Вопрос 19
Динамика криволинейного движения. Центростремительные силы. Силы инерции.
Криволинейное движение можно представить как последовательность поворотов и сдвигов.
Для сдвигов и поворотов смотреть 11.
ЦЕНТРОСТРЕМИТЕЛЬНАЯ СИЛА, при движении по кривой или по окружности - это сила, действующая напредмет таким образом, что он удерживается на круговой траектории. Например, если кто-то крутит надголовой предмет, привязанный на веревке, центростремительной будет сила натяжения веревки.Аналогично, центростремительной силой при движении Земли по орбите вокруг Солнца является силатяготения. Согласно законам Ньютона, силу, противодействующую центростремительной, следуетрассматривать как центробежную, равную ей по величине и противоположную по направлению.
Центростремительными силами бывают сила притяжения, сила упругости, электромагнитное поле.
Силы инерции — силы, обусловленные ускоренным движением неинерциальной системы отсчета (НСО) относительно инерциальной системы.
Вопрос 20
Движение естественных небесных тел. Планеты Солнечной системы, их спутники. Теории происхождения Солнечной системы. Геоцентрическая и гелиоцентрическая системы мира. Обзор развития учений о Вселенной.
Все небесные тела движутся по траекториям, которые являются коническими сечениями.
Законы Кеплера:
Первый закон: все планеты обращаются вокруг солнца по эллипсам; одном из фокусов находится солнце.
Второй закон: радиус-вектор планеты за равные промежутки времени описывает равные площади.
Третий закон: квадраты периодов обращения двух планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей их орбит
Док-во:
m - масса планеты
M - масса Солнца
R - Расстояние между Солнцем и планетой
v - скорость движения планеты по орбите
pi - число пи
F=GmM/R^2
F=mv^2/R=GmM/R^2
Так как v=2piR/T, то 4pi^2R/T^2=GM/R^2, следовательно T^2/R^3=4pi^2/GM.
Так как 4pi^2/GM - величина постоянная, то T(1)^2/R(1)^3=T(2)^2/R(2)^3 ч. т. д.
Все три закона применимы к планетам и спутникам (естественным и искусственным).
Планеты:
Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун
Спутники:
Меркурий - нет
Венера - нет
Земля - Луна
Марс - Фобос, Деймос
Юпитер - Ио, Европа.
Сатурн - Титан, Рея.
Уран - Титания, Купидон.
Нептун - Тритон, Ларисса.
Гипотеза Канта-Лапласа:
Он полагал, что прародительницей Солнечной системы является раскаленная газово-пылевая туманность, медленно вращавшаяся вокруг плотного ядра в центре. Под влиянием сил взаимного притяжения туманность начала сплющиваться у полюсов и превращаться в огромный диск. Плотность его не была равномерной, поэтому в диске произошло расслоение на отдельные газовые кольца. В дальнейшем каждое кольцо начало сгущаться и превращаться в единый газовый сгусток, вращающийся вокруг своей оси. Впоследствии сгустки остыли и превратились в планеты, а кольца вокруг них — в спутники.
Основная часть туманности осталась в центре, до сих пор не остыла и стала Солнцем.
Гипотеза Камерона:
Взрыв сверхнововой неподалеку от облака газа мог стать причиной увеличения его плотности. По мере сжатия массивного облака оно разбивалось на более мелкие сгустки, один из которых и был «солнечной» туманностью.
Геоцентрическая система мира — представление об устройстве мироздания, согласно которому центральное положение во Вселенной занимает неподвижная Земля, вокруг которой вращаются Солнце, Луна, планеты и звёзды.
Гелиоцентрическая система мира — представление о том, что Солнце является центральным небесным телом, вокруг которого обращается Земля и другие планеты.
Обзор развития учений о Вселенной:
1) Было представление, о том что есть слоны(или еще кто-то), стоящие на черепахах, а сама земля плоская.
2) Было доказано, то что Земля круглая и является центром.
3) Сейчас мы считаем, что Земля крутится вокруг солнца, которое крутится вокруг центра галактики.