16. Закон всемирного тяготения. Потенциальная энергия гравитационного поля. Напряженность гравитационного поля. Ускорение свободного падения .

Два тела притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной массам и обратно пропорционой квадрату расстояния.

Гравитационное взаимодействие —описывается законом всемирного тяготения Ньютона, который гласит, что сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками массы m1 и m2, разделённых расстоянием R есть

Здесь G — гравитационная постоянная, равная м³/(кг с²). Знак минус означает, что сила, действующая на тело, всегда равна по направлению радиус-вектору, направленному на тело, т. е. гравитационное взаимодействие приводит всегда к притяжению любых тел.

Ускорение свободного падения g — ускорение падения тел под действием притяжения Земли в безвоздушном пространстве — вакууме; внесистемная единица ускорения. Его значение, обычно, принимается равным 9,8 м/с² или 10 м/с².

Ускорение свободного падения состоит из двух слагаемых: гравитационного ускорения и центростремительного ускорения.

Значение гравитационного ускорения на поверхности планеты можно приблизительно подсчитать, представив планету точечной массой M, и вычислив гравитационное ускорение на расстоянии её радиуса R:

где G — гравитационная постоянная (6,6742×10-11 м3с-2кг-1).

Если применить эту формулу для вычисления гравитационного ускорения на поверхности Земли, мы получим

Напряженность поля тяготения определяется силой, действующей со стороны поля на

материальную точку единичной массы, и совпадает по направлению с действующей силой. Напряженность есть силовая характеристика поля тяготения.

14.Момент силы. Вывод соотношения для суммы моментов сил замкнутой системы.

Момент силы (вращающий момент) — физическая величина, характеризующая вращательное действие силы на твёрдое тело.

Момент силы измеряется в ньютон-метрах. 1 Н•м — момент силы, который производит сила 1 Н на рычаг длиной 1 м.

Более точно, момент силы частицы определяется как векторное произведение:

где – сила, действующая на частицу, и r - радиус-вектор частицы.

Момент силы относительно точки:

Если имеется материальная точка , к которой приложена сила, то момент силы относительно точкиравен векторному произведению радиус-вектора, соединяющий точки O и OF, на вектор силы:

Момент силы относительно оси:

Моментом силы относительно оси называется момент проекции силы на плоскость перпендикулярную оси относительно точки пересечения оси с этой плоскостью.