Закон всемирного тяготения:
сила взаимодействия двух тел прямо пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.
Гравитационная сила направлена по линии, соединяющей центры тяжести тел.
m1 |
|
m2 |
F |
F |
|
|
|
r |
Закон всемирного тяготения справедлив как в макромире, так и в микромире.
G – гравитационная постоянная численно равна
силе взаимодействия двух масс по 1 кг, расположенных в вакууме на расстоянии 1 м.
G 6,67 10 11 Нм22 кг
1кг |
r = 1 м |
1 кг |
|
F = G |
|
2.Сила тяжести:
-сила, с которой тело притягивается Землёй
(планетой).
-равна произведению массы тела на ускорение
свободного падения;
mg
mg
-не может быть равна нулю;
-приложена к телу;
-направлена вертикально вниз по отношению к линии горизонта;
-является проявлением гравитационной силы, которая направлена к центру земли.
Ускорение свободного падения
определяется по формуле |
|
|
|
|
g G |
M |
|||
|
||||
|
|
|
||
|
R h 2 |
|||
R - радиус планеты,
h - высота тела над поверхностью планеты, М - масса планеты.
Для Земли (Мз = 5,976 1024 кг, Rз = 6378 км, h = 0)
м
g 9,81с2
Ускорение свободного падения зависит:
-от высоты над Землей;
-широты местности (из-за вращения Земли вокруг собственной оси).
3.Сила реакции опоры
-это сила упругости, возникающая при действии
силы тяжести на опору.
Сила реакции опоры (N):
-деформирует опору, вследствие чего в опоре возникает новая сила – вес тела;
-приложена к опоре.
|
а = 0 |
|
|
|
|
|
|
N |
|
N |
|
N |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
||
|
|
|
а |
mg |
а |
|
mg |
P |
mg |
P |
|||
P |
||||||
|
|
|
|
|
Сила реакции опоры всегда направлена
перпендикулярно опоре.
4.Вес тела
-сила, с которой тело действует на опору или натягивает отвес.
Величина веса тела зависит от механического состояния опоры: движется ли она с ускорением или находится в покое.
1.Если ускорение опоры равно нулю, то вес тела
равен силе тяжести:
P mg
2.Если опора движется вверх с ускорением, то вес тела больше силы тяжести.
|
v |
|
P m(g a) |
N |
|
|
|
|
В этом случае вводится |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
коэффициент перегрузки: |
a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
n mgP |
|
n g a |
||||||||||||
|
|
|
|
|
mg |
|
|
|
P |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3.Если опора движется вниз с ускорением, то вес
тела меньше силы тяжести:
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P m(g a) |
|
|
|
|
|
|
N |
|||||
|
|
a |
|
|
|
|
|
||||||
При а = g наступает состояние |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
невесомости. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Невесомость – состояние тела, |
|
|
|
|
|
|
|
P |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|||||||||
при котором вес тела равен нулю |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
(«невесомость – нет веса»). |
|
|
|
mg |
|||||||||
|
|||||||||||||
|
|
v |
|||||||||||
4.Пусть тело находится в лифте. При движении лифта
вниз с ускорением, большим ускорения свободного падения, вес тела меняет своё направление, тело вновь испытывает перегрузки, при этом тело давит на потолок лифта.