31. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела. Невесомость.

Между любыми двумя материальными точками действует сила взаимного притяжения прямо про порциональная произведению масс этих точек и обратно пропорциональная квадрату расстояния между ними.F=γ*m1*m2/r², где γ-гравитационная постоянная.Сила F называется гравитационной или силой всемирного тяготения. В системе отсчета свя занной с Землей на всякое тело массой m действу ет сила тяжести P=mg.(P и g-векторы).Если пренеб речь суточным вращением Земли вокруг своей оси , то P=F=γ*M*m/r² (тело на поверхности земли). Вес тела – это сила, с которой тело вследствие тяготе ния Земли действует на опору или подвес и удержи вает его от свободного падения. Сила тяжести дейс твует всегда, а вес тела проявляется лишь тогда, ког да на тело кроме силы тяжести действуют другие силы.Невесомость – это состояние тела, при кото ром оно движется только под действием силы тяж.

32. Характеристики поля тяготения (напряженно сть поля тяготения, работа в поле тяготения, пот енциал поля тяготения, эквипотенциальные по-ти).

Напряженность поля тяготения – это физическая ве личина, определяемая силой действующей со сто роны поля на материальную точку единичной мас сы, и совпадает с направлением действия силы.

dA=(-γ*m*M/R²)dR (1);A=∫|R2-R1|(γ*m*M/R²)dR=m* (γ*M/R1-γ*M/R2) (2);A=-∆П=-(П2-П1)=П1-П2;R2→∞; П2→0; П=-γ*m*M/R (3);Работа по перемещению тела массой m в поле тяготения на расстояние dR равно (1). При перемещении с расстояния R1 до R2 работа определяется по (2). Работа не зависит от траектории перемещения. Работа консерват ивных сил равняется изменению потенциальной энергии с обратным знаком.Потенциал поля тяготе ния – это физическая величина, определяемая поте нциальной энергией тела единичной массой в дан ной точке поля (3).Эквипотенциальные поверхности – это поверхности равного потенциала.

33. Связь между потенциалом поля тяготения и его напряженностью. Космические скорости.

dA=(-γ*m*M/R²)dR; φ=-γ*M/R;dA=-mdφ;dA=F*dl=m* g*dl;m*g*dl=-m*dφ; g=-dφ/dl – характеристика из менения потенциала на единицу длины в направ лении перемещения поля тяготения.g=-grad(φ) (где g-вектор); grad=(∂φ/∂x)*i+(∂φ/∂y)*j+(∂φ/∂x)*k (где i,j,k-векторы);Знак «-» указывает, что вектор напряжен ности g направлен в сторону убывания потенциала φ (φ-вектор).Первая космическая скорость – это минимальная скорость, которую надо сообщить тело, чтобы оно могло двигаться вокруг Земли по круговой орбите.γ*m*M/R²=m*υ²/R, R-радиус Земли;

υ1=√γ*(M/R²)*R=√g*R=7,9 км/c;Вторая космическая скорость – это минимальная скорость, которую надо сообщить телу, чтобы оно могло преодолеть притяжение Земли и превратиться в спутник Солн ца.m*υ²/2=∫|R-8|(γ*m*M/R²)dR=γ*m*M/R;υ2=√2*g*R= 11,2 км/с;Третья космическая скорость – это ско рость, которую необходимо сообщить телу на Зем ле, чтобы оно преодолело притяжение Солнца. υ3=16,7 км/с.

34. Силы инерции. Закон Ньютона для неинерциальных систем отсчета. Проявление сил инерции.

m*ā1=m*ā+Fин, Fин - сила инерции, вектор.

Силы инерции при этом должны быть такими, чтобы вместе с силами F, обусловленными воздействием тел друг на друга, они сообщали телу ускорение a1, каким оно обладает в неинерциальных систем ах отсчета. F=m*a, a – ускорение тела в инерциаль ных системах отсчета.Силы инерции – силы, обусл овленные ускоренным движением системы отсче та относительно измеряемой системы отсчета. Си лы инерции вызываются не взаимодействием движу щихся тел, а ускоренным движением системы отс чета, поэтому они не подчиняются 3 закону Ньюто на.Проявления сил инерции:1. Силы инерции, воз никающие при ускоренном поступательном дви жении системы отсчета.Fин=-m*ā;Они проявляются в перегрузках при запуске космического корабля.

2. Силы инерции, действующие на тело, которое покоится во вращающейся системе отсчета.Fц=-m*ω²*R, Fц – центробежная сила инерции.Их дейс твию подвергаются пассажиры в движущемся тра нспорте на повороте.3. Силы инерции, действующ ие на тела движущиеся во вращающейся системе отсчета.Fк=2*m*[υ²×ω] – кориолисова сила инерции , где Fк,υ,ω – векторы.Кориолисова сила перпенди кулярна скорости тела и угловой скорости систе мы отсчета в соответствии с правилом правого винта.m*ā’=F+Fин+Fц+Fк, где F,Fин,Fц,Fк – векторы.