Добавлен: 08.11.2023
Просмотров: 48
Скачиваний: 6
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Қазақстан Республикасының Оқу-ағарту миистірлігі
Жезқазған индустриалдық-гуманитарлық колледжі
Реферат
Тақырыбы: «Бүкіл әлемдік тартылыс заңы»
Орындаған:
3W ПРМПИ-01 тобының студенті Асансейіт Нұртөре
Оқытушы: Оспанова А.Т.
Жезқазған 2023 ж
Бүкіл әлемдік тартылыс заңы, Ньютонның тартылыс заңы- кез келген материялық бөлшектер арасындағы тартылыс күшінің шамасын анықтайтын заң. Ол И. Ньютонның 1666 ж. шыққан “Натурал философияның математикалық негіздері” деген еңбегінде баяндалған. Бұл заң былай тұжырымдалады: кез келген материялық екі бөлшек бір-біріне өздерінің массаларының көбейтіндісіне тура пропорционал, ал ара қашықтығының квадратына кері пропорционал күшпен тартылады, мұндағы G-гравитациялық тұрақты. Гравитациялық тұрақтының сан мәнін 1798 ж. ағылшын ғалымы Г. Кавендиш анықтаған.
Үш ғасырдан астам уақыт бұрын адамдар аспан денелері езінін зандарымен қоғгалады, ал жердегі дене-лер езінін "тіршілік" ережелеріне бағыады деп есептеген болатын.Барлық әлем үшін бірығгай зандардың
орындалатыны туралы шындықтың ашылуына .И. Ньютон көп үлес қосқан. Ол 1665 жылы әлемдегі барлық денелер арасьндары тартылыс күшінің табиғаты бірдей деген болжам жасады.ХXI ғасырда жұлдыздар мен ғаламшарлар туралы түсінік әлде-қашан-ақ езгерген. Алайда Ньютон букілалемдік тартылыс күшінін бар екенін болжағанмен, тек жиырма жылдық зертеулерінен кейін ғана тартылыс күшінін қандай шамаларға тауелді болатынын нақты керсете алды. Кептеген жылдар бойы ғаламшардардын Күн айналасындағы, Айдын Жер айналасындағы қозғалысын зерттей отырып және И.Кеплер ашқан ғаламшарлардың қозғалысы туралы заңдарды пайдаланып. Бүкіләлемдік тартылыс заңын тұжырымдады (1687 ж.).Бүкілелемдік тартылыс заңына сәйкес, әлемдегі барлық денелер бір-біріне массаларының көбейтіндісіне тура пропорционал жане арақашыктықтарының квадратына кері пропорционал күшпен тартылады.
Табиғаттағы барлық денелер бір-біріне тартылады. Осы тартылыс бағынатын заңды Ньютон анықтап, бүкіл әлемдік тартылыс заңы деп аталған. Осы заң бойынша, екі дененің бір-біріне тартылатын күші осы денелердің массаларына тура пропорционал, ал олардың ара қашықтығының квадратына кері пропорционал болады. Бұл күш бір-біріне әсер ететін денелер арқылы өтетін түзудің бойымен бағытталған.Формула шамасы бойынша бір-біріне тең F
12 және F21 күштердің сандық мәнін береді. Өзара әсерлесетін денелер біртекті шарлар болса, m1 және m2 – шар массалары, r- олардың центрінің ара қашықтығы. Сонымен, шарлар материялық нүктелер ретінде өзара әсерлеседі , ал олардың массалары шар массаларына тең және олардың центрлерінде орналасқан сандық мәні, массалары белгілі денелердің бір-біріне тартылатын күшін өлшеу жолымен анықталған. Осындай өлшеу кезінде көп қиыншылықтар кездеседі, өйткені массалары тікелей өлшенетін денелер үшін тартылыс күштері өте-мөте аз болып шығады. Мысалы, әрқайсысының массасы 100 кг, бір-бірінен қашықтығы 1 метр болатын екі дене бір-біріне шамамен 10-6Н, яғни 10-4 Г күшпен өзара әсер етеді. -тұрақтысының мәнін анықтау үшін ең алғаш ойдағыдай өлшеу жүргізген ағылшын ғалымы Генри Кавендиш (1798ж.) болды. Ол күшті өлшеу үшін өте сезгіш иірілмелі таразы әдісін қолданды.Жеңіл стерженнің ұштарына бекітілген екі қорғасын шар m (әрқайсысының массасы 729 г) симметриялы орналастырылған М шарларының (әрқайсысының массасы 158 кг) жанына қойылған. Стержень серпімді жіпке асып қойылған, шарлардың бір-біріне тартылу күшін осы жіптің бұралуы арқылы өлшеуге болады. Жіптің жоғарғы ұшы орнату бүркеншігіне бекітілген, ал осы бүркеншікті бұру арқылы m және М шарларының ара қашықтығын өзгертуге болады. Әр түрлі әдістермен анықталғандардың ішінде -ның анағұрлым нақтылы мәнін мынадай деп есептейді:егер өрнекке m1, m2 және r-лердің бірге тең мәндерін қойсақ, онда күш -ның өзіне тең болады. Сонымен, әрқайсысын массалары 1 кг, центрлерінің бір-бірінен қашықтығы 1 м болатын екі шар өзара 6,670×10-11Н-ға тең күшпен тартылады. Ал массасы 1 кг шар жерге қандай күшпен тартылады: Жердің массасы 6×1024кг, шардың массасы 1 кг, олардың центрлерінің ара қашықтығы жер радиусына 6,4×106м-ге тең. Жер мен оның үстінде жатқан шардың арасындағы тартылыс күшін есептейміз: массасы 1 кг денеге әсер ететін ауырлық күшінің мәні тартылыс заңының ғылым мен техника үшін маңызы үлкен. Оның көмегімен Күн жүйесіндегі екі планета – Нептун мен Плутон ашылды, оны ғарыш кемелері және Жер серіктерінің ұшуын, олардың жылдамдықтары мен траекторияларын есептегенде, айға және планеталарға автомат – станцияларды дәл дәл қондыруды жүзеге асыру үшін пайдаланылады. Дененің салмағы болады, өйткені дене жерге тартылады
, Жер атмосферасы кеңістікке таралып кетпейді және барлық дененің бетіне қысым түсіреді, өйткені ауаның молекулалары Жерге тартылады. Тартылыс заңынан массасы m дененің Жерге еркін түсу үдеуін табайық: М - Жер массасы, R - оның радиусы. Rж » 6400 км егер, осы жерден Жердің массасын тапсақ, ол кг болады. Жердің массанын біле отырып, Жердің тығыздығын табуға болады егер дене жер бетінен h биіктікте болса, онда тартылыс күші төмендегі теңдікпен өрнектеледі.Бүкіләлемдік тартылыс заны күннін,жердін жене көптеген ғаламшарлардың массасын, сондай-ақ олардын айналу периодын есептеуге мүмкіндік береді. Бұл заңның көмегімен астрономиялық мәліметтер бойынша үлкен дәлдікпен аспан денелерінің орны мен қозғалысы анықталады.
Бүкіләлемдік тартылыс күшінін бір көрінісі денелердін жердін центріне тартылу күші. Бұл күшті ауырлық күші деп атайды, онын біз үшін мәні зор. Бүкіләлемдік тартылыс заны кез келген аспан денесінін бетіндегі еркін тусу үдеуін аныктауға мүмкіндік береді. Жер массасы мен онын радиусынын орнына қандай да бір басқа ғаламшарлардың немесе онык серігінің массасы мен радиусын қойып, кез келген аспан денесінін бетіндегі g мәнің жуықтап есептеуге болады.Ғарыштық жылдамдықтар бүгінгі танда қуатты зымырандардын көмегімен белгілі бір орбитаға шығарылған бірнеше мындаған жасанды серіктер жерді айнала қозғалады. Жер серіктерінін көбі Жер центрінен 38000 км мәнінен 45000 километрге дейінгі қашыктықтағы орбита бойымен айналады. Бұл серіктердін айналу периоды бір тәулікке жуық. Жасанды серіктер де табиғат аспан денелерінің қозғалыс зандары бойынша қозғалады.Жер бетіне жанама бойымен лақтырылған дененін ауанын кедергісін ескермегенде, бастапқы жылдамдығынын белгілі бір мәнінде жерге құламай немесе одан алыстамай шеңбер орбита бойымен қозғала алады.
Ньютон одан кейінгі жылдары астроном И.Кеплердің XVII ғасыр басында ашқан ғаламшардың қозғалыс заңдылығының физикалық түсінлірмесін табуға тырысты және гравитациялық күштердің сан мәні қанша болатынын есептеді.Ғаламшарлардың қалай қозңалатының біле отырып Ньютон оларға қандай күштер әсер ететіндігін анықтағысы келді.Бұл әдіс механиканың кері есебі деп аталады.Механиканың негізгі есебі бойынша массасы мен жылдамдығы белгілі денеге әсер ететін күштің салдарынан кез келген уақыт мезетіндегі дененің орнын анықтау болса ,механиканың кері есебінде дененің қалай қозғалатындығына қарай оған әсер ететін күштерді анықтау болып табылады
Табиғаттағы көптеген құбылыстар бүкіләлемдік тартылыс күшімен түсіндіріледі
1.Күн жүйесіндегі ғаламшарлар қозғалысы, 2. Жердің жасанды серігінің қозғалыстары , 3.Баллистикалық зымырандардың ұшу траекториясы
4. Жерге жақын денелердің қозғалысы
5.Денелердің жерге құлауы,
6.Тасу және қайту
7.Сарқырамалар,
8.Қол сөмкесінің ауырлығы. 9.Жер атмосферасының болуы т.б құбылыстар динамика заңдарымен және бүкіләлемдік динамика заңдарымен және бүкіләлемдік тартылыс заңы арқылы түсіндіріледі тартылыс заңы арқылы түсіндіріледі. Жерден қашықтаған сайын жердің тарту күші мен еркін түсу үдеуі жер центріне дейінгі ара қашықтықтың квадратына кері пропорционал өзгереді.Жерден қашықтап бара жатырған ғарыш кемесінің ішіндегі ғарышкерге әсер ететін тартылыс күшінің өзгеруі бейнеленген.