Гравитация - бұл әмбебап тартылыс. гравитациялық күштер. Бүкіләлемдік тартылыс заңы. Дененің салмағы. Масса теорияның ірге тасы ретінде

PostScience ғылыми мифтерді жоққа шығарады және жалпы қате түсініктерді түсіндіреді. Біз сарапшыларымызға тартылыс күші - барлық денелердің Жерге құлауын тудыратын күш - және біз білетін барлық бөлшектерді тікелей қамтитын жалғыз іргелі әрекеттесу туралы айтуды сұрадық.

Жердің жасанды серіктері оның айналасында мәңгі айналады

Бұл шындық, бірақ ішінара.Бұл орбитаға байланысты. Төмен орбиталарда спутниктер Жерді мәңгілікке айналдыра алмайды. Бұл гравитациядан басқа басқа факторлардың болуына байланысты. Яғни, мысалы, бізде тек Жер болса және біз оның орбитасына спутникті шығарсақ, онда ол өте ұзақ ұшатын еді. Ол мәңгілік ұшпайды, өйткені оны орбитадан шығаруы мүмкін әртүрлі алаңдататын факторлар бар. Ең алдымен, бұл атмосферада тежелу, яғни бұл гравитациялық емес факторлар. Осылайша, бұл мифтің гравитациямен байланысы анық емес.

Егер спутник Жерден мың шақырымға дейінгі биіктікте орбитада болса, онда атмосфераның тежелуі әсер етеді. Жоғары орбиталарда басқа гравитациялық факторлар әрекет ете бастайды - Айдың, басқа планеталардың тартылуы. Егер спутник Жердің айналасындағы орбитада бақылаусыз қалдырылса, онда оның орбитасы Жердің жалғыз тартатын дене еместігіне байланысты үлкен уақыт аралықтарында хаотикалық түрде дамиды. Мен бұл хаотикалық эволюция міндетті түрде жер серігінің құлауына әкелетініне сенімді емеспін - ол ұшып кетуі немесе басқа орбитаға кетуі мүмкін. Басқаша айтқанда, ол мәңгілікке ұша алады, бірақ бір орбитада емес.

Ғарышта ауырлық жоқ

Бұл өтірік.Кейде ХҒС-тағы ғарышкерлер салмақсыздық жағдайында болғандықтан, жердің тартылыс күші оларға әсер етпейтін сияқты көрінеді. Бұл олай емес. Оның үстіне, ол жердегідей дерлік.

Шынында да, екі дененің арасындағы тартылыс күші олардың массаларының көбейтіндісіне тура пропорционал және олардың арасындағы қашықтыққа кері пропорционал. ХҒС орбитасының биіктігі Жер радиусынан шамамен 10% артық. Сондықтан ауырлық күшісәл азырақ. Дегенмен, ғарышкерлер салмақсыздық жағдайын бастан кешіреді, өйткені олар Жерге үнемі құлап жатқан сияқты, бірақ жіберіп алады.

Мұндай суретті елестетуге болады. Биіктігі 400 шақырым мұнара салайық (қазір оны жасауға ондай материалдар жоқ екені маңызды емес). Жоғарыға орындық қойып, оған отырайық. ХҒС өтіп бара жатыр, яғни біз өте жақынбыз. Біз орындыққа отырамыз және «салмақтаймыз» (жер бетіндегі салмағымызбен салыстырғанда біз жеңілірек болсақ та, скафандр киюіміз керек, сондықтан бұл біздің «салмақ жоғалтуымыздың» орнын толтырады) және ХҒС астронавттары ұшады. салмақсыздық. Бірақ біз бірдей гравитациялық потенциалдамыз.

Қазіргі гравитация теориялары геометриялық. Яғни, массивтік денелер айналасындағы кеңістік-уақытты бұрмалайды. Біз тартылатын денеге неғұрлым жақын болсақ, соғұрлым бұрмалану күшейеді. Қисық кеңістікте қалай қозғалатыныңыз енді соншалықты маңызды емес. Ол қисық болып қалады, яғни гравитация жойылған жоқ.

Планетаның туралануы Жердегі тартылыс күшін азайтуы мүмкін

Бұл өтірік.Планеталар шеруі – барлық планеталар Күнге қарай тізбектеліп, олардың тартылыс күштері арифметикалық түрде қосылатын сәттер. Әрине, барлық планеталар ешқашан бір түзу сызыққа жиналмайды, бірақ егер біз барлық сегіз планетаның ашылу бұрышы 90 ° аспайтын гелиоцентрлік секторда жиналу талабымен шектелетін болсақ, онда мұндай «үлкен» шерулер кейде орын алады. - орта есеппен 120 жылда бір рет.

Планеталардың бірлескен әсері Жердегі тартылыс күшін өзгерте ала ма? Физика әуесқойлары ауырлық күші дененің массасына тура пропорционалды және оған дейінгі қашықтықтың квадратына кері пропорционалды (M / R2) өзгеретінін біледі. Жерге ең үлкен гравитациялық әсер (ол өте массивті емес, бірақ жақын орналасқан) және (ол өте массивті) арқылы жүзеге асырылады. Қарапайым есеп көрсеткендей, біздің Венераға тартылуымыз, тіпті оған ең жақын жақындағанда да, біздің Жерге тартылуымыздан 50 миллион есе әлсіз; Юпитер үшін бұл арақатынас 30 млн. Яғни сіздің салмағыңыз шамамен 70 кг болса, Венера мен Юпитер сізді шамамен 1 миллиграмм күшпен өздеріне қарай тартады. Планеталар шеруі кезінде олар бір-бірінің әсерін өтей отырып, әртүрлі бағытта тартылады.

Бірақ бұл бәрі емес. Әдетте, Жердің тартылыс күші деп біз планетаны тарту күшін емес, өз салмағымызды айтамыз.

Және бұл біздің қалай қозғалатынымызға байланысты. Мысалы, ХҒС-дағы ғарышкерлер мен сіз бен біз Жерге бірдей дерлік тартыламыз, бірақ оларда салмақсыздық бар, өйткені олар еркін құлау жағдайында, ал біз Жерге тірелеміз. Басқа планеталарға қатысты біз бәріміз ХҒС экипажы сияқты әрекет етеміз: Жермен бірге біз қоршаған планеталардың әрқайсысына еркін «құлап кетеміз». Сондықтан жоғарыда айтылған миллиграмды біз тіпті сезбейміз.

Бірақ әлі де біраз әсер бар. Өйткені, біз Жер бетінде өмір сүретініміз және Жердің өзі, егер оның орталығын айтсақ, бізді тартатын планеталардан әртүрлі қашықтықта орналасқан. Бұл айырмашылық Жердің өлшемінен аспайды, бірақ кейде бұл маңызды. Сол себепті мұхиттарда Ай мен Күннің тартылуының әсерінен құлдырау мен ағындар пайда болады. Бірақ егер біз адам мен планеталардың тартымдылығын есте ұстасақ, онда бұл толқындық әсер керемет әлсіз (планеталарға тікелей тартылудан ондаған мың есе әлсіз) және әрқайсымыз үшін граммның миллионнан бірінен аз - іс жүзінде нөл.

Владимир Сурдин

Физика-математика ғылымдарының кандидаты, В.И. атындағы Мемлекеттік астрономиялық институтының аға ғылыми қызметкері. П.К.Штернберг атындағы Мәскеу мемлекеттік университеті

Қара дырыға жақындаған дене бөлініп кетеді

Бұл өтірік.Жақындаған кезде ауырлық күші мен толқындық күштер артады. Бірақ объект оқиға көкжиегіне ұшқан кезде толқындық күштер міндетті түрде өте күшті бола бермейді.

Толқындық күштер толқынды тудыратын дененің массасына, оған дейінгі қашықтыққа және толқын пайда болатын объектінің өлшеміне байланысты. Қашықтықты дененің бетіне емес, ортасына қарай қарастыру маңызды. Сонымен, қара құрдымның көкжиегіндегі толқындық күштер әрқашанда шекті болады.

Қара құрдымның мөлшері оның массасына тура пропорционал. Сонымен, егер біз объектіні алып, оны әртүрлі қара тесіктерге лақтырсақ, толқындық күштер тек қара тесіктің массасына байланысты болады. Оның үстіне, масса неғұрлым көп болса, көкжиектегі толқын соғұрлым әлсіз болады.

Мен мүмкіндігім мен мүмкіндігімше, жарықтандыруға егжей-тегжейлі назар аударуды шештім. ғылыми мұраАкадемик Николай Викторович Левашов, өйткені мен оның шығармалары бүгінгі күні нағыз еркін және парасатты адамдар қоғамында болуы керек деген сұранысқа ие емес екенін көріп отырмын. адамдар әлі түсінбейміноның кітаптары мен мақалаларының құндылығы мен маңыздылығы, өйткені олар біз соңғы екі ғасырда өмір сүріп келе жатқан алдаудың ауқымын түсінбейді; табиғат туралы бізге таныс, демек ақиқат деп есептейтін ақпарат екенін түсінбейді 100% жалған; және олар шындықты жасыру және дұрыс бағытта дамуымызға кедергі жасау үшін бізге әдейі таңылады ...

Ауырлық заңы

Неліктен бізге бұл ауырлықпен күресу керек? Ол туралы біз білмейтін тағы бір нәрсе бар ма? Сен не! Біз гравитация туралы көп нәрсені білеміз! Мысалы, Уикипедия бізге бұл туралы хабарлайды « ауырлық (аттракцион, дүние жүзі бойынша, ауырлық) (лат. gravitas – «ауырлық») – барлық материалдық денелер арасындағы әмбебап іргелі өзара әрекеттесу. Төмен жылдамдықтар мен әлсіз гравитациялық өзара әрекеттесулерді жақындатуда ол Ньютонның тартылыс теориясымен сипатталады, жалпы жағдайда Эйнштейннің жалпы салыстырмалылық теориясымен сипатталады...»Анау. Қарапайым тілмен айтқанда, бұл Интернет-чаттербокс гравитация барлық материалдық денелердің өзара әрекеттесуі екенін айтады, және одан да қарапайым - өзара тартуматериалдық денелер бір-біріне.

Мұндай пікірдің пайда болуына біз Жолдасқа қарыздармыз. Исаак Ньютон, 1687 жылы ашылған «Ауырлық заңы», оған сәйкес барлық денелер бір-біріне олардың массасына пропорционалды және олардың арасындағы қашықтықтың квадратына кері пропорционалды тартылады. Мен қуаныштымын Жолдас. Педияда Исаак Ньютон жолдасқа ұқсамайтын жоғары білімді ғалым ретінде суреттеледі. ашқан адам кім электр энергиясы…

Com. Исаак Ньютон, келесі формада: F=м 1 *м2 /r2

Алым екі дененің массаларының көбейтіндісі. Бұл «квадрат килограмм» өлшемін береді - кг 2. Бөлгіш «қашықтық» квадраты, яғни. шаршы метр - м 2. Бірақ күш біртүрлі өлшенбейді кг 2 / м 2, және одан кем емес біртүрлі кг * м / с 2! Бұл сәйкессіздік болып шығады. Оны алып тастау үшін «ғалымдар» деп аталатын коэффициент ойлап тапты. «гравитациялық тұрақты» Г , шамамен тең 6,67545×10 −11 м³/(кг с²). Егер біз қазір бәрін көбейтсек, біз «Гравитацияның» дұрыс өлшемін аламыз кг * м / с 2, ал бұл абракадабра физикада деп аталады «ньютон», яғни. Бүгінгі физикадағы күш «» арқылы өлшенеді.

Қызық: не физикалық мағынасы коэффициенті бар Г , нәтижені төмендететін нәрсе үшін 600 миллиард рет? Ешбір! «Ғалымдар» оны «пропорционалдық коэффициент» деп атады. Және олар оны әкелді жарамдылық үшінөлшем мен нәтиже ең қажетті деңгейде! Міне, бізде бүгінгі ғылымның түрі осындай ... Айта кету керек, ғалымдарды шатастырып, қайшылықтарды жасыру үшін физикада өлшеу жүйелері бірнеше рет өзгерді - деп аталатын. «бірліктер жүйелері». Міне, олардың кейбіреулерінің есімдері бір-бірін алмастырады, өйткені келесі бетперделерді жасау қажеттілігі туындады: MTS, MKGSS, SGS, SI ...

Жолдастан сұрасам қызық болар еді. Ысқақ: а ол қалай болжадыденелерді бір-біріне тартудың табиғи процесі бар ма? Ол қалай болжады«Тарту күші» олардың қосындысына немесе айырмасына емес, екі дененің массаларының көбейтіндісіне дәл пропорционалды ма? Қалайшаол бұл Күштің текшеге, еселеуге немесе бөлшекке емес, денелер арасындағы қашықтықтың квадратына кері пропорционал екенін соншалықты сәтті түсінді ме? Қайдажолдаста мұндай түсініксіз болжамдар 350 жыл бұрын пайда болды ма? Өйткені, ол бұл салада ешқандай тәжірибе жүргізген жоқ! Ал, егер сіз тарихтың дәстүрлі нұсқасына сенсеңіз, ол кезде тіпті билеушілер де әлі толық емес еді, бірақ мұнда мұндай түсініксіз, жай ғана фантастикалық түсінік бар! Қайда?

Иә жоқ жерден! Тов. Ысқақ мұндайды білмейтін, зерттеген де жоқ ашылмады. Неліктен? Өйткені шын мәнінде физикалық процесс « аттракцион тел"бір біріне жоқ,және, тиісінше, бұл процесті сипаттайтын заң жоқ (бұл төменде сенімді түрде дәлелденетін болады)! Шындығында, жолдас Ньютон біздің түсініксіз, жай ғана жатқызылған«Бүкіләлемдік тартылыс» заңының ашылуы, оған бір мезгілде «классикалық физиканың негізін салушылардың бірі» атағын беру; бір кезде жолдасқа жатқызылғандай. жақсы Франклин, болған 2 сыныпбілім беру. «Ортағасырлық Еуропада» бұл болмады: ғылыммен ғана емес, өмірмен де шиеленіс көп болды ...

Бірақ, біздің бақытымызға орай, өткен ғасырдың аяғында орыс ғалымы Николай Левашов «алфавит пен грамматиканы» берген бірнеше кітап жазды. бұрмаланбаған білім; жердегілерге бұрын жойылған ғылыми парадигманы қайтарды, оның көмегімен оңай түсіндіріледіжердегі табиғаттың барлық дерлік «шешілмейтін» құпиялары; Ғалам құрылымының негіздерін түсіндірді; барлық планеталарда қажетті және жеткілікті жағдайлар қандай жағдайда пайда болатынын көрсетті, Өмір- тірі зат. Ол қандай материяны тірі деп санауға болатынын, нені түсіндірді физикалық мағынасытабиғи процесс деп аталады өмір«. Содан кейін ол «тірі материяның» қашан және қандай жағдайда ие болатынын түсіндірді Ақыл, яғни. өзінің бар екенін түсінеді - зерделі болады. Николай Викторович Левашовкітаптары мен фильмдерінде адамдарға өте жақсы жеткізді бұрмаланбаған білім. Нені де түсіндірді «ауырлық», ол қайдан келеді, қалай жұмыс істейді, оның нақты физикалық мағынасы қандай. Мұның бәрі кітаптарда жазылған және. Ал енді «Әлемдік тартылыс заңына» тоқталайық...

«Тартылыс заңы» - бұл өтірік!

Неліктен мен физиканы, Жолдастың «жаңалығын» сонша батыл және сенімді сынаймын. Исаак Ньютон және «ұлы» «Әлемдік тартылыс заңының» өзі? Иә, өйткені бұл «Заң» ойдан шығарылған! Алдау! Фантастика! Жердегі ғылымды тұйыққа апаратын дүниежүзілік алдау! Әйгілі «Салыстырмалылық теориясы» жолдас сияқты мақсаттары бір алаяқтық. Эйнштейн.

Дәлелдеу?Қаласаңыз, олар мыналар: өте дәл, қатаң және сенімді. Оларды автор О.Х. Деревенский өзінің тамаша мақаласында. Мақала өте көлемді болғандықтан, мен бұл жерде «Әлемдік тартылыс заңының» жалғандығын дәлелдейтін кейбір дәлелдердің өте қысқа нұсқасын беремін, ал егжей-тегжейге қызығушылық танытқан азаматтар қалғанын өздері оқиды. .

1. Біздің күнде жүйесіпланеталар мен Жердің серігі Айда ғана тартылыс күші бар. Басқа планеталардың спутниктері, және олардың алтыдан астамы бар, гравитация жоқ! Бұл ақпарат толығымен ашық, бірақ оны «ғылыми» адамдар жарнамаламайды, өйткені бұл олардың «ғылымы» тұрғысынан түсініксіз. Анау. б О объектілеріміздің көпшілігі күн жүйесіОларда гравитация жоқ - олар бір-бірін тартпайды! Ал бұл «Жалпы тартылыс заңын» толығымен жоққа шығарады.

2. Генри Кавендиш тәжірибесімассивтік бланкілерді бір-біріне тарту арқылы денелер арасында тартылыс бар екендігінің бұлтартпас дәлелі болып саналады. Дегенмен, қарапайымдылығына қарамастан, бұл тәжірибе еш жерде ашық түрде қайталанбайды. Шамасы, бұл кейбір адамдар бір кездері жариялаған әсерді бермегендіктен. Анау. бүгінгі күні, қатаң тексеру мүмкіндігімен, тәжірибе денелер арасында ешқандай тартымдылықты көрсетпейді!

3. Жасанды жер серігін ұшыруастероид айналасындағы орбитаға. Ақпанның ортасында 2000 американдықтар ғарыштық зонды жүргізді ЖАҚЫНДАастероидқа жақын Эрос, жылдамдықтарды теңестірді және Эростың ауырлық күшімен зондты басып алуды күте бастады, яғни. спутник астероидтың ауырлық күшімен ақырын тартылған кезде.

Бірақ қандай да бір себептермен бірінші кездесу сәтті болмады. Екінші және кейінгі Эросқа берілу әрекеттері дәл осындай әсер етті: Эрос американдық тергеуді тартқысы келмеді. ЖАҚЫНДА, және қозғалтқыш жұмыс істемей, зонд Эростың жанында қалмады . Бұл ғарыш күні ештеңемен аяқталды. Анау. аттракцион жоқмассасы бар зонд арасында 805 кг және салмағы астам астероид 6 трлнтоннаны табу мүмкін болмады.

Бұл жерде НАСА-дан келген американдықтардың түсініксіз қыңырлығын атап өтпеу мүмкін емес, өйткені ресейлік ғалым Николай Левашов, сол кезде АҚШ-та тұратын, ол кейін ол мүлдем қалыпты ел деп есептеген, деп жазды, аударды ағылшын тіліжәне жылы жарияланған 1994 өзінің әйгілі кітабының жылы, онда ол NASA мамандарына зерттеу жүргізу үшін білуі керек нәрселердің бәрін түсіндірді. ЖАҚЫНДАғарышта пайдасыз темірдей ілулі емес, қоғамға аз да болса пайда әкелді. Бірақ, шамасы, шектен шыққан менмендік ондағы «ғалымдарға» қулық жасады.

4. Келесі әрекетастероидпен эротикалық тәжірибені қайталаңыз жапон. Олар Итокава деп аталатын астероидты таңдап, 9 мамырда жіберді 2003 жыл оған зонд («Сұңқар») деп аталады. Қыркүйекте 2005 жылы зонд астероидқа 20 км қашықтықта жақындады.

«Ақымақ американдықтардың» тәжірибесін ескере отырып, ақылды жапондықтар өздерінің зондтарын бірнеше қозғалтқыштармен және лазерлік қашықтық өлшегіштері бар автономды қысқа қашықтықтағы навигациялық жүйемен жабдықтады, осылайша ол астероидқа жақындап, оны автоматты түрде айналып өтуге мүмкіндік берді. жерүсті операторлары. «Бұл бағдарламаның бірінші нөмірі астероид бетіне шағын зерттеу роботының қонуы бар комедиялық трюк болды. Зонд есептелген биіктікке түсіп, бетіне баяу және тегіс түсуі керек роботты абайлап түсірді. Бірақ... құлаған жоқ. Баяу және тегіс ол алып кетті астероидтан алыс жерде. Онда ол жоғалып кетті ... Бағдарламаның келесі нөмірі қайтадан «топырақ үлгісін алу үшін» жер бетіне зондтың қысқа қонуы бар комедиялық трюк болып шықты. Бұл комедия ретінде шықты, өйткені лазерлік қашықтық өлшегіштердің жақсы жұмыс істеуін қамтамасыз ету үшін астероид бетіне шағылыстыратын маркер шары түсірілді. Бұл шарда да қозғалтқыштар жоқ еді, және ... қысқасы, дұрыс жерде доп жоқ ... Сонымен, жапондық Сокол Итокаваға қонды ма, ол отырса не істеді, ғылым білмейді... «Қорытынды: жапондық Хаябусаның кереметін аша алмады аттракцион жоқзонд жері арасында 510 кг және массасы бар астероид 35 000 тонна.

Орыс ғалымының гравитацияның табиғатын жан-жақты түсіндіруін бөлек атап өткім келеді. Николай Левашовжылы алғаш басып шығарған кітабында берді 2002 жыл – жапондық «Сұңқардың» басталуына бір жарым жылдай уақыт қалды. Және, соған қарамастан, жапондық «ғалымдар» американдық әріптестерінің ізін дәл басып, барлық қателіктерін, соның ішінде қонуды мұқият қайталады. Міне, «ғылыми ойлаудың» осындай қызықты сабақтастығы ...

5. Ыстық жыпылықтау қайдан пайда болады?Әдебиетте сипатталған өте қызық құбылыс, жұмсақ тілмен айтқанда, мүлдем дұрыс емес. «... Оқулықтар бар физика, онда не болуы керек деп жазылған - «бүкіләлемдік тартылыс заңына» сәйкес. Оқулықтар да бар океанография, қайда жазылған, олар не, толқындар, Ақиқатында.

Егер мұнда бүкіләлемдік тартылыс заңы жұмыс істеп, мұхит суы, соның ішінде Күн мен Айға тартылса, онда толқындардың «физикалық» және «океанографиялық» заңдылықтары сәйкес келуі керек. Сонда олар сәйкес келе ме, жоқ па? Олар сәйкес келмейді деу ештеңе айтпау болып шығады. Өйткені «физикалық» және «океанографиялық» суреттердің ешқандай байланысы жоқ ортақ ештеңе жоқ...Толқындық құбылыстардың нақты бейнесі теориялық көріністен - сапалық жағынан да, сандық жағынан да - ерекшеленетіні сонша, мұндай теория негізінде толқындарды болжауға болады. мүмкін емес. Иә, мұны істеуге ешкім тырыспайды. Ақылсыз емес. Олар мұны жасайды: әрбір порт немесе басқа қызықты нүкте үшін мұхит деңгейінің динамикасы амплитудалары мен фазалары бар тербелістердің қосындысы арқылы модельденеді, олар таза табылған. эмпирикалық түрде. Содан кейін олар тербелістердің осы сомасын алға қарай экстраполяциялайды - осылайша сіз алдын ала есептеулерді аласыз. Кемелердің капитандары бақытты - жақсы, жарайды! .. «Мұның бәрі біздің жердегі толқындарымыздың да бар екенін білдіреді. бағынба«Бүкіләлемдік тартылыс заңы».

Шын мәнінде гравитация дегеніміз не

Бірінші рет гравитацияның шынайы табиғаты жақын тарихакадемик Николай Левашов іргелі ғылыми еңбегінде анық сипаттаған. Оқырман ауырлық күші туралы не жазылғанын жақсы түсінуі үшін мен кішкене алдын ала түсініктеме беремін.

Біздің айналамыздағы кеңістік бос емес. Мұның бәрі көптеген әртүрлі мәселелерге толы, оны академик Н.В. Левашов атындағы «бірінші мәселе». Бұрын ғалымдар мұның бәрін материя деп атаған «эфир»және тіпті оның бар екендігінің сенімді дәлелдерін алды (Николай Левашовтың «Ғалам теориясы және объективті шындық» мақаласында сипатталған Дейтон Миллердің әйгілі эксперименттері). Қазіргі заманғы «ғалымдар» әлдеқайда ұзағырақ болды және қазір олар «эфир»шақырды «қараңғы зат». Үлкен прогресс! «Эфирдегі» кейбір заттар бір-бірімен сол немесе басқа дәрежеде әрекеттеседі, кейбіреулері жоқ. Ал кейбір біріншілік материя кеңістіктің белгілі бір қисықтық (гетерогенділік) жағдайында өзгерген сыртқы жағдайларға түсіп, бір-бірімен әрекеттесе бастайды.

Кеңістіктің қисаюы әртүрлі жарылыстар, соның ішінде «суперновалық жарылыстар» нәтижесінде пайда болады. « Аса жаңа жұлдыз жарылғанда, тас лақтырылғаннан кейін су бетінде пайда болатын толқындар сияқты кеңістіктің өлшемділігінде ауытқулар пайда болады. Жарылыс кезінде шығарылған зат массалары жұлдыздың айналасындағы кеңістіктің өлшемділігіндегі бұл біртекті еместерді толтырады. Осы материя массаларынан планеталар (және ) пайда бола бастайды ...»

Анау. планеталар қандай да бір себептермен қазіргі заманғы «ғалымдар» мәлімдегендей, ғарыштық қоқыстардан түзілмейді, бірақ ғарыштың қолайлы біртексіздігінде бір-бірімен әрекеттесе бастайтын жұлдыздар материясынан және басқа да негізгі заттардан синтезделген және деп аталатындарды құрайды. «гибридті зат». Дәл осы «гибридтік заттардан» планеталар және біздің кеңістіктегі барлық басқалар пайда болады. біздің планета, басқа планеталар сияқты, бұл жай ғана «тас кесегі» емес, бір-біріне салынған бірнеше шарлардан тұратын өте күрделі жүйе (қараңыз). Ең тығыз сфера «физикалық тығыз деңгей» деп аталады - бұл біз көретін нәрсе, деп аталатын нәрсе. физикалық әлем. Екіншітығыздығы бойынша сәл үлкенірек шар деп аталады. планетаның «эфирлік материалдық деңгейі». Үшіншісфера – «астральды материалдық деңгей». 4-шісфера планетаның «бірінші психикалық деңгейі». Бесіншісфера – планетаның «екінші психикалық деңгейі». ЖӘНЕ алтыншысфера – планетаның «үшінші психикалық деңгейі».

Біздің планета тек ретінде қарастырылуы керек осы алтауының жиынтығы шарлар– планетаның алты материалдық деңгейі бір-біріне ұялаған. Тек осы жағдайда ғана планетаның құрылымы мен қасиеттері мен табиғатта болып жатқан процестердің толық бейнесін алуға болады. Біздің планетамыздың физикалық тығыз сферасынан тыс жерде болып жатқан процестерді әлі бақылай алмайтындығымыз «ол жерде ештеңе жоқ» дегенді білдірмейді, тек қазіргі уақытта біздің сезім мүшелеріміз табиғатта осы мақсаттарға бейімделмеген. Және тағы бір нәрсе: біздің Ғалам, біздің Жер планетасы және біздің Ғаламдағы барлық басқа нәрсе Жетібастапқы заттардың әр түрлі түрлері біріктірілді алтыгибридті материалдар. Және бұл құдайлық та, бірегей де емес. Бұл біздің Ғаламның сапалы құрылымы, ол қалыптасқан гетерогендік қасиеттеріне байланысты.

Жалғастырайық: планеталар осыған қолайлы қасиеттер мен сапаға ие ғарыштық біртекті емес аумақтардағы сәйкес бастапқы материяның қосылуынан пайда болады. Бірақ бұл жерде, ғарыштың барлық басқа аймақтарындағы сияқты, өте көп бастапқы затгибридті заттармен әрекеттеспейтін немесе өте әлсіз әрекеттесетін әртүрлі типтегі (заттың еркін формалары). Гетерогенділік аймағына енгенде, бұл біріншілік заттардың көпшілігі осы біртектілікке әсер етеді және кеңістіктің градиентіне (айырмасына) сәйкес оның орталығына асығады. Ал, егер планета осы гетерогендіктің ортасында бұрыннан қалыптасқан болса, онда гетерогендік центрге (және планетаның орталығына) қарай қозғалатын негізгі материя бағытталған ағын, ол деп аталатынды жасайды. гравитациялық өріс. Және, тиісінше, астында ауырлықСіз бен біз бастапқы материяның бағытталған ағынының оның жолындағы барлық нәрсеге әсерін түсінуіміз керек. Яғни, қарапайым тілмен айтқанда, гравитация - қысымбастапқы материя ағыны арқылы планетаның бетіне материалдық объектілер.

Шын емес па, шындықбарлық жерде ешбір анық себепсіз бар деген ойдан шығарылған «өзара тарту» заңынан мүлде өзгеше. Шындық әлдеқайда қызықты, әлдеқайда күрделі және бір уақытта әлдеқайда қарапайым. Сондықтан шынайы табиғи процестердің физикасы ойдан шығарылғанға қарағанда оңайырақ. Ал шынайы білімді пайдалану саусағынан сормай, шынайы жаңалықтарға және осы жаңалықтарды тиімді пайдалануға әкеледі.

гравитацияға қарсы

Мысал ретінде бүгінгі күнгі ғылыми балағат сөздер«Ғалымдардың» «жарық сәулелері үлкен массалардың жанында иілген» деген түсіндірмесін қысқаша талдауға болады, сондықтан жұлдыздар мен планеталардың бізден не жасыратынын көруге болады.

Шынында да, біз Ғарыштағы бізден басқа объектілер арқылы жасырылған объектілерді байқай аламыз, бірақ бұл құбылыстың объектілердің массасына ешқандай қатысы жоқ, өйткені «әмбебап» құбылыс жоқ, яғни. жұлдыздар да, планеталар да жоқ ЖОҚөздеріне ешқандай сәуле тартпаңыз және олардың траекториясын бүгіп алмаңыз! Неліктен олар «қисық»? Бұл сұраққа өте қарапайым және сенімді жауап бар: сәулелер иілмейді! Олар жай түзу сызықта тарамаңыз, біз түсініп үйренгеніміздей және сәйкес кеңістік формасы. Егер үлкен ғарыштық дененің жанынан өтетін сәулені қарастыратын болсақ, онда сәуленің осы денені айналып өтетінін есте ұстауымыз керек, өйткені ол сәйкес пішіндегі жолдың бойымен кеңістіктің қисықтығымен жүруге мәжбүр болады. Ал сәуленің басқа жолы жоқ. Сәуле бұл денені айналып өтуге көмектесе алмайды, өйткені бұл аймақтағы кеңістік осындай қисық пішінге ие ... Айтылғанға аз.

Енді, қайтып оралсақ гравитацияға қарсы, Неліктен адамзат осы жағымсыз «антигравитацияны» ұстай алмайтыны немесе кем дегенде арман фабрикасының ақылды қызметкерлерінің теледидардан көрсететін нәрсесіне қол жеткізе алмайтыны белгілі болды. Біз ерекше мәжбүрмізжүз жылдан астам уақыт бойы қозғалтқыштар барлық жерде дерлік қолданылған ішкі жанунемесе реактивті қозғалтқыштар, бірақ олар жұмыс принципі бойынша да, дизайны бойынша да, тиімділігі жағынан да мінсіз емес. Біз ерекше мәжбүрмізЦиклоптық өлшемдегі әртүрлі генераторларды пайдаланып шахта, содан кейін бұл энергияны сымдар арқылы береді, мұнда б Окөп бөлігі шашылып жатырғарышта! Біз ерекше мәжбүрмізақылға сыймайтын тіршілік иелерінің өмірін өткіземіз, сондықтан ғылымда да, технологияда да, экономикада да, медицинада да, қоғамға лайықты өмірді ұйымдастыруда да ақылға қонымды ештеңе істей алмайтынымызға таң қалуға негіз жоқ.

Енді мен сіздерге біздің өмірімізде антигравитацияның (aka левитация) жасалуы мен қолданылуының бірнеше мысалын беремін. Бірақ гравитацияға қарсы қол жеткізудің бұл жолдары кездейсоқ табылған болуы мүмкін. Ал антигравитацияны жүзеге асыратын шынымен пайдалы құрылғыны саналы түрде жасау үшін сізге қажет білугравитация құбылысының шынайы табиғаты, зерттеуоны, талдау және түсінуоның барлық мәні! Сонда ғана ақылға қонымды, тиімді және қоғамға шынымен пайдалы нәрсе жасауға болады.

Бізде ең көп таралған гравитацияға қарсы құрылғы әуе шарыжәне оның көптеген нұсқалары. Егер ол жылы ауамен немесе атмосфералық газ қоспасынан жеңілірек газбен толтырылса, онда доп құлап кетпей, жоғары ұшуға бейім болады. Бұл әсер адамдарға өте ұзақ уақыт бойы белгілі болды, бірақ әлі де толық түсіндірмесі жоқ- енді жаңа сұрақтар тудырмайтын.

YouTube сайтында қысқаша іздеу нәтижесінде бұл жаңалық ашылды үлкен санантигравитацияның өте нақты мысалдарын көрсететін бейнелер. Мен олардың кейбірін осында тізіп беремін, сонда сіз гравитацияға қарсы әрекетке сенімді боласыз ( левитация) шынымен де бар, бірақ ... әзірге «ғалымдардың» ешқайсысы оны түсіндірмеді, шамасы, менмендік мүмкіндік бермейді ...

«Күш дегеніміз не?» деген сұраққа. Физика былай деп жауап береді: «Күш – бұл материалдық денелердің бір-бірімен немесе денелер мен басқа материалдық объектілердің өзара әрекеттесуінің өлшемі - физикалық өрістер«. Табиғаттағы барлық күштерді өзара әрекеттесудің төрт негізгі түріне жатқызуға болады: күшті, әлсіз, электромагниттік және гравитациялық. Біздің мақалада гравитациялық күштердің не екендігі туралы айтылады - бұл табиғатта осы өзара әрекеттесулердің соңғы және, мүмкін, ең кең таралған түрі.

Жердің тартылуынан бастайық

Заттарды жерге тартатын күш бар екенін тірі адам біледі. Оны әдетте гравитация, гравитация немесе жердегі тартылыс деп атайды. Оның болуына байланысты адамда жер бетіне қатысты бір нәрсенің қозғалыс бағытын немесе орналасуын анықтайтын «жоғары» және «төмен» ұғымдары болады. Сонымен, белгілі бір жағдайда жер бетінде немесе оған жақын жерде гравитациялық күштер көрінеді, олар массасы бар объектілерді бір-біріне тартады, олардың әрекетін кез келген, ең кішкентай және өте үлкен, тіпті ғарыштық өлшемдер бойынша, қашықтықта көрсетеді.

Ауырлық күші және Ньютонның үшінші заңы

Өздеріңіз білетіндей, кез келген күш, егер ол физикалық денелердің өзара әрекеттесуінің өлшемі ретінде қарастырылса, әрқашан олардың біреуіне қолданылады. Сонымен денелердің бір-бірімен гравитациялық әрекеттесуінде олардың әрқайсысы олардың әрқайсысының әсерінен туындайтын тартылыс күштерінің осындай түрлерін бастан кешіреді. Егер екі ғана дене болса (барлық басқалардың әрекетін елемеуге болады деп есептелінеді), онда олардың әрқайсысы Ньютонның үшінші заңы бойынша сол күшпен басқа денені тартады. Осылайша, Ай мен Жер бір-бірін тартады, нәтижесінде жердегі теңіздердің құйылуы мен ағыны пайда болады.

Күн жүйесіндегі әрбір планета бірден Күннен және басқа планеталардан бірнеше тартылыс күшін бастан кешіреді. Әрине, оның орбитасының пішіні мен өлшемін анықтайтын Күннің тартылыс күші, бірақ астрономдар олардың траекториясын есептеу кезінде басқа аспан денелерінің әсерін де ескереді.

Биіктен жерге не тез түседі?

Бұл күштің басты ерекшелігі - массасына қарамастан барлық заттар жерге бірдей жылдамдықпен түседі. Бірде, 16 ғасырға дейін, бұл керісінше болды - ауыр денелер жеңілге қарағанда тезірек түсуі керек деп есептелді. Бұл қате пікірді жоққа шығару үшін Галилео Галилей өзінің әйгілі тәжірибесін бір уақытта Пизаның еңкею мұнарасынан әртүрлі салмақтағы екі зеңбірек оқтарын лақтыруға мәжбүр етті. Тәжірибе куәгерлерінің күткеніне қарамастан, екі ядро да бір уақытта жер бетіне шықты. Бүгінгі күні әрбір мектеп оқушысы мұның ауырлық күші кез келген денеге осы дененің массасына қарамастан g = 9,81 м/с 2 бірдей еркін түсу үдеуін беретіндігінен болғанын біледі және оның мәні Ньютонның екінші заңы бойынша F = мг.

Айдағы және басқа планеталардағы гравитациялық күштер әртүрлі мағыналарбұл жеделдету. Дегенмен, оларға тартылыс күшінің әсер ету сипаты бірдей.

Гравитация және дене салмағы

Бірінші күш дененің өзіне тікелей әсер етсе, екіншісі оның тіреуіне немесе ілуіне әсер етеді. Бұл жағдайда серпімді күштер әрқашан денелерге тіректер мен аспалар жағынан әсер етеді. Сол денелерге әсер ететін тартылыс күштері оларға қарай әсер етеді.

Серіппеде жер үстінде ілінген салмақты елестетіп көріңіз. Оған екі күш әсер етеді: созылған серіппенің серпімді күші және ауырлық күші. Ньютонның үшінші заңы бойынша жүк серіппелі күшке тең және оған қарама-қарсы күшпен серіппеге әсер етеді. Бұл күш оның салмағы болады. Салмағы 1 кг жүк үшін салмақ P \u003d 1 кг ∙ 9,81 м / с 2 \u003d 9,81 Н (ньютон) құрайды.

Гравитациялық күштер: анықтамасы

Планеталардың қозғалысын бақылауға негізделген гравитацияның алғашқы сандық теориясын Исаак Ньютон 1687 жылы өзінің әйгілі «Натурфилософия принциптерінде» тұжырымдаған. Ол Күн мен планеталарға әсер ететін тартымды күштер олардың құрамындағы заттың мөлшеріне байланысты деп жазды. Олар ұзақ қашықтыққа таралады және әрқашан қашықтықтың квадратының кері ретінде азаяды. Бұл тартылыс күштерін қалай есептеуге болады? Массалары m 1 және m 2 r қашықтықта орналасқан екі дененің арасындағы F күшінің формуласы:

F \u003d Gm 1 м 2 / r 2,
мұндағы G – пропорционалдық тұрақтысы, гравитациялық тұрақты.

Ауырлық күшінің физикалық механизмі

Ньютон өз теориясымен толық қанағаттанбады, өйткені ол қашықтықта тартылатын денелердің өзара әрекеттесуін қамтыды. Ұлы ағылшынның өзі бір дененің әрекетін екінші денеге беру үшін жауапты қандай да бір физикалық агент болуы керек екеніне сенімді болды, ол туралы ол өзінің хаттарының бірінде анық айтқан. Бірақ бүкіл кеңістікке енетін гравитациялық өріс ұғымы енгізілген уақыт төрт ғасырдан кейін ғана келді. Бүгінгі күні гравитация туралы айтатын болсақ, кез келген (ғарыштық) дененің басқа денелердің гравитациялық өрісімен әрекеттесуі туралы айтуға болады, оның өлшемі әрбір дене жұбының арасында пайда болатын тартылыс күштері болып табылады. Ньютон жоғарыда келтірілген түрде тұжырымдаған бүкіләлемдік тартылыс заңы ақиқат болып қалады және көптеген фактілермен расталады.

Гравитация теориясы және астрономия

Ол 18-ші ғасырда аспан механикасындағы есептерді шешуде сәтті қолданылды басы XIXғасыр. Мысалы, математиктер Д.Адамс пен В.Ле Верьер Уран орбитасының бұзылуын талдай отырып, оған әлі белгісіз планетамен өзара әрекеттесу гравитациялық күштері әрекет етеді деп болжайды. Олар оның болжалды орнын көрсетті, көп ұзамай астроном И.Галле сол жерден Нептунды ашты.

Дегенмен бір мәселе болды. Ле Верьер 1845 жылы Меркурийдің орбитасы бір ғасырда 35 дюймді айналып өтетінін есептеді. нөлдік мәнбұл прецессия Ньютон теориясымен алынған. Кейінгі өлшеулер 43"" дәлірек мәнін берді. (Байқалған прецессия шын мәнінде 570"/ғасыр, бірақ барлық басқа планеталардан әсерді алып тастау үшін қажырлы есептеу 43"" мәнін береді.)

1915 жылы ғана Альберт Эйнштейн бұл сәйкессіздікті өзінің тартылыс теориясы тұрғысынан түсіндіре алды. Кез келген массивтік дене сияқты үлкен Күн де өзінің маңайында кеңістік-уақытты иіп тұратыны белгілі болды. Бұл әсерлер планеталардың орбиталарында ауытқуларды тудырады, бірақ Меркурий, біздің жұлдызға ең кішкентай және ең жақын планета ретінде, олар өздерін ең күшті көрсетеді.

Инерциялық және гравитациялық массалар

Жоғарыда атап өткендей, заттардың массасына қарамастан жерге бірдей жылдамдықпен түсетінін Галилео бірінші байқаған. Ньютон формулаларында масса ұғымы екі түрлі теңдеуден шығады. Оның екінші заңы: массасы m денеге түсірілген F күші F = ma теңдеуіне сәйкес үдеу береді.

Дегенмен, денеге қолданылған ауырлық F күші F = mg формуласын қанағаттандырады, мұндағы g қарастырылып отырған денемен әрекеттесетін басқа денеге байланысты (жердің, әдетте, біз ауырлық күші туралы айтатын болсақ). Екі теңдеуде де m пропорционалдық коэффициенті болып табылады, бірақ бірінші жағдайда ол инерциялық масса, ал екіншісінде гравитациялық болып табылады және олардың кез келген физикалық объект үшін бірдей болуының айқын себебі жоқ.

Дегенмен, барлық эксперименттер бұл шынымен де солай екенін көрсетеді.

Эйнштейннің гравитация теориясы

Ол өз теориясының бастапқы нүктесі ретінде инерциялық және гравитациялық массалардың теңдігі фактісін алды. Ол гравитациялық өрістің теңдеулерін, әйгілі Эйнштейн теңдеулерін құрастырып, олардың көмегімен Меркурий орбитасының прецессиясының дұрыс мәнін есептей алды. Олар сондай-ақ Күнге жақын өтетін жарық сәулелерінің ауытқуының өлшенген мәнін береді және олардан макроскопиялық ауырлық үшін дұрыс нәтижелер шығатыны күмәнсіз. Эйнштейннің гравитация теориясы немесе ол атағанындай жалпы салыстырмалылық (GR) қазіргі ғылымның ең үлкен жеңістерінің бірі болып табылады.

Гравитациялық күштер үдеу болып табылады?

Егер сіз инерциялық масса мен гравитациялық массаны ажырата алмасаңыз, онда гравитация мен үдеуді ажырата алмайсыз. Гравитациялық өрістегі тәжірибені гравитациялық күш болмаған кезде тез қозғалатын лифтте орындауға болады. Зымырандағы астронавт жерден алыстаған кезде, жердің тартылу күшінен бірнеше есе үлкен ауырлық күшін бастан кешіреді және оның басым көпшілігі үдеуден туындайды.

Егер ешкім ауырлық күшін үдеуден ажырата алмаса, онда біріншісін әрқашан үдеу арқылы шығаруға болады. Үдеу ауырлық күшін алмастыратын жүйе инерциялық деп аталады. Сондықтан Жерге жақын орбитада Айды да инерциялық жүйе ретінде қарастыруға болады. Дегенмен, бұл жүйе гравитациялық өрістің өзгеруіне қарай нүктеден нүктеге дейін өзгереді. (Ай мысалында гравитациялық өріс бір нүктеден екінші нүктеге бағыт өзгертеді.) Физика ауырлық күші жоқ заңдарға бағынатын кеңістік пен уақыттың кез келген нүктесінде әрқашан инерциялық жүйені табуға болады деген принцип принцип деп аталады. эквиваленттілік.

Гравитация кеңістік-уақыттың геометриялық қасиеттерінің көрінісі ретінде

Гравитациялық күштерді нүктеден нүктеге ерекшеленетін инерциялық координаталар жүйесіндегі үдеу ретінде қарастыруға болатындығы гравитацияның геометриялық ұғым екенін білдіреді.

Кеңістік-уақыт қисық деп айтамыз. Тегіс беттегі допты қарастырайық. Ол тынығады немесе үйкеліс болмаса, оған әсер ететін күштер болмаған кезде бірқалыпты қозғалады. Егер беті қисық болса, доп жылдамдап, ең қысқа жолды алып, ең төменгі нүктеге жылжиды. Сол сияқты Эйнштейннің теориясы төрт өлшемді кеңістік-уақыт қисық екенін және дене осы қисық кеңістікте ең қысқа жолға сәйкес келетін геодезиялық сызық бойымен қозғалады. Демек, гравитациялық өріс және онда физикалық денелерге әсер ететін тартылыс күштері массивтік денелердің жанында ең күшті өзгеретін кеңістік-уақыт қасиеттеріне тәуелді геометриялық шамалар болып табылады.

Физиктер үнемі зерттейтін ең маңызды құбылыс – қозғалыс. Электромагниттік құбылыстар, механика заңдары, термодинамикалық және кванттық процестер – мұның бәрі физика зерттейтін ғалам фрагменттерінің кең ауқымы. Және бұл процестердің бәрі бір нәрсеге - бір нәрсеге түседі.

Байланыста

Ғаламдағы барлық нәрсе қозғалады. Гравитация барлық адамдарға бала кезінен таныс құбылыс, біз планетамыздың гравитациялық өрісінде туылғанбыз, бұл физикалық құбылысбіз ең терең интуитивті деңгейде қабылданады және тіпті зерттеуді қажет етпейтін сияқты.

Бірақ, өкінішке орай, мәселе неге және Барлық денелер бір-бірін қалай тартады?, жоғары және төмен зерттелсе де, әлі күнге дейін толық ашылмаған.

Бұл мақалада біз Ньютонның әмбебап тартымдылығының не екенін - гравитацияның классикалық теориясын қарастырамыз. Дегенмен, формулалар мен мысалдарға көшпес бұрын, тарту мәселесінің мәніне тоқталып, оған анықтама берейік.

Бәлкім, тартылыс күшін зерттеу натурфилософияның (заттардың мәнін түсіну туралы ғылым) бастауы болған шығар, бәлкім натурфилософия тартылыс күшінің мәні туралы мәселені тудырған шығар, бірақ, бір жолмен немесе басқаша, денелердің тартылыс күші туралы мәселе. Ежелгі Грецияға қызығушылық танытты.

Қозғалыс дененің сезімдік ерекшеліктерінің мәні ретінде түсінілді, дәлірек айтсақ, бақылаушы көрген кезде дене қозғалады. Егер біз құбылысты өлшей, таразылай алмасақ, сезіне алмасақ, бұл бұл құбылыс жоқ дегенді білдіре ме? Әрине, олай емес. Ал Аристотель мұны түсінгеннен кейін тартылыс күші туралы ойлар басталды.

Бүгінде белгілі болғандай, ондаған ғасырлардан кейін гравитация жердің тартылуы мен планетамыздың тартылуының негізі ғана емес, сонымен қатар Әлемнің және барлық дерлік бар қарапайым бөлшектердің пайда болуының негізі болып табылады.

Қозғалыс тапсырмасы

Ойлау экспериментін жасайық. Сол қолыңызға кішкентай доп алыңыз. Оң жақтағы бірдейсін алайық. Дұрыс допты жіберейік, ол құлай бастайды. Сол қолында қалады, ол әлі қозғалыссыз.

Уақыттың өтуін ойша тоқтатайық. Құлаған оң доп ауада «ілулі тұрады», сол жақ әлі де қолында қалады. Оң доп қозғалыстың «энергиясына» ие, сол жақ допта жоқ. Бірақ олардың арасындағы терең, мағыналы айырмашылық неде?

Құлаған шардың қай жерінде, қай жерінде қозғалуы керек деп жазылған? Оның массасы бірдей, көлемі бірдей. Оның атомдары бірдей және олар тыныштықтағы шардың атомдарынан еш айырмашылығы жоқ. Доп бар? Иә, бұл дұрыс жауап, бірақ доп потенциалдық энергиясы бар екенін қайдан біледі, оның қай жерінде жазылған?

Бұл Аристотель, Ньютон және Альберт Эйнштейн қойған міндет. Ал үш кемеңгер ойшылдар да бұл мәселені ішінара өздері шешкенімен, бүгінде шешімін күткен мәселелер аз емес.

Ньютондық ауырлық

1666 жылы ұлы ағылшын физигі және механикі И.Ньютон ғаламдағы барлық материяның бір-біріне бейім болатын күшін сандық түрде есептеуге қабілетті заңды ашты. Бұл құбылыс әмбебап тартылыс деп аталады. «Бүкіләлемдік тартылыс заңын тұжырымдаңыз» деп сұрағанда, сіздің жауабыңыз келесідей болуы керек:

Екі дененің тартылуына ықпал ететін гравитациялық әсерлесу күші осы денелердің массасына тура пропорционалдыжәне олардың арасындағы қашықтыққа кері пропорционал.

Маңызды!Ньютонның тартылыс заңында «қашықтық» термині қолданылады. Бұл терминді денелердің беттерінің арасындағы қашықтық деп емес, олардың ауырлық орталықтарының арасындағы қашықтық деп түсіну керек. Мысалы, радиустары r1 және r2 екі шар бір-бірінің үстінде жатса, онда олардың беттерінің арақашықтығы нөлге тең, бірақ тартымды күш бар. Мәселе мынада, олардың r1+r2 центрлерінің арақашықтығы нөлге тең емес. Ғарыштық масштабта бұл нақтылау маңызды емес, бірақ орбитадағы спутник үшін бұл қашықтық жер бетіндегі биіктікке және планетамыздың радиусына тең. Жер мен Ай арасындағы қашықтық олардың беттері емес, орталықтары арасындағы қашықтық ретінде де өлшенеді.

Ауырлық заңы үшін формула келесідей көрінеді келесідей:

F – тартылыс күші,
- массалар,
r - қашықтық,
G – гравитациялық тұрақты, 6,67 10−11 м³ / (кг с²) тең.

Егер біз тартылыс күшін жаңа ғана қарастырсақ, салмақ дегеніміз не?

Күш векторлық шама, бірақ бүкіләлемдік тартылыс заңында ол дәстүрлі түрде скаляр түрінде жазылады. Векторлық суретте заң келесідей болады:

Бірақ бұл күш орталықтар арасындағы қашықтықтың кубына кері пропорционал дегенді білдірмейді. Арақатынасты бір орталықтан екінші орталыққа бағытталған бірлік вектор ретінде түсіну керек:

Гравитациялық әсерлесу заңы

Салмақ және гравитация

Тартылыс заңын қарастыра отырып, біз жеке алғанда таңқаларлық ештеңе жоқ екенін түсінуге болады Күннің тартылу күші жерге қарағанда әлдеқайда әлсіз екенін сеземіз. Үлкен Күн массасы үлкен болғанымен, бізден өте алыс. сондай-ақ Күннен алыс, бірақ ол үлкен массаға ие болғандықтан, оған тартылады. Екі дененің тартылу күшін қалай табуға болады, атап айтқанда, Күннің, Жердің және сіз бен менің тартылыс күшін қалай есептеу керек - бұл мәселені сәл кейінірек қарастырамыз.

Біздің білуімізше, ауырлық күші:

мұндағы m – біздің массамыз, ал g – Жердің еркін түсу үдеуі (9,81 м/с 2).

Маңызды!Тартымды күштердің екі, үш, он түрі жоқ. Тартылыс күші – тартылыс күшін анықтайтын жалғыз күш. Салмағы (P = мг) және тартылыс күші бір және бірдей.

Егер m – біздің массамыз, M – глобустың массасы, R – оның радиусы, онда бізге әсер ететін тартылыс күші:

Осылайша, F = mg болғандықтан:

Еркін түсу үдеуінің өрнегін қалдырып, m массалары жойылады:

Көріп отырғаныңыздай, еркін түсу үдеуі шын мәнінде тұрақты мән болып табылады, өйткені оның формуласында тұрақты мәндер бар - радиус, Жер массасы және гравитациялық тұрақты. Осы тұрақтылардың мәндерін ауыстыра отырып, біз еркін түсу үдеуі 9,81 м/с 2 тең екеніне көз жеткіземіз.

Әр түрлі ендіктерде планетаның радиусы біршама ерекшеленеді, өйткені Жер әлі де тамаша сфера емес. Осыған байланысты жер шарының әртүрлі нүктелеріндегі еркін түсу үдеуі әртүрлі.

Жер мен Күннің тартымдылығына оралайық. Жер шары бізді Күннен де күштірек тартатынын мысалмен дәлелдеуге тырысайық.

Ыңғайлы болу үшін адамның массасын алайық: m = 100 кг. Содан кейін:

Адам мен глобус арасындағы қашықтық планетаның радиусына тең: R = 6,4∙10 6 м.
Жердің массасы: M ≈ 6∙10 24 кг.
Күннің массасы: Mc ≈ 2∙10 30 кг.
Біздің планета мен Күннің ара қашықтығы (Күн мен адам арасындағы): r=15∙10 10 м.

Адам мен Жер арасындағы тартылыс күші:

Бұл нәтиже салмақ үшін қарапайым өрнектен анық көрінеді (P = мг).

Адам мен Күн арасындағы тартылыс күші:

Көріп отырғаныңыздай, біздің планета бізді 2000 есе күштірек тартады.

Жер мен Күн арасындағы тартылыс күшін қалай табуға болады? Келесідей:

Енді біз Күн біздің планетамызды планетаның сізді және мені тартып жатқанынан миллиард миллиард есе күшті тартатынын көреміз.

бірінші ғарыштық жылдамдық

Исаак Ньютон бүкіләлемдік тартылыс заңын ашқаннан кейін, ол гравитациялық өрісті жеңіп, жер шарын мәңгілікке қалдыру үшін дененің қаншалықты жылдам лақтырылуы керек екеніне қызығушылық танытты.

Рас, ол мұны сәл басқаша елестеткен, оның түсінігінде бұл аспанға бағытталған тік тұрған зымыран емес, тау басынан көлденеңінен секіретін дене еді. Бұл логикалық мысал болды, өйткені таудың басында ауырлық күші біршама аз.

Сонымен, Эверест шыңында ауырлық күшінің үдеуі әдеттегі 9,8 м/с 2 емес, м/с 2 дерлік болады. Дәл осы себепті ауа бөлшектері соншалықты сирек кездеседі, енді жер бетіне «құлап кеткен» сияқты ауырлық күшіне қосылмайды.

Ғарыштық жылдамдықтың не екенін анықтауға тырысайық.

Бірінші ғарыштық жылдамдық v1 - дененің Жер бетінен (немесе басқа планетадан) шығып, дөңгелек орбитаға шығу жылдамдығы.

Біздің планетамыз үшін бұл шаманың сандық мәнін білуге тырысайық.

Планетаны дөңгелек орбитамен айналатын дене үшін Ньютонның екінші заңын жазайық:

мұндағы h – дененің жер бетінен биіктігі, R – Жердің радиусы.

Орбитада центрифугалық үдеу денеге әсер етеді, осылайша:

Массалар азаяды, біз аламыз:

Бұл жылдамдық бірінші ғарыштық жылдамдық деп аталады:

Көріп отырғаныңыздай, ғарыштық жылдамдық дененің массасына абсолютті тәуелсіз. Осылайша, 7,9 км/с жылдамдыққа жеткен кез келген нысан біздің планетамыздан шығып, оның орбитасына шығады.

бірінші ғарыштық жылдамдық

Екінші ғарыштық жылдамдық

Дегенмен, денені алғашқы ғарыштық жылдамдыққа дейін үдетсек те, біз оның Жермен гравитациялық байланысын толығымен бұза алмаймыз. Ол үшін екінші ғарыштық жылдамдық қажет. Бұл жылдамдыққа жеткенде дене планетаның гравитациялық өрісінен шығадыжәне барлық мүмкін жабық орбиталар.

Маңызды!Қателесіп, жиі Айға жету үшін ғарышкерлер екінші ғарыштық жылдамдыққа жетуі керек деп есептейді, өйткені олар алдымен планетаның гравитациялық өрісінен «ажырату» керек болды. Бұлай емес: Жер-Ай жұбы Жердің гравитациялық өрісінде. Олардың ортақ ауырлық орталығы жер шарының ішінде.

Бұл жылдамдықты табу үшін біз мәселені сәл басқаша қойдық. Дене шексіздіктен планетаға ұшады делік. Сұрақ: қонған кезде жер бетінде қандай жылдамдыққа қол жеткізіледі (әрине атмосфераны есепке алмағанда)? Бұл жылдамдық және ол планетаны тастап кету үшін денені қажет етеді.

Бүкіләлемдік тартылыс заңы. Физика 9 сынып

Бүкіләлемдік тартылыс заңы.

Қорытынды

Біз гравитация ғаламдағы негізгі күш болғанымен, бұл құбылыстың көптеген себептері әлі күнге дейін жұмбақ екенін білдік. Біз Ньютонның бүкіләлемдік тартылыс күші деген не екенін білдік, оны әртүрлі денелер үшін қалай есептеу керектігін білдік, сондай-ақ осындай құбылыстың кейбір пайдалы салдарын зерттедік. әлемдік құқықауырлық.

Гравитация - ғаламдағы ең жұмбақ күш. Ғалымдар оның табиғатын соңына дейін білмейді. Күн жүйесінің планеталарын орбитада ұстайтын ол. Бұл екі заттың арасында пайда болатын және масса мен қашықтыққа тәуелді күш.

Ауырлық күші тартылыс немесе тартылыс күші деп аталады. Оның көмегімен планета немесе басқа дене заттарды өз ортасына тартады. Гравитация планеталарды күн айналасындағы орбитада ұстап тұрады.

Гравитация тағы не істейді?

Неліктен сіз ғарышқа қалқып кетудің орнына секіргенде жерге қонасыз? Неліктен заттарды түсіргенде құлап кетеді? Жауап - объектілерді бір-біріне қарай тартатын көрінбейтін ауырлық күші. Жердің тартылыс күші - сізді жерде ұстап тұратын және заттардың құлауына себеп болатын нәрсе.

Массасы бар барлық нәрседе гравитация бар. Ауырлық күші екі факторға байланысты: заттардың массасына және олардың арасындағы қашықтыққа. Егер сіз тас пен қауырсынды алсаңыз, оларды бірдей биіктіктен жіберіңіз, екі нәрсе де жерге түседі. Ауыр тас қауырсыннан тезірек түседі. Қауырсын әлі де ауада ілініп тұрады, өйткені ол жеңілірек. Массасы көп объектілердің тартылу күші көбірек болады, ол қашықтыққа қарай әлсірейді: объектілер бір-біріне неғұрлым жақын болса, олардың тартылыс күші соғұрлым күшті болады.

Жердегі және Ғаламдағы тартылыс күші

Ұшақ ұшу кезінде ондағы адамдар орнында қалады және жерде жатқандай қозғала алады. Бұл ұшу жолына байланысты орын алады. Арнайы жасалған ұшақтар бар, оларда белгілі бір биіктікте ауырлық күші жоқ, салмақсыздық қалыптасады. Әуе кемесі арнайы маневр жасайды, заттардың массасы өзгереді, олар ауаға қысқа уақытқа көтеріледі. Бірнеше секундтан кейін гравитациялық өріс қалпына келеді.

Ғарыштағы тартылыс күшін ескеретін болсақ, ол жер шарындағы планеталардың көпшілігінен үлкен. Ғарышкерлердің планеталарға қону кезіндегі қозғалысын қарау жеткілікті. Егер біз жерде жайбарақат жүрсек, онда ғарышкерлер ауада қалықтаған сияқты, бірақ ғарышқа ұшып кетпейді. Бұл дегеніміз, бұл планетаның да тартылыс күші бар, ол Жер планетасынан сәл өзгеше.

Күннің тартылу күші соншалық, ол тоғыз планетаны, көптеген серіктерді, астероидтар мен планеталарды ұстайды.

Гравитация ғаламның дамуында шешуші рөл атқарады. Ауырлық күші болмағанда жұлдыздар, планеталар, астероидтар, қара тесіктер, галактикалар болмас еді. Бір қызығы, қара тесіктер іс жүзінде көрінбейді. Ғалымдар қара құрдымның белгілерін белгілі бір аумақтағы гравитациялық өрістің күшінің дәрежесі бойынша анықтайды. Егер ол ең күшті дірілмен өте күшті болса, бұл қара құрдымның бар екенін көрсетеді.

Миф 1. Ғарышта тартылыс күші жоқ

Қарап шығу деректі фильмдерғарышкерлер туралы айтсақ, олар планеталардың бетінде қалықтап жүрген сияқты. Себебі, басқа планеталарда тартылыс күші Жерге қарағанда төмен, сондықтан ғарышкерлер ауада қалқып жүргендей жүреді.

Миф 2. Қара дырыға жақындаған барлық денелер үзілген.

Қара тесіктердің күшті күші бар және күшті гравитациялық өрістер құрайды. Нысан қара тесікке неғұрлым жақын болса, соғұрлым толқындық күштер мен тартылыс күші күшейеді. Оқиғалардың одан әрі дамуы объектінің массасына, қара құрдымның өлшеміне және олардың арасындағы қашықтыққа байланысты. Қара құрдымның массасы оның өлшеміне тікелей қарама-қарсы. Бір қызығы, тесік неғұрлым үлкен болса, толқындық күштер соғұрлым әлсіз болады және керісінше. Осылайша, Қара құрдым өрісіне кірген кезде барлық заттар жыртылмайды.

Миф 3. Жасанды жер серіктері Жерді мәңгілікке айналдыра алады

Теориялық тұрғыдан, егер бұл екінші ретті факторлардың әсері болмаса, солай деуге болады. Көп нәрсе орбитаға байланысты. Төмен орбитада спутник атмосфералық тежеуге байланысты мәңгілік ұша алмайды, жоғары орбиталарда ол айтарлықтай ұзақ уақыт бойы өзгермеген күйде қалуы мүмкін, бірақ мұнда басқа объектілердің тартылыс күштері күшіне енеді.

Егер барлық планеталардан Жер ғана бар болса, спутник оған тартылып, қозғалыс траекториясын іс жүзінде өзгертпес еді. Бірақ жоғары орбиталарда объект үлкенді-кішілі көптеген планеталармен қоршалған. әрқайсысының өзіндік ауырлық күші бар.

Бұл жағдайда спутник бірте-бірте өз орбитасынан алыстап, кездейсоқ қозғалатын еді. Және, бәлкім, біраз уақыттан кейін ол жақын жер бетіне құлап кетуі немесе басқа орбитаға ауысуы мүмкін.

Кейбір фактілер

Жердің кейбір бұрыштарында тартылыс күші бүкіл планетаға қарағанда әлсіз. Мысалы, Канадада, Гудзон шығанағы аймағында ауырлық күші төмен.
Ғарышкерлер ғарыштан біздің планетамызға оралғанда, ең басында олардың жер шарының тартылыс күшіне бейімделуі қиын. Кейде бірнеше ай қажет.
Қара тесіктер ғарыш объектілері арасындағы ең күшті тартылыс күшіне ие. Шар өлшеміндегі бір қара дыры кез келген планетаға қарағанда күштірек.

Ауырлық күшін зерттеу жалғасып жатқанына қарамастан, гравитация әлі ашылмаған. Бұл ғылыми білімнің шектеулі болып қала беретінін және адамзаттың үйренері көп екенін білдіреді.