Между любыми телами в природе существует сила взаимного притяжения, называемая силой всемирного тяготения (или силами гравитации). Закон всемирного тяготения был открыт Исааком Ньютоном в 1682 году. Когда еще ему было 23 года он высказал предположение, что силы, удерживающие Луну на ее орбите, той же природы, что и силы, заставляющие яблоко падать на Землю.
Закон всемирного тяготения<span>: </span>Все тела притягиваются друг к другу с силой прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними<span>. </span>
<span>где F — </span>сила всемирного тяготения, m1 , m<span>2 </span><span>– </span>массы тел<span>, <span>R </span>– </span>расстояние между телами. Коэффициент пропорциональности G одинаков для всех тел в природе. Его называют гравитационной постоянной
Физический смысл гравитационной постоянной: гравитационная постоянная численно равна модулю силы тяготения, действующей между двумя точечными телами массой по 1 кг каждое, находящимися на расстоянии 1 м друг от друга.
опыт Кавендиша
G<span> = 6,67· 10<span>-11 </span>Н м2/кг<span>2 </span>. </span>Впервые прямые измерения гравитационной постоянной провел Г. Кавендиш с помощью крутильных весов в 1798г.
Для тел, находящихся вблизи поверхности планет (в частности Земли) частным случаем проявления силы тяготения является сила тяжести: где g — ускорение свободного падения, <span>g = 9,8 м/с2 </span>
<span>Сила тяжести </span>– это сила, с которой Земля притягивает тело, находящееся на её поверхности или вблизи этой поверхности.
Сила тяжести (mg) направлена вертикально строго к центру Земли; в зависимости от расстояния до поверхности земного шара ускорение свободного падения различно. У поверхности Земли в средних широтах значение его составляет около 9,8 м/с<span>2 </span>. по мере удаления от поверхности Земли g уменьшается.
<span>Вес тела (сила веса) – </span>это сила, с которой тело действует на<span>горизонтальную опору или растягивает подвес. </span>При этом предполагается, что тело неподвижно относительно опоры или подвеса. Пусть тело лежит на неподвижном относительно Земли горизонтальном столе. Обозначается буквой Р.
Вес тела и сила тяжести отличаются по своей природе: вес тела является проявлением действия межмолекулярных сил, а сила тяжести имеет гравитационную природу.
Если ускорение а = 0, то вес равен силе, с которой тело притягивается к Земле, а именно . [P] = Н.
Если другое состояние, то вес меняется:
<span><span>если ускорение а не равно 0 , то вес <span>Р = mg — ma </span>(вниз) или<span> Р = mg + ma </span>(вверх);</span><span>если тело падает свободно или движется с ускорением свободного падения, т.е. <span>а = </span><span>g </span>(рис.2), то вес тела равен 0 (Р=0). Состояние тела, в котором его вес равен нулю, называется <span>невесомостью.</span></span></span>
В невесомости находятся и космонавты. В невесомости на мгновение оказываетесь и вы, когда подпрыгиваете во время игры в баскетбол или танца.
Домашний эксперимент: Пластиковая бутылка с отверстием у дна наполняется водой. Выпускаем из рук с некоторой высоты. Пока бутылка падает, вода из отверстия не вытекает.
Вес тела движущегося с ускорением (в лифте)<span>Тело в лифте испытывает перегрузки</span>
