Bolygónk számos rejtélyt rejt magában, de az idő múlásával az emberek fokozatosan megfejtenek és megmagyaráznak bizonyos, a Földön előforduló folyamatokat és jelenségeket. Ma pedig a gravitáció kérdéseiről szeretnénk beszélni, és megérteni, miért vonzza a Föld a környező testeket.
Miért vonzza a Föld az embereket?
És elkezdjük a beszélgetést önmagunkkal. Nem titok, hogy az embereket vonzza a Föld. Ez egy nyilvánvaló és vitathatatlan tény, amelyet könnyű bizonyítani: bármilyen magasságból, legyen az egy közönséges szék vagy egy ejtőernyős ugrás, az ember mindig a Föld felé rohan.
A kérdés azonban az, hogy miért megyünk közvetlenül a Földre. És itt a válasz a hétköznapi fizika, pontosabban az egyetemes gravitáció törvénye. Ahogy Newton sok évszázaddal ezelőtt megjegyezte, a nagyobb tömegű testek olyan tulajdonságokkal rendelkeznek, amelyek lehetővé teszik számukra, hogy vonzzák a kisebb tömegű testeket. Ezért vonzza a Föld nemcsak az embereket, hanem az összes környező testet is.
Miért vonzza a Föld a Holdat?
Mint tudják, bolygónk nemcsak azokat a testeket vonzza, amelyek közvetlenül a felszínén vagy akár a légkörben helyezkednek el. Olyan égitestről is beszélünk, mint a Hold, természetes műholdunk. Mint tudják, a Hold a Föld körül kering, és az ilyen forgás kulcsa egyébként éppen az egyetemes gravitáció karámja.
Pontosan a mozgásának és a Földhöz való vonzódásának köszönhető, hogy a Hold a bolygónk körüli pályáján mozog. Figyelemre méltó, hogy a tudósok régóta figyelik műholdunk pályájának fokozatos változását, és azt is jósolják, hogy a jövőben akár össze is omolhat a Föld felszínén. Ez a kozmikus léptékű „jövő” azonban évmilliókba nyúlik a jövőbe.
Érdemes megérteni, hogy ebben a helyzetben a Hold forgása a Föld körül nem más, mint irányított esés, amely a gravitáció, valamint a mozgási sebesség hatására működik.
Miért vonzza a nap a Földet
Mint már említettük, az egyetemes gravitáció törvénye nemcsak a Föld felszínén, hanem annak pályáján is releváns. A világűr más részein és az univerzumunkban azonban senki sem törli. Így például, ahogy a Föld vonzza a Holdat, a Nap vonzza a Földet és a galaxisunkban lévő többi objektumot. Mindezek az objektumok a Nap körül keringenek, és ez a jelenség az univerzális gravitációnak is köszönhető, mivel a Napnak van a legnagyobb tömege galaxisunkban, ami meghaladja a Kozmosz összes többi testének együttes tömegét.
Kérdések.
1. Mit neveztek egyetemes gravitációnak?
Az univerzális gravitáció az univerzumban található összes test kölcsönös vonzásának a neve.
2. Mi a másik neve az egyetemes gravitációs erőknek?
Az univerzális gravitáció erőit egyébként gravitációsnak nevezik (a latin gravitas - „gravitáció”).
3. Ki és melyik évszázadban fedezte fel az egyetemes gravitáció törvényét?
Az egyetemes gravitáció törvényét Isaac Newton fedezte fel a 17. században.
4. Hogyan értelmezhető az egyetemes gravitáció törvénye?
Bármely két test olyan erővel vonzza egymást, amely egyenesen arányos a tömegük szorzatával, és fordítottan arányos a köztük lévő távolság négyzetével.
5. Írjon fel egy képletet, amely kifejezi az egyetemes gravitáció törvényét!
6. Milyen esetekben kell ezt a képletet használni a gravitációs erők kiszámításához?
A képlet akkor használható gravitációs erők kiszámítására, ha a testek anyagi pontoknak vehetők: 1) ha a testek mérete jóval kisebb, mint a köztük lévő távolságok; 2) ha két test gömb alakú és homogén; 3) ha az egyik gömb alakú test tömege és mérete sokszorosa a másodiknak.
7. Vonzza-e a Földet az ágon lógó alma?
Az egyetemes gravitáció törvényének megfelelően az alma ugyanolyan erővel vonzza a Földet, mint a Föld az almát, csak az ellenkező irányba.
Feladatok.
1. Mondjon példákat a gravitáció megnyilvánulására!
Testek földre zuhanása a gravitáció hatására, égitestek (Föld, Hold, Nap, bolygók, üstökösök, meteoritok) egymáshoz való vonzódása.
2. Az űrállomás a Földről a Holdra repül. Hogyan változik ebben az esetben a Földhöz való vonzóereje vektorának modulusa? a Holdra? Egyforma vagy eltérő nagyságú erőkkel vonzza az állomás a Földet és a Holdat, ha közöttük van? Mindhárom választ indokolja! (Ismert, hogy a Föld tömege megközelítőleg 81-szerese a Hold tömegének).
3. Ismeretes, hogy a Nap tömege 330 000-szer nagyobb, mint a Föld tömege. Igaz, hogy a Nap 330 000-szer erősebben vonzza a Földet, mint a Föld a Napot? Magyarázza meg válaszát.
Nem, a testek egyenlő erőkkel vonzzák egymást, mert... a vonzás ereje arányos tömegeik szorzatával.
4. A fiú által eldobott labda egy ideig felfelé mozgott. Ugyanakkor a sebessége mindvégig csökkent, amíg nullával egyenlővé nem vált. Aztán a labda egyre nagyobb sebességgel kezdett zuhanni. Magyarázza meg: a) a Föld felé ható gravitációs erő hatott-e a golyóra annak felfelé irányuló mozgása során? le; b) mi okozta a labda sebességének csökkenését, miközben felfelé haladt; sebességének növelése lefelé mozgáskor; c) miért csökkent a labda felfelé mozdulásakor a sebessége, ha pedig lefelé, akkor növekedett.
a) igen, a gravitációs erő végig hatott; b) egyetemes gravitációs erő (a Föld gravitációja); c) felfelé haladva a test sebessége és gyorsulása többirányú, lefelé haladva pedig egyirányú.
5. A Földön álló embert vonzza a Hold? Ha igen, mi vonzza jobban: a Hold vagy a Föld? A Hold vonzódik ehhez a személyhez? Válaszait indokolja.
Igen, minden test vonzódik egymáshoz, de az ember vonzási ereje a Holdhoz sokkal kisebb, mint a Földhöz, mert A hold sokkal távolabb van.
Ez egy félreértés.
Az ókorban az emberek figyelték a tenger dagályát, és látva, hogy a szökőár követi a Holdat, úgy döntöttek, hogy rokonság van a hold és a víz között, ami miatt egymáshoz vonzódtak. Ezt a magyarázatot már átvitték a vízre, nemcsak a tengerekben, hanem bármilyen formában, minden ellenőrzés nélkül. Például az emberek elkezdték azt hinni, hogy telihold idején a talajvíz közelebb emelkedik a felszínhez, és ez elősegíti a növények növekedését. Ennek a hiedelemnek egy másik formája az alvajárók viselkedését azzal magyarázta, hogy a Hold vért vonz az erekben, amitől a vér a fejbe zúdul, és megzavarja az értelmet.
Valójában a Hold nemcsak a vizet vonzza, hanem bármilyen tárgyat is – Newton egyetemes gravitációs törvénye szerint. E törvény szerint a vonzási erő elég gyorsan csökken a távolsággal. A Hold átlagos távolsága 384 000 kilométer. A Föld átmérője 12 700 kilométer. Ez azt jelenti, hogy a Föld egyik oldala körülbelül 3%-kal közelebb van a Holdhoz, mint a másik oldala. A gravitáció törvénye szerint a Földnek a Holdhoz legközelebb eső oldalát körülbelül 7%-kal erősebben vonzza a Hold, mint a távolabbi oldalt. A Föld számára ez azt jelenti, hogy egy erő hat rá, és hajlamos a Földet a Hold-Föld tengely mentén húzni. Ezt az erőt ún árapály-erő.
Az árapályerő hatására az egész földgömb kissé deformálódik. Kis púpok jelennek meg a Hold oldalán és az ellenkező oldalon, az oldalakon pedig a földkéreg enyhén süllyed. Az Egyenlítőnél ezek magassága szilárd árapály körülbelül fél méter. Magasabb szélességi fokon csökken. A Föld tengelye körüli forgásának köszönhetően az árapály hullámok a Föld felszínén mozognak, körülbelül 25 óra alatt megkerülve azt (egy plusz óra a Hold keringési pályán való mozgásához kapcsolódik). Ezalatt az apály a Föld minden pontján kétszer apad és folyik.
A szilárd árapályokat nehéz észrevenni, mert a földkéreg egész kontinensek léptékében emelkedik és süllyed. Csak az új csillagászati és űrtechnológiáknak köszönhetően mérték őket a 20. század második felében. Például a GPS globális helymeghatározó rendszer (a mesterséges földi műholdak használatán alapuló objektumok helyzetének meghatározására szolgáló rendszer) elvileg lehetővé teszi a földkéreg mozgásának nyomon követését centiméteres pontossággal, és a műholdak lézeres távolságmeghatározását. milliméterből.
Az óceánok árapályait ugyanaz az árapály-erő okozza. A nyílt óceánon az árapály magassága megközelítőleg megegyezik a földkéregével - 30-60 centiméter. De a tengervíz a földkéreggel ellentétben mozgékony. Ezért a parthoz közeledve az árhullám magassága növekszik. Szűk öblökben akár 10 métert is megemelkedhet.
Az árapály-deformációk sok jelenséget megmagyaráznak. Bővebben olvashat róluk V. Surdin „The Fifth Force” című brosúrájában, amelyet az MCCM Kiadó adott ki.
Ez egy félreértés. Az ókorban az emberek figyelték a tenger dagályát, és látva, hogy a szökőár követi a Holdat, úgy döntöttek, hogy rokonság van a hold és a víz között, ami miatt egymáshoz vonzódtak. Ezt a magyarázatot már átvitték a vízre, nemcsak a tengerekben, hanem bármilyen formában, minden ellenőrzés nélkül. Például az emberek elkezdték azt hinni, hogy telihold idején a talajvíz közelebb emelkedik a felszínhez, és ez elősegíti a növények növekedését. Ennek a hiedelemnek egy másik formája az alvajárók viselkedését azzal magyarázta, hogy a Hold vért vonz az erekben, amitől a vér a fejbe zúdul, és megzavarja az értelmet.
Valójában a Hold nemcsak a vizet vonzza, hanem bármilyen tárgyat is – Newton egyetemes gravitációs törvénye szerint. E törvény szerint a vonzási erő elég gyorsan csökken a távolsággal. A Hold átlagos távolsága 384 000 kilométer. A Föld átmérője 12 700 kilométer. Ez azt jelenti, hogy a Föld egyik oldala körülbelül 3%-kal közelebb van a Holdhoz, mint a másik oldala. A gravitáció törvénye szerint a Földnek a Holdhoz legközelebb eső oldalát körülbelül 7%-kal erősebben vonzza a Hold, mint a távolabbi oldalt. A Föld számára ez azt jelenti, hogy egy erő hat rá, és hajlamos a Földet a Hold-Föld tengely mentén húzni. Ezt az erőt ún árapály-erő.
Az árapályerő hatására az egész földgömb kissé deformálódik. Kis púpok jelennek meg a Hold oldalán és az ellenkező oldalon, az oldalakon pedig a földkéreg enyhén süllyed. Az Egyenlítőnél ezek magassága szilárd árapály körülbelül fél méter. Magasabb szélességi fokon csökken. A Föld tengelye körüli forgásának köszönhetően az árapály hullámok a Föld felszínén mozognak, körülbelül 25 óra alatt megkerülve azt (egy plusz óra a Hold keringési pályán való mozgásához kapcsolódik). Ezalatt az apály a Föld minden pontján kétszer apad és folyik.
A szilárd árapályokat nehéz észrevenni, mert a földkéreg egész kontinensek léptékében emelkedik és süllyed. Csak az új csillagászati és űrtechnológiáknak köszönhetően mérték őket a 20. század második felében. Például a GPS globális helymeghatározó rendszer (a mesterséges földi műholdak felhasználásán alapuló objektumok helyzetének meghatározására szolgáló rendszer) elvileg lehetővé teszi a földkéreg mozgásának nyomon követését centiméteres pontossággal, a műholdak lézeres távolságmeghatározását pedig pontossággal. milliméterből.
Az óceánok árapályait ugyanaz az árapály-erő okozza. A nyílt óceánon az árapály magassága megközelítőleg megegyezik a földkéregével - 30-60 centiméter. De a tengervíz a földkéreggel ellentétben mozgékony. Ezért a parthoz közeledve az árhullám magassága növekszik. Szűk öblökben akár 10 métert is megemelkedhet.
Az árapály-deformációk sok jelenséget megmagyaráznak. Bővebben az MCNMO kiadó gondozásában olvashatsz róluk.
- Kapcsolatban áll 0
- Google+ 0
- rendben 0
- Facebook 0