Visuotinės traukos jėga

Šioje temoje nagrinėjama visuotinės traukos jėgos atradimo istorija, jos ryšys su kūnų masėmis ir atstumu tarp jų. Taip pat sužinoma, kaip ši jėga pasireiškia per gravitacijos lauką ir kaip buvo eksperimentiškai patvirtintas atvirkštinio kvadrato dėsnis.

Atstumo įtaka traukai
Niutonas, remdamasis astronominiais stebėjimais, nustatė, kad visuotinės traukos jėga yra atvirkščiai proporcinga atstumo tarp sąveikaujančių kūnų kvadratui. Ši priklausomybė vadinama atvirkštinio kvadrato dėsniu. Tai buvo nustatyta lyginant Mėnulio įcentrinį pagreitį su laisvojo kritimo pagreičiu Žemėje.
Atvirkštinio kvadrato dėsnis
Atvirkštinio kvadrato dėsnis buvo patvirtintas eksperimentiškai, remiantis kosminių aparatų, pavyzdžiui, erdvėlaivio „Apollo 11“, skrydžių duomenimis. Buvo nustatyta, kad erdvėlaivio pagreitis, tolstant nuo Žemės, mažėjo atvirkščiai proporcingai atstumo kvadratui, patvirtinant teoriją.
Gravitacijos laukas
Gravitacinė sąveika vyksta per gravitacijos lauką – ypatingą materijos rūšį, esančią aplink kiekvieną kūną. Didesnės masės kūnai sukuria stipresnius laukus. Veikiamo kūno pagreitis visada nukreiptas į gravitacijos lauko šaltinį. Niutonas aprašė Žemės gravitacijos lauką, kurio kitimai gali padėti numatyti ugnikalnių išsiveržimus ir žemės drebėjimus. Žemės palydovai padeda sudaryti tikslius Žemės gravitacijos lauko vaizdus.
Masės įtaka traukai
Niutonas nustatė, kad kūnų tarpusavio traukos jėga yra tiesiogiai proporcinga kiekvieno sąveikaujančio kūno masei ir jų masių sandaugai. Tai grindžiama tuo, kad sunkių ir lengvų kūnų laisvojo kritimo pagreitis yra vienodas. Pagal trečiąjį Niutono dėsnį, dviejų kūnų sąveikos jėgos yra lygios.
Traukos jėgos priklausomybė nuo masės ir atstumo
Visuotinės traukos jėgos \(F\) dydis tarp dviejų kūnų priklauso nuo jų masių \(m_1\) ir \(m_2\) bei atstumo \(R\) tarp jų centrų. Jėga yra tiesiogiai proporcinga abiejų kūnų masių sandaugai (\(F \sim m_1 m_2\)) ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui (\(F \sim 1/R^2\)). Tai reiškia, kad didesnės masės kūnai traukia stipriau, o didėjant atstumui, jėga sparčiai silpnėja. Pagal trečiąjį Niutono dėsnį, du kūnai veikia vienas kitą vienodo dydžio, bet priešingų krypčių traukos jėgomis.
Visuotinė trauka ir gravitacijos laukas
Visuotinė trauka, arba gravitacija, yra fundamentali sąveika, pasireiškianti kaip traukos jėga tarp bet kurių dviejų masę turinčių kūnų. Ši sąveika vyksta per gravitacijos lauką – ypatingą materijos formą, kurią sukuria kiekvienas masyvus objektas erdvėje aplink save. Gravitacijos lauko stiprumas priklauso nuo kūno masės: masyvesni kūnai kuria stipresnius laukus. Kūnas, patekęs į kito kūno gravitacijos lauką, yra veikiamas traukos jėgos.
Visuotinės traukos dėsnis
Visuotinės traukos jėgos atradimas prasidėjo nuo astronominių stebėjimų, ypač planetų judėjimo aplink Saulę. Johanas Kepleris teigė, kad jėga, veikianti planetas, sklinda iš Saulės. Izaokas Niutonas 1666 m. susiejo planetų trauką su Žemės trauka, suprasdamas, kad obuolio kritimas ir planetų judėjimas yra tos pačios jėgos pasekmė. Ši jėga buvo pavadinta visuotinės traukos arba gravitacijos jėga, o reiškinys – visuotine trauka arba gravitacija. Ji veikia visus masę turinčius kūnus, tačiau Žemės trauka yra labiausiai juntama.

Prisijungti

arba
Real 2
„X“ yra inovatyvi mokymosi platforma, kurios tikslas – teikti aukštos kokybės mokymo medžiagą įvairiausių klasių mokiniams. Patyrusių specialistų parengtas turinys skatina smalsumą, padeda išsamiau ir giliau suprasti mokomus dalykus bei sėkmingai pasiruošti akademiniams iššūkiams.
Atsisiųsk programėlę:
Susisiek su mumis: info@knowledgenestapp.com