3аконы Кеплера. Законы всемирного тяготения. Гравитационная постоянная, ее физический смысл и опытное определение. Гравитационное поле

Законы Кеплера.

Движение планет Солнечной системы по их орбитам вокруг Солнца удовлетворяет трем законам Кеплера. Эти законы можно получить из закона всемирного тяготения Ньютона, рассматривая в первом приближении Солнце и планеты как материальные точки.

1.

Все планеты Солнечной системы движутся по эллиптическим орбитам, в одном из фокусов которых находится Солнце.

2.

Радиус-вектор, проведенный от Солнца к планете, за одинаковые промежутки времени прочерчивает одинаковые площади.

3.

Квадраты периодов обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей эллиптических орбит этих планет

Закон всемирного тяготения И. Ньютона.

Сила всемирного тяготения F прямо пропорциональна произведению масс m1 и m2 тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния г между телами:

- (справедлив для точечных масс, для однородных шаров и однородных шаровых слоев)

Гравитационная постоянная, её физический смысл и опытное определение.

G-гравитационная постоянная. Определена Кавендишем в 1797г. с помощью крутильных весов. Гравитационная постоянная численно равна силе взаимного тяготения двух материальных точек единичной массы, находящихся на единичном расстоянии одна от другой.

Кавендиш измерил разницу между углами закручивания :

Гравитационное поле.

Гравитационное взаимодействие между тепами осуществляется посредством создаваемого гравитационного поля, называемого также полем тяготения. Силовой характеристикой поля служит его напряженность: (вблизи поверхности Земли напряженность поля тяготения равна ускорению свободного падения) Энергетической характеристикой поля является потенциал:

(потенциальная энергия поля тяготения называется взятая с обратным знаком работа по перемещению тела на бесконечность).