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).