5.1 Њутнов закон гравитације

5.1 Њутнов закон гравитације

Гравитационо привлачење постоји не само између Сунца и планета већ и између свих тела у природи.

Особине гравитационе силе:

za kombinovana odeljenja

Пољски научник Никола Коперник је у 16. веку поставио основне претпоставке о кретању планета у Сунчевом систему:

Галилео Галилеј је допринео да Коперникови погледи на свет коначно добију потврду.

Вредност гравитационе константе експериментално је одредио Хенри Кевендиш (1798).

Други закон: Радијус вектор Сунце-планета описује у једнаким временским интервалима исте површине.

Ђордано Бруно проширио Коперниково схватање тиме што је тврдио да ни Сунце није средиште свемира, него је свемир бескрајан и испуњен звездама, да је Сунце само једна међу милионима других и да постоји још много светова сличних нашем Сунчевом систему.

Трећи закон: Квадрати времена обилажења ма којих двеју планета око Сунца сразмерни су кубовима великих полуоса њихових елиптичних путања.

На основу експерименталних података Њутн је закључио да између Сунца и планета делује привлачна сила која је сразмерна маси Сунца (M) и маси планете (m), а обрнуто сразмерна квадрату растојања (r) између њих.

Увек је привлачна.

za dodatni rad: Fukoovo klatno

Први закон: Планете се крећу око Сунца по елиптичним путањама.

У заједничкој жижи тих путања налази се центар Сунца.

(перихел – тачка на елиптичној путањи у којој је планета најближа Сунцу,

афел – тачка када је планета најудаљенија од Сунца).

ZA DODATNI RAD: O PLIMI I OSECI

Њутнов закон гравитације:

Планете се крећу равномерно по кружним путањама око Сунца. Та кретања су непрекидна и вечна.

Открио је да на Месецу постоје планине.

Јавља се између свих тела независно од њихове масе и димензија.

Полупречник Земљине путање око Сунца занемарљиво је мали према полупречнику васионе која је сферног облика, као што је и полупречник Земље незнатан у односу на полупречник њене путање око Сунца.

Не постоји препрека којом се може спречити односно зауставити њено деловање.

EKLIPTIKA

Открио је четири Јупитерова сателита који око њега круже слично као Месец око Земље. Тиме је побијена тврдња да се сва небеска тела обрћу око Земље.

Srednja brzina kojom se Zemlja kreće oko Sunca iznosi 29,8 km/s.

На основу Кеплерових закона – Ако је познат положај једне планете у односу на Сунце и одговарајућа времена обилажења око Сунца, може да се израчуна положај друге планете.

Почетком 17. века, већина научника је прихватила хелиоцентрични систем. Међутим, научницима нису били јасни узроци који доводе до таквог кретања планета.

Отварала су се питања: зашто се планете крећу по елиптичним путањама и која их сила приморава да круже око Сунца.

Исак Њутн је био први који је уочио да природа силе којом Земља привлачи предмете који се налазе близу њене површине иста као и природа привлачне силе којом Земља приморава Месец да кружи око ње.

На основу експерименталних података Њутн је закључио да сила истог типа делује између Земље и Месеца, као и између Земље и било ког другог тела.

Ове силе узајамног привлачења тела називају се гравитационе силе. Гравитационе силе су увек привлачне.

Јохан Кеплер је на основу астрономских посматрања утврдио да су путање елиптичног, а не кружног облика. Он је дефинисао законе кретања планета око Сунца. Закони су по њему добили назив Кеплерови закони.

Zemljina ekliprika veoma malo odstupa od kruga a dužina joj iznosi 940 000 000 km

Привидно кретање небеских тела, па и Сунца, последица је обртања Земље око сопствене осе и истовременог кретања око Сунца.

za dodatni rad

Najmanja udaljenost Zemlje od Sunca, odnosno perihela, u današnje vreme, iznosi 147 000 000 km, i Zemlja dostiže ovaj položaj 3. januara, kada je na severnoj hemisferi zima. Najveće udaljenje od Sunca iznosi 152 000 000 km i naziva se afel. Taj položaj Zemlja dostiže 4. jula.

Домет је у теоријском смислу бесконачно велики. Али у практичном смислу домет деловања је ипак ограничен. (Пример: деловање Земљине гравитације на растојањима од неколико стотина хиљада километара може да се занемари)

List "Avazi di Roma" pisao je o pogubljenju Bruna:

"Dominikanac iz Nole koji izaziva gnušanje, živ je spaljen na Kampo de Fjori. Bio je nepopravljiv jeretik koji je širio dogmu protiv naše vere, a naročito protiv Bogorodice i drugih Svetaca. Taj bednik je toliko bio uporan u svojoj veri da je bio spreman da za nju umre. Rekao je da rado umire kao mučenik, jer će njegova duša kroz plamen da ode u Raj."

Не зависи од природе средине између тела. (Гравитациона сила између два тела је иста, независно од тога да ли се налазе у ваздуху или води – под предпоставком да је њихово међусобно растојање исто)

На основу промена положаја Сунчевих пега, показао да се Сунце обрће око своје осе.

Сва тела међусобно се привлаче гравитационим силама које су сразмерне производу њихових маса, а обрнуто сразмерне квадрату растојања између њих.

PERIOD

Њутн је 1686. представио закон гравитације наводећи да постоји сразмера силе са масама и обрнута сразмера са квадратом растојања, али не наводећи вредност константе сразмере нити је то касније урадио. Закон се користио за успостављање односа међу величинама, а не за давање нумеричких резултата.

Годишње привидно померање Сунца у односу на звезде последица је обртања Земље око Сунца, која чини један обрт за време од једне године. Појаве смењивања дана и ноћи условљене су обртањем Земље око своје осе и тиме што је осветљена сунчевом светлошћу.

Jednu revoluciju Zemlja izvrši za 365 dana, 5 časova, 48 minuta i 46 sekundi

Врло су слабог интензитета када је реч о обичним телима. Долазе до изражаја (постају доминантне) тек код космичких тела.

Открио Сатурнов прстен.

Zemlja se najbrže kreće oko Sunca kada mu je najbliža (30,3 km/s),

a najsporije kada je od njega najviše udaljena (29,2 km/s).