Гравітаційна взаємодія. Закон Всесвітнього тяжіння. Деформація тіл. Закон Гука. Сила тертя

Відомо, що зміна швидкості тіла, тобто поява прискорення, відбувається під дією оточуючих тіл на це тіло. Різні взаємодіїтіл, відомі сучасній фізиці, поділяються на чотири типи:

1. гравітаційні взаємодії, які виникають між тілами відповідно до закону всесвітнього тяжіння;

2. електромагнітна взаємодія, яка відбувається між тілами, що набули електричного заряду;

3. сильні взаємодії. Вони існують між частинками, з яких складаються ядра атомів, а також між π-мезонами і мезонами;

4. слабкі взаємодії, які характерні для процесів перетворення деяких елементарних частинок.

Закон Всесвітнього тяжіння був відкритий в 1667 р. І.Ньютоном.

Закон всесвітнього тяжіння: тіла притягаються один до одного з силою, модуль якої пропорційний добутку їх мас і обернено пропорційний квадрату відстані між ними.

де - маси тіл

- відстань між центрами тіл.

G – гравітаційна стала.

G = 6,67 ^.10 ^-11 H ^.м²/ кг²

Гравітаційна стала чисельно дорівнює силі тяжіння між двома матеріальними точками масою 1 кг кожна, якщо відстань між ними дорівнює 1 м.

Потрібно мати на увазі, що закон усесвітнього тяжіння як загальний закон справедливий для матеріальних крапок. При цьому сили гравітаційної взаємодії направлені уздовж лінії, що сполучає ці крапки. Подібного роду сили називаються центральними.

Вона застосована і для однорідних тіл сферичної форми,які не можуть вважатися матеріальними точками.

Закон всесвітнього тяжіння дозволив визначити причини морських припливів і відпливів, виміряти з невеликими місцевими відмінностями прискорення вільного падіння густину порід земної кори. На основі закону всесвітнього тяжіння було передвіщене і існування восьмої і дев`ятої планет Сонячної системи (Нептуна і Плутона). Ці планети були виявлені астрономами саме там, де вони мали знаходитися за результатами обчислень на основі закону всесвітнього тяжіння. Цей закон описує рух не тільки планет та їх супутників, але й цілих галактик.

Силою тяжіння називають силу притягання тіла до Землі.

Припустимо, що на стіл поклали тіло. На нього діє сила тяжіння , спрямована вертикально вниз. Під дією цієї сили тіло починає падати і зміщує вниз найближчі до нього частини стола.

Стіл зазнає деформації, внаслідок чого виникає сила пружності , яка діє на тіло з боку стола і спрямована вертикально вгору.

Коли сила пружності зрівняється з силою тяжіння, тіло перестане переміщуватися. Внаслідок взаємодії тіла зі столом тіло також деформується. У ньому виникає сила пружності, прикладена до стола, спрямована вертикально вниз і рівна за модулем силі пружності, яка діє на тіло з боку стола. Ця сила називається вагою тіла й позначається літерою Р.