Закон всемирного тяготения

1.

Закон всемирного тяготения
УРОК ФИЗИКИ В 10 КЛАССЕ
Цель урока: изучить закон
всемирного тяготения, показать его
практическую значимость.

2. План урока:

Ответить на вопросы
Типы сил в природе
История открытия закона всемирного тяготения
Формула закона
Границы применимости закона
Опыт Кавендиша (видеоролик)
Ускорение свободного
Изменение ускорения свободного падения с
высотой
9. Рефлексия
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.

3.

Повторение пройденной темы
1. Какая СО называется инерциальной? Неинерциальной?
Примеры.
2. В каком случае тело движется равномерно?
3. Что называется материальной точкой?
4. Сформулировать законы Ньютона?
5. Как будет вести себя ракета в космосе, если двигатель
выйдет из строя?
6. Что называется силой?

4. Существует четыре типа сил в природе:

1. Гравитационные – все тела притягиваются друг
к другу.
2. Электромагнитные
–
действуют
между
частицами, имеющими электрические заряды (в
атомах, молекулах, твердых, жидких и
газообразных телах, живых организмах).
3. Ядерные – внутри атомных ядер (сказываются
только на расстоянии 10-12 см).
4. Слабые взаимодействия – проявляются на еще
меньших
расстояниях.
Они
вызывают
превращение элементарных частиц друг в друга.

5.

ИСТОРИЯ ОТКРЫТИЯ ЗАКОНА ВСЕМИРНОГО
ТЯГОТЕНИЯ
Ньютон установил, как
зависит от расстояния
ускорение свободного
падения. Вблизи
поверхности Земли, на
расстоянии 6400 км от
центра оно составляет 9,8
м/с2. А на расстоянии в 60
раз больше, то есть у
Луны это ускорение в
3600 раз меньше, чем на
Земле

6.

Таким образом, ускорение убывает
обратно пропорционально квадрату
расстояния от центра Земли. По
второму закону динамики, ускорение
прямо пропорционально силе, а сила в
свою очередь прямо пропорциональна
массам. Обобщив все это, Ньютон
сформулировал
закон
всемирного
тяготения

7.

8.

ЗАКОН ВСЕМИРНОГО
ТЯГОТЕНИЯ

9.

Физический смысл и единицы
измерения
Гравитационная
постоянная
численно равна силе, с которой
притягиваются два тела с массой по
1 кг каждое, находящиеся на
расстоянии 1 м друг от друга.

10.

Формула ЗВТ дает точный
результат при расчете:
• если, размеры тел пренебрежимо малы, по сравнению с
расстоянием между ними;
•если оба тела однородны и имеют шарообразную форму;
•если одно из взаимодействующих тел – шар, размеры и масса
которого значительно больше чем у второго тела.

11. Опыт Кавендиша

12.

УСКОРЕНИЕ СВОБОДНОГО
ПАДЕНИЯ
Если: m1=m m2 = M r = R, то
mM
F G 2 mg
R
у поверхности
на высоте h
Таким, образом g:
GM
g 2
R
GM
g
2
(R h)
не зависит от массы тела
зависит от широты (R)
зависит от высоты (h)

13.

Гора Ньютона

14.

ПЕРВАЯ КОСМИЧЕСКАЯ
СКОРОСТЬ
Первая космическая скорость – это скорость физического
объекта, с которой он может вращаться вокруг Земли, не
падая на нее и не отрываясь в пространство.

15.

ФОРМУЛА
РАСЧЕТА
СКОРОСТИ
Центробежная сила действует на Землю. Центростремительная сила,
вычисляемая из условия вращательного движения, равна силе тяготения.
Отсюда, приравниванием этих формул, вычисляется скорость.
где m — масса объекта,
M — масса планеты,
G — гравитационная постоянная,
— первая космическая скорость,
R — радиус планеты.
Подставляя численные значения
(для Земли M = 5,97·1024 кг,R = 6 371 км), найдем
7,9 км/с
Первую космическую скорость можно определить
через ускорение свободного падения.
Поскольку
, то
.

16. На земле есть места, где законы Всемирного тяготения совсем не действуют

17. На каком расстоянии сила притяжения между двумя телами массой по 1т каждое будет равна 6,6 7*10 Н?

18. Домашнее задание

§ 27-30
А. П. Рымкевич
№169, 170