නිව්ටන්ගේ නියමයන්ට අනුව, ත්වරණය සහිත ශරීරයක චලනය කළ හැක්කේ බලයක ක්රියාකාරිත්වය යටතේ පමණි. නිසා වැටෙන සිරුරු පහළට යොමු කරන ලද ත්වරණයකින් ගමන් කරයි, එවිට ඒවා පෘථිවියට ආකර්ෂණය වීමේ බලයෙන් බලපායි. නමුත් පෘථිවියට පමණක් නොව ආකර්ෂණ බලයෙන් සියලුම ශරීර මත ක්රියා කිරීමට හැකියාව ඇත. අයිසැක් නිව්ටන් යෝජනා කළේ ආකර්ෂණ බලවේග සියලු ශරීර අතර ක්රියා කරන බවයි. මෙම බලවේග හැඳින්වේ ගුරුත්වාකර්ෂණ බලවේගහෝ ගුරුත්වාකර්ෂණීයබලවේග.
ස්ථාපිත නීති දිගු කිරීමෙන් - නිරීක්ෂණවල ප්‍රති result ලයක් ලෙස ලබාගත් ශරීර සහ අන්තර්ක්‍රියාකාරී ශරීර ස්කන්ධයන් අතර ඇති දුර මත ශරීරය පෘථිවියට ආකර්ෂණය කිරීමේ බලය රඳා පැවතීම - නිව්ටන් 1682 දී සොයා ගන්නා ලදී. ගුරුත්වාකර්ෂණ නීතිය:සියලුම සිරුරු එකිනෙකට ආකර්ෂණය වන අතර, විශ්වීය ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය ශරීර ස්කන්ධවල ගුණිතයට සෘජුව සමානුපාතික වන අතර ඒවා අතර ඇති දුරෙහි වර්ගයට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වේ:
විශ්වීය ගුරුත්වාකර්ෂණ බලවේගවල දෛශික සිරුරු සම්බන්ධ කරන සරල රේඛාව ඔස්සේ යොමු කෙරේ. G සමානුපාතික සාධකය ලෙස හැඳින්වේ ගුරුත්වාකර්ෂණ නියතය (විශ්වීය ගුරුත්වාකර්ෂණ නියතය)සහ සමාන වේ
.
ගුරුත්වාකර්ෂණයපෘථිවියේ සිට සියලුම ශරීර මත ක්රියා කරන ආකර්ෂණ බලය ලෙස හැඳින්වේ.
.
ඉඩ 
පෘථිවියේ ස්කන්ධය වේ, සහ 
පෘථිවියේ අරය වේ. පෘථිවි පෘෂ්ඨයට ඉහළින් නැගීමේ උස මත නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය රඳා පැවතීම සලකා බලන්න:
ශරීර බර. බර නොමැතිකම
ශරීර බර -මෙම ශරීරය බිමට ආකර්ෂණය වීම හේතුවෙන් ආධාරකයක් හෝ අත්හිටුවීමක් මත ශරීරයක් තද කරන බලය. ශරීරයේ බර ආධාරකයට (අත්හිටුවීම) යොදනු ලැබේ. සිරුරේ බර ප්රමාණය රඳා පවතින්නේ ආධාරක (අත්හිටුවීම) සමඟ ශරීරය චලනය වන ආකාරය මතය.
ශරීර බර, i.e. ශරීරය ආධාරකයේ ක්රියා කරන බලය සහ ආධාරය ශරීරය මත ක්රියා කරන ප්රත්යාස්ථ බලය, නිව්ටන්ගේ තුන්වන නියමයට අනුව නිරපේක්ෂ අගයෙන් සමාන වන අතර දිශාවට ප්‍රතිවිරුද්ධ වේ.
ශරීරය තිරස් ආධාරකයක් මත විවේකයෙන් සිටී නම් හෝ ඒකාකාරව චලනය වන්නේ නම්, ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය සහ ආධාරකයේ පැත්තේ ඇති ප්රත්යාස්ථ බලය පමණක් එය මත ක්රියා කරයි, එබැවින් ශරීරයේ බර ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයට සමාන වේ (නමුත් මෙම බලවේග විවිධ ශරීර සඳහා යොදනු ලැබේ):
.
වේගවත් චලනය සමඟ, ශරීරයේ බර ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයට සමාන නොවේ. ත්වරණය සමඟ ගුරුත්වාකර්ෂණ හා ප්රත්යාස්ථතා ක්රියාකාරිත්වය යටතේ ස්කන්ධය m සහිත ශරීරයක චලනය සලකා බලන්න. නිව්ටන්ගේ 2 වන නියමය අනුව:
ශරීරයේ ත්වරණය පහළට යොමු කරන්නේ නම්, ශරීරයේ බර ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයට වඩා අඩුය; ශරීරයේ ත්වරණය ඉහළට යොමු කරන්නේ නම්, සියලුම ශරීර ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයට වඩා වැඩි ය.
ආධාරකයේ හෝ අත්හිටුවීමේ වේගවත් චලනය හේතුවෙන් ශරීරයේ බර වැඩිවීම ලෙස හැඳින්වේ අධි බර.
ශරීරය නිදහසේ වැටෙන්නේ නම්, * සූත්රයෙන් එය අනුගමනය කරන්නේ ශරීරයේ බර ශුන්ය බවයි. නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය සමඟ ආධාරකයේ චලනය අතරතුර බර අතුරුදහන් වීම ලෙස හැඳින්වේ බර අඩුකම.
ගුවන් යානයක් හෝ අභ්යවකාශ යානයක් ඔවුන්ගේ චලනයේ වේගය නොසලකා නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය සමඟ ගමන් කරන විට බර රහිත තත්ත්වය නිරීක්ෂණය කෙරේ. පෘථිවි වායුගෝලයෙන් පිටත, ජෙට් එන්ජින් ක්රියා විරහිත කළ විට, අභ්යවකාශ යානය මත ක්රියා කරන්නේ විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය පමණි. මෙම බලයේ බලපෑම යටතේ, අභ්යවකාශ යානය සහ එහි ඇති සියලුම ශරීර එකම ත්වරණයකින් ගමන් කරයි; එබැවින්, බර නොමැතිකමේ සංසිද්ධිය නෞකාවේ නිරීක්ෂණය කරනු ලැබේ.
ගුරුත්වාකර්ෂණ බලපෑම යටතේ ශරීරයේ චලනය. කෘතිම චන්ද්‍රිකා චලනය. පළමු කොස්මික් වේගය
ශරීරයේ විස්ථාපනයේ මාපාංකය පෘථිවි කේන්ද්‍රයට ඇති දුර ප්රමාණයට වඩා බෙහෙවින් අඩු නම්, චලනය අතරතුර විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය නියත ලෙස සැලකිය හැකි අතර ශරීරයේ චලනය ඒකාකාරව වේගවත් වේ. ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්‍රියාව යටතේ ශරීරයක් චලනය වීමේ සරලම අවස්ථාව වන්නේ ශුන්ය ආරම්භක ප්රවේගය සහිත නිදහස් වැටීමයි. මෙම අවස්ථාවේ දී, ශරීරය පෘථිවි කේන්ද්රය දෙසට නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය සමඟ ගමන් කරයි. සිරස් අතට යොමු නොකළ ආරම්භක ප්රවේගයක් තිබේ නම්, ශරීරය වක්ර මාර්ගයක් ඔස්සේ ගමන් කරයි (පැරබෝලා, වායු ප්රතිරෝධය සැලකිල්ලට නොගන්නේ නම්).
නිශ්චිත ආරම්භක ප්‍රවේගයකදී, වායුගෝලයක් නොමැති විට ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්‍රියාව යටතේ පෘථිවි පෘෂ්ඨයට ස්පර්ශක ලෙස විසි කරන ලද ශරීරයක්, පෘථිවිය මත නොවැටී සහ එයින් ඉවතට නොයා රවුමක ගමන් කළ හැකිය. මෙම වේගය හැඳින්වේ පළමු කොස්මික් වේගය, සහ ශරීරය මේ ආකාරයෙන් ගමන් කරයි - කෘතිම පෘථිවි චන්ද්‍රිකාව (AES).
පෘථිවිය සඳහා පළමු විශ්වීය ප්රවේගය නිර්වචනය කරමු. ගුරුත්වාකර්ෂණයේ බලපෑම යටතේ ශරීරයක් පෘථිවිය වටා ඒකාකාරව රවුමක ගමන් කරයි නම්, නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය එහි කේන්ද්රාපසාරී ත්වරණය වේ:
.
එබැවින් පළමු විශ්වීය ප්රවේගය වේ
.
ඕනෑම ආකාශ වස්තුවක් සඳහා පළමු විශ්වීය ප්රවේගය එකම ආකාරයකින් තීරණය වේ. ආකාශ වස්තුවක මධ්‍යයේ සිට R දුරින් ඇති නිදහස් පතන ත්වරණය නිව්ටන්ගේ දෙවන නියමය සහ විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමය භාවිතයෙන් සොයා ගත හැක.
.
එබැවින්, M ස්කන්ධයක් සහිත ආකාශ වස්තුවක මධ්‍යයේ සිට R දුරින් ඇති පළමු විශ්වීය ප්රවේගය සමාන වේ
.
පෘථිවියට ආසන්න කක්ෂයට චන්ද්‍රිකාවක් දියත් කිරීමට නම් එය මුලින්ම වායුගෝලයෙන් පිටතට ගෙන යා යුතුය. එමනිසා, අභ්යවකාශ යානා සිරස් අතට දියත් කරයි. පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ සිට කිලෝමීටර් 200 - 300 ක උන්නතාංශයක, වායුගෝලය දුර්ලභ වන අතර චන්ද්‍රිකාවේ චලනය කෙරෙහි කිසිදු බලපෑමක් නැති තරම් වන විට, රොකට්ටුව හැරීමක් සිදු කර පළමු කොස්මික් ප්රවේගය චන්ද්‍රිකාවට ලම්බකව දන්වයි. සිරස්.
ස්වභාවධර්මයේ, ශරීරවල අන්තර්ක්‍රියා සංලක්ෂිත විවිධ බලවේග තිබේ. යාන්ත්ර විද්යාව තුළ ඇතිවන එම බලවේග සලකා බලන්න.
ගුරුත්වාකර්ෂණ බලවේග.බොහෝ විට, පුද්ගලයෙකු විසින් අවබෝධ කරගත් පළමු බලවේගය, පෘථිවියේ පැත්තෙන් ශරීර මත ක්රියා කරන ආකර්ශනීය බලය විය හැකිය.
තවද ඕනෑම සිරුරක් අතර ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය ක්රියා කරන බව මිනිසුන්ට තේරුම් ගැනීමට සියවස් ගණනාවක් ගත විය. තවද ඕනෑම සිරුරක් අතර ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය ක්රියා කරන බව මිනිසුන්ට තේරුම් ගැනීමට සියවස් ගණනාවක් ගත විය. ඉංග්‍රීසි භෞතික විද්‍යාඥ නිව්ටන් තමයි මේ කාරණය මුලින්ම තේරුම් ගත්තේ. ග්‍රහලෝකවල චලිතය පාලනය කරන නීති (කෙප්ලර්ගේ නියම) විශ්ලේෂණය කරමින් ඔහු නිගමනය කළේ ග්‍රහලෝක චලිතයේ නිරීක්ෂණය කරන ලද නියමයන් සපුරාලිය හැක්කේ ඒවා අතර ඒවායේ ස්කන්ධයට සෘජුව සමානුපාතික වන සහ ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වන ආකර්ශනීය බලයක් ඇත්නම් පමණක් බවයි. ඔවුන් අතර දුර වර්ග.
නිව්ටන් විසින් සකස් කරන ලදී ගුරුත්වාකර්ෂණ නීතිය. ඕනෑම ශරීර දෙකක් එකිනෙකාට ආකර්ෂණය වේ. ලක්ෂ්ය වස්තූන් අතර ආකර්ෂණ බලය ඒවා සම්බන්ධ කරන සරල රේඛාව දිගේ යොමු කර ඇති අතර, ඒවා දෙකෙහිම ස්කන්ධයට සෘජුවම සමානුපාතික වන අතර ඒවා අතර ඇති දුරේ වර්ගයට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වේ:
මෙම අවස්ථාවෙහිදී, ලක්ෂ්ය සිරුරු යනු ඒවා අතර ඇති දුර ප්රමාණයට වඩා බොහෝ ගුණයකින් කුඩා වන ශරීර අදහස් වේ.
ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය ගුරුත්වාකර්ෂණ බල ලෙස හැඳින්වේ. G සමානුපාතිකතාවයේ සංගුණකය ගුරුත්වාකර්ෂණ නියතය ලෙස හැඳින්වේ. එහි අගය පර්යේෂණාත්මකව තීරණය කරන ලදී: G = 6.7 10¯¹¹ N m² / kg².
ගුරුත්වාකර්ෂණයපෘථිවි පෘෂ්ඨය ආසන්නයේ ක්රියා කිරීම, එහි කේන්ද්රය දෙසට යොමු කර ඇති අතර සූත්රය මගින් ගණනය කරනු ලැබේ:
g යනු නිදහස් පතන ත්වරණයයි (g = 9.8 m/s²).
ජීවීන්ගේ ප්රමාණය, හැඩය සහ සමානුපාතය බොහෝ දුරට එහි විශාලත්වය මත රඳා පවතින බැවින් ජීව ස්වභාවයේ ගුරුත්වාකර්ෂණයේ කාර්යභාරය ඉතා වැදගත් වේ.
ශරීර බර.තිරස් තලයක් (ආධාරක) මත බර පැටවූ විට සිදු වන්නේ කුමක්දැයි සලකා බලන්න. බර පැටවීමෙන් පසු පළමු මොහොතේ දී එය ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්රියාකාරිත්වය යටතේ පහළට ගමන් කිරීමට පටන් ගනී (රූපය 8).
ගුවන් යානය නැමෙන අතර ප්රත්යාස්ථ බලයක් (ආධාරකයේ ප්රතික්රියාව), ඉහළට යොමු කර ඇත. ප්රත්යාස්ථ බලය (Fy) ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය සමතුලිත කිරීමෙන් පසුව, ශරීරයේ පහත් කිරීම සහ ආධාරකයේ අපගමනය නතර වේ.
ආධාරකයේ අපගමනය ශරීරයේ ක්රියාකාරිත්වය යටතේ පැන නගී, එබැවින්, ශරීරයේ පැත්තේ ආධාරකයේ යම් බලයක් (P) ක්රියා කරයි, එය ශරීරයේ බර ලෙස හැඳින්වේ (රූපය 8, b). නිව්ටන්ගේ තුන්වන නියමයට අනුව, සිරුරේ බර ආධාරක ප්‍රතික්‍රියා බලයට විශාලත්වයෙන් සමාන වන අතර එය ප්‍රතිවිරුද්ධ දිශාවට යොමු කෙරේ.
P \u003d - Fu \u003d F බර.
ශරීර බර P බලය ලෙස හැඳින්වේ, ශරීරය එයට සාපේක්ෂව ස්ථාවර වන තිරස් ආධාරකයක් මත ක්රියා කරයි.
ගුරුත්වාකර්ෂණය (බර) ආධාරකයට යොදන බැවින්, එය විකෘති වන අතර, ප්රත්යාස්ථතාව හේතුවෙන්, ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයට ප්රතිවිරෝධී වේ. ආධාරකයේ පැත්තෙන් මෙම නඩුවේ වර්ධනය වූ බලවේග ආධාරකයේ ප්රතික්රියාවේ බලවේග ලෙස හඳුන්වනු ලබන අතර, ප්රතිප්රහාරයේ වර්ධනයේ සංසිද්ධිය ආධාරකයේ ප්රතික්රියාව ලෙස හැඳින්වේ. නිව්ටන්ගේ තුන්වන නියමයට අනුව, ආධාරකයේ ප්‍රතික්‍රියා බලය ශරීරයේ ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයට විශාලත්වයෙන් සමාන වන අතර දිශාවට ප්‍රතිවිරුද්ධ වේ.
ආධාරකයක් මත සිටින පුද්ගලයෙකු ආධාරකයෙන් ඉවතට යොමු කරන ලද ඔහුගේ ශරීරයේ සම්බන්ධතා වල ත්වරණය සමඟ ගමන් කරයි නම්, ආධාරකයේ ප්‍රතික්‍රියා බලය ma අගයෙන් වැඩි වේ, එහිදී m යනු පුද්ගලයාගේ ස්කන්ධය වන අතර ත්වරණයන් වේ. ඔහුගේ ශරීරයේ සම්බන්ධතා චලනය වේ. මෙම ගතික බලපෑම් වික්‍රියා මිනුම් උපකරණ (ඩයිනමෝග්‍රෑම්) භාවිතයෙන් පටිගත කළ හැක.
බර ශරීර ස්කන්ධය සමඟ පටලවා නොගත යුතුය. සිරුරේ ස්කන්ධය එහි අවස්ථිති ගුණාංග සංලක්ෂිත වන අතර එය චලනය වන ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය හෝ ත්වරණය මත රඳා නොපවතී.
ශරීරයේ බර එය ආධාරකයේ ක්රියා කරන බලය සංලක්ෂිත වන අතර ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය සහ චලනයේ ත්වරණය මත රඳා පවතී.
උදාහරණයක් ලෙස සඳ මත සිරුරක බර පෘථිවියේ සිරුරක බරට වඩා 6 ගුණයකින් අඩුය.ස්කන්ධය අවස්ථා දෙකේදීම සමාන වන අතර සිරුරේ ඇති පදාර්ථ ප්රමාණය අනුව තීරණය වේ.
එදිනෙදා ජීවිතයේදී, තාක්‍ෂණය, ක්‍රීඩා, බර බොහෝ විට නිව්ටන් (N) වලින් නොව බලයේ කිලෝග්‍රෑම් වලින් (kgf) දක්වා ඇත. එක් ඒකකයක සිට තවත් ඒකකයකට මාරුවීම සූත්රය අනුව සිදු කෙරේ: 1 kgf = 9.8 N.
ආධාරකය සහ ශරීරය චලනය නොවන විට, ශරීරයේ ස්කන්ධය මෙම ශරීරයේ ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයට සමාන වේ. ආධාරකය සහ ශරීරය යම් ත්වරණයකින් ගමන් කරන විට, එහි දිශාව අනුව, ශරීරය බර අඩු වීම හෝ අධික බරක් අත්විඳිය හැකිය. ත්වරණය දිශාවට සමපාත වන විට සහ ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණයට සමාන වන විට, ශරීරයේ බර ශුන්ය වනු ඇත, එබැවින් බර රහිත තත්වයක් ඇතිවේ (ISS, පහළට බැස යන විට අධිවේගී සෝපානය). ආධාරකයේ චලනයේ ත්වරණය නිදහස් වැටීමේ ත්වරණයට ප්‍රතිවිරුද්ධ වූ විට, පුද්ගලයා අධික බරක් අත්විඳියි (මිනිසුන් සහිත අභ්යවකාශ යානයක පෘථිවි පෘෂ්ඨයෙන් ආරම්භ කරන්න, අධිවේගී සෝපානයක් ඉහළට යයි).
විශ්වයේ සියලුම ශරීරවලට ආවේණික වූ අන්තර්ක්‍රියා සහ ඔවුන් එකිනෙකා කෙරෙහි ඇති අන්‍යෝන්‍ය ආකර්ෂණයෙන් ප්‍රකාශ වන්නේ ගුරුත්වාකර්ෂණීය, සහ විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ සංසිද්ධිය ගුරුත්වාකර්ෂණය .
ගුරුත්වාකර්ෂණ අන්තර්ක්‍රියායනුවෙන් හැඳින්වෙන විශේෂ ආකාරයේ පදාර්ථයක් මගින් සිදු කරනු ලැබේ ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්රය.
ගුරුත්වාකර්ෂණ බල (ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය)ශරීරවල අන්‍යෝන්‍ය ආකර්ෂණය හේතුවෙන් සහ අන්තර්ක්‍රියාකාරී ස්ථාන සම්බන්ධ කරන රේඛාව ඔස්සේ යොමු කර ඇත.
ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය සඳහා ප්‍රකාශනය නිව්ටන්ට ලබා දුන්නේ 1666 දී ඔහුගේ වයස අවුරුදු 24 දී ය.
ගුරුත්වාකර්ෂණ නීතිය: සිරුරු දෙකක් එකිනෙකට ආකර්ෂණය වන්නේ ශරීර ස්කන්ධවල ගුණිතයට සෘජුව සමානුපාතික වන සහ ඒවා අතර ඇති දුර වර්ගයට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වන බලවේග සමඟිනි.
සිරුරු අතර ඇති දුර හා සසඳන විට ඒවායේ මානයන් නොසැලකිය හැකි තරම් කුඩා නම් නීතිය වලංගු වේ. එසේම, සූත්රය විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයන් ගණනය කිරීම සඳහා භාවිතා කළ හැක, ගෝලාකාර ශරීර සඳහා, ශරීර දෙකක් සඳහා, ඉන් එකක් බෝලයක් වන අතර, අනෙක ද්රව්යමය ලක්ෂ්යයකි.
සමානුපාතිකතාවයේ සංගුණකය G = 6.68 10 -11 ලෙස හැඳින්වේ ගුරුත්වාකර්ෂණ නියතය.
භෞතික අර්ථයගුරුත්වාකර්ෂණ නියතය යනු එය එකිනෙකින් මීටර් 1 ක් දුරින් පිහිටා ඇති කිලෝග්‍රෑම් 1 බැගින් බරැති සිරුරු දෙකක් ආකර්ෂණය වන බලයට සංඛ්‍යාත්මකව සමාන වේ.
ගුරුත්වාකර්ෂණය
පෘථිවිය අසල ඇති සිරුරු ආකර්ෂණය කරන බලය ලෙස හැඳින්වේ ගුරුත්වාකර්ෂණය , සහ පෘථිවියේ ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්රය - ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්රය .
ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය පෘථිවි කේන්ද්රය දෙසට පහළට යොමු කෙරේ. ශරීරය තුළ, එය හැඳින්වෙන ලක්ෂ්යයක් හරහා ගමන් කරයි ගුරුත්ව කේන්ද්රය. සමමිතික මධ්යස්ථානයක් සහිත සමජාතීය සිරුරක ගුරුත්වාකර්ෂණ කේන්ද්රය (බෝල, සෘජුකෝණාස්රාකාර හෝ රවුම් තහඩුව, සිලින්ඩරය, ආදිය) මෙම මධ්යස්ථානයේ පිහිටා ඇත. එපමණක් නොව, එය ලබා දී ඇති ශරීරයේ කිසිදු ලක්ෂ්යයක් සමඟ සමපාත නොවිය හැකිය (උදාහරණයක් ලෙස, වළල්ල අසල).
සාමාන්‍ය අවස්ථාවෙහිදී, අක්‍රමවත් හැඩයකින් යුත් ඕනෑම සිරුරක ගුරුත්වාකර්ෂණ කේන්ද්රය සොයා ගැනීමට අවශ්‍ය වූ විට, පහත දැක්වෙන විධිමත්භාවයෙන් ඉදිරියට යා යුතුය: සිරුරේ විවිධ ස්ථානවලට අනුක්‍රමිකව අමුණා ඇති නූලක් මත ශරීරය අත්හිටුවා ඇත්නම්, එවිට දිශාවන් නූල් මගින් සලකුණු කර ඇති එක් ලක්ෂ්‍යයක ඡේදනය වනු ඇත, එය හරියටම මෙම සිරුරේ ගුරුත්වාකර්ෂණ කේන්ද්රය වේ.
ගුරුත්වාකර්ෂණ මාපාංකය විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමය භාවිතයෙන් සොයා ගන්නා අතර එය සූත්රය මගින් තීරණය වේ:
F t \u003d mg, (2.7)
මෙහි g යනු ශරීරයේ නිදහස් වැටීම ත්වරණය (g=9.8 m/s 2 ≈10m/s 2).
නිදහස් පතන ත්වරණය g හි දිශාව ගුරුත්වාකර්ෂණ F t දිශාව සමග සමපාත වන බැවින්, අවසාන සමානාත්මතාවය මෙසේ නැවත ලිවිය හැක.
එය (2.7) සිට අනුගමනය කරන්නේ, එනම්, ක්ෂේත්රයේ ඕනෑම ස්ථානයක m ස්කන්ධයක් මත ක්රියා කරන බලයේ අනුපාතය ශරීරයේ ස්කන්ධයට ක්ෂේත්රයේ දී ඇති ලක්ෂ්‍යයක නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය තීරණය කරයි.
පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ සිට h උසකින් පිහිටා ඇති ලක්ෂ්ය සඳහා, සිරුරේ නිදහස් වැටීම ත්වරණය වන්නේ:
(2.8)
R З යනු පෘථිවියේ අරය වේ; MZ යනු පෘථිවියේ ස්කන්ධයයි; h යනු ශරීරයේ ගුරුත්වාකර්ෂණ කේන්ද්‍රයේ සිට පෘථිවි පෘෂ්ඨයට ඇති දුරයි.
මෙම සූත්රයෙන් පහත දැක්වෙන්නේ,
මුලින්ම, නිදහස් වැටීම ත්වරණය ශරීරයේ ස්කන්ධය සහ මානයන් මත රඳා නොපවතී සහ,
දෙවනුව, පෘථිවියට ඉහලින් උස වැඩි වීමත් සමග, නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය අඩු වේ. උදාහරණයක් ලෙස, කිලෝමීටර් 297 ක උන්නතාංශයක, එය 9.8 m / s 2 නොව 9 m / s 2 බවට හැරේ.
නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය අඩු වීම යනු පෘථිවියට ඉහලින් උස වැඩි වන විට ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය ද අඩු වන බවයි. ශරීරය පෘථිවියේ සිට දුරින්, එය දුර්වල ලෙස ආකර්ෂණය කරයි.
සූත්රයෙන් (1.73) g පෘථිවි R z අරය මත රඳා පවතින බව පෙනේ.
නමුත් පෘථිවි ගෝලාකාර බව නිසා, එය විවිධ ස්ථානවල වෙනස් අර්ථයක් ඇත: ඔබ සමකයේ සිට ධ්රැවයට ගමන් කරන විට එය අඩු වේ. උදාහරණයක් ලෙස සමකයේ දී එය 9.780m/s 2 ට සමාන වන අතර ධ්‍රැවයේ - 9.832m/s 2 . මීට අමතරව, පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ සහ පසෙහි විෂමජාතීය ව්‍යුහය, කඳු වැටි සහ අවපාත මෙන්ම ඛනිජ නිධි හේතුවෙන් දේශීය g අගයන් ඒවායේ සාමාන්‍ය g cf අගයන්ට වඩා වෙනස් විය හැකිය. g සහ g cf අගයන් අතර වෙනස හැඳින්වේ ගුරුත්වාකර්ෂණ විෂමතා:
ධනාත්මක විෂමතා Δg>0 බොහෝ විට ලෝහ ලෝපස් තැන්පතු පෙන්නුම් කරයි, සහ සෘණ Δg<0– о залежах лёгких полезных ископаемых, например нефти и газа.
නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය නිවැරදිව මැනීමෙන් ඛනිජ නිධි තීරණය කිරීමේ ක්‍රමය ප්‍රායෝගිකව බහුලව භාවිතා වන අතර එය හැඳින්වේ. ගුරුමිතික ගවේෂණය.
විද්‍යුත් චුම්භක ක්ෂේත්‍රවල නොමැති ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්රයේ සිත්ගන්නා ලක්ෂණයක් වන්නේ එහි සියල්ල විනිවිද යාමේ හැකියාවයි. විශේෂ ලෝහ තිර ආධාරයෙන් ඔබට විද්‍යුත් හා චුම්බක ක්ෂේත්‍ර වලින් ආරක්ෂා විය හැකි නම්, ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්‍රයෙන් ඔබව ආරක්ෂා කිරීමට කිසිවකට නොහැක: එය ඕනෑම ද්‍රව්‍යයක් හරහා විනිවිද යයි.
ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය යනු යම් ස්කන්ධයක් ඇති වස්තූන් එකිනෙකින් යම් දුරකින් පිහිටා ඇති එකිනෙකට ආකර්ෂණය වන බලයයි.
ඉංග්‍රීසි විද්‍යාඥ අයිසැක් නිව්ටන් 1867 දී විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමය සොයා ගන්නා ලදී. මෙය යාන්ත්ර විද්‍යාවේ මූලික නීති වලින් එකකි. මෙම නීතියේ සාරය පහත පරිදි වේ:
ඕනෑම ද්‍රව්‍ය අංශු දෙකක් එකිනෙක ආකර්ෂණය වන්නේ ඒවායේ ස්කන්ධවල ගුණිතයට සෘජුව සමානුපාතික වන අතර ඒවා අතර ඇති දුර වර්ගයට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වන බලයකිනි.ආකර්ශනීය බලය යනු පුද්ගලයෙකුට දැනෙන පළමු බලයයි. පෘථිවිය එහි මතුපිට පිහිටා ඇති සියලුම ශරීර මත ක්රියා කරන බලය මෙයයි. තවද ඕනෑම පුද්ගලයෙකුට මෙම බලය ඔහුගේ බර ලෙස දැනේ.
ගුරුත්වාකර්ෂණ නීතිය
නිව්ටන් විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමය අහම්බෙන් සොයා ගත් බවට පුරාවෘත්තයක් තිබේ, සවස් වරුවේ ඔහුගේ දෙමව්පියන්ගේ වත්තේ ඇවිදිමින්. නිර්මාණශීලී පුද්ගලයින් නිරන්තරයෙන් සෙවීමේ යෙදී සිටින අතර විද්‍යාත්මක සොයාගැනීම් ක්ෂණික තීක්ෂ්ණ බුද්ධියක් නොව දිගුකාලීන මානසික වැඩවල ඵලයකි. ඇපල් ගසක් යට වාඩි වී සිටි නිව්ටන් වෙනත් අදහසක් ගැන කල්පනා කරමින් සිටි අතර හදිසියේම ඔහුගේ හිස මත ඇපල් ගෙඩියක් වැටුණි. පෘථිවි ගුරුත්වාකර්ෂණයේ ප්‍රතිඵලයක් ලෙස ඇපල් ගෙඩිය වැටුණු බව නිව්ටන්ට පැහැදිලි විය. “නමුත් සඳ පෘථිවියට වැටෙන්නේ නැත්තේ ඇයි? ඔහු හිතුවා. "එයින් අදහස් කරන්නේ වෙනත් බලවේගයක් එය කක්ෂයේ තබා ගනිමින් එය මත ක්රියා කරන බවයි." ප්රසිද්ධියට පත් වූ ආකාරය මෙයයි ගුරුත්වාකර්ෂණ නීතිය.
මීට පෙර ආකාශ වස්තූන්ගේ භ්‍රමණය අධ්යයනය කළ විද්‍යාඥයන් විශ්වාස කළේ ආකාශ වස්තූන් සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් නීතිවලට කීකරු වන බවයි. එනම්, පෘථිවියේ මතුපිට හා අභ්යවකාශයේ සම්පූර්ණයෙන්ම වෙනස් ආකර්ෂණ නීති පවතින බව උපකල්පනය කරන ලදී.
නිව්ටන් මෙම ගුරුත්වාකර්ෂණ වර්ග ඒකාබද්ධ කළේය. ග්‍රහලෝකවල චලිතය විස්තර කරන කෙප්ලර්ගේ නියමයන් විශ්ලේෂණය කරමින් ඔහු නිගමනය කළේ ඕනෑම සිරුරක් අතර ආකර්ෂණ බලය ඇති වන බවයි. එනම්, උද්‍යානයේ වැටුණු ඇපල් ගෙඩිය සහ අභ්යවකාශයේ ඇති ග්‍රහලෝක යන දෙකම එකම නීතියට කීකරු වන බලවේග මගින් බලපායි - විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමය.
නිව්ටන් සොයාගත්තේ කෙප්ලර්ගේ නියමයන් ක්‍රියාත්මක වන්නේ ග්‍රහලෝක අතර ආකර්ශනීය බලයක් ඇත්නම් පමණක් බවයි. තවද මෙම බලය ග්‍රහලෝකවල ස්කන්ධයට සෘජුව සමානුපාතික වන අතර ඒවා අතර ඇති දුර ප්‍රමාණයේ වර්ගයට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වේ.
ආකර්ෂණ බලය ගණනය කරනු ලබන්නේ සූත්රය මගිනි F=G m 1 m 2 / r 2
m 1 පළමු ශරීරයේ ස්කන්ධය වේ;
m2දෙවන ශරීරයේ ස්කන්ධය වේ;
ආර් සිරුරු අතර දුර වේ;
ජී සමානුපාතිකත්වයේ සංගුණකය ලෙස හැඳින්වේ ගුරුත්වාකර්ෂණ නියතයහෝ ගුරුත්වාකර්ෂණ නියතය.
එහි වටිනාකම පර්යේෂණාත්මකව තීරණය කරන ලදී. ජී\u003d 6.67 10 -11 Nm 2 / kg 2
ස්කන්ධ ඒකකයකට සමාන ස්කන්ධයක් සහිත ද්‍රව්‍ය ලක්ෂ්ය දෙකක් දුර ඒකකයකට සමාන දුරකින් තිබේ නම්, ඒවා සමාන බලයකින් ආකර්ෂණය වේ.ජී.
ආකර්ෂණ බලවේග යනු ගුරුත්වාකර්ෂණ බලයයි. ඔවුන් ද හැඳින්වේ ගුරුත්වාකර්ෂණය. ඒවා විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමයට යටත් වන අතර සෑම තැනකම දක්නට ලැබේ, මන්ද සියලු ශරීරවලට ස්කන්ධයක් ඇත.
ගුරුත්වාකර්ෂණය
පෘථිවි පෘෂ්ඨය ආසන්නයේ ඇති ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය යනු සියලුම ශරීර පෘථිවිය වෙත ආකර්ෂණය වන බලයයි. ඔවුන් ඇයව හඳුන්වනවා ගුරුත්වාකර්ෂණය. පෘථිවියේ අරයට සාපේක්ෂව පෘථිවි පෘෂ්ඨයේ සිට ශරීරයේ දුර ප්රමාණය කුඩා නම් එය නියත ලෙස සලකනු ලැබේ.
ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය වන ගුරුත්වාකර්ෂණය ග්රහලෝකයේ ස්කන්ධය සහ අරය මත රඳා පවතින බැවින් එය විවිධ ග්‍රහලෝකවල වෙනස් වේ. චන්ද්‍රයාගේ අරය පෘථිවියේ අරයට වඩා අඩු බැවින් චන්ද්‍රයා මත ආකර්ෂණ බලය පෘථිවියට වඩා 6 ගුණයකින් අඩු වේ. බ්‍රහස්පති ග්‍රහයා මත, ඊට ප්‍රතිවිරුද්ධව, ගුරුත්වාකර්ෂණය පෘථිවියේ ගුරුත්වාකර්ෂණයට වඩා 2.4 ගුණයකින් වැඩිය. නමුත් කොතැනක මනිනු ලැබුවද ශරීරයේ බර නියතව පවතී.
බොහෝ අය බර සහ ගුරුත්වාකර්ෂණය යන අර්ථය ව්යාකූල කරති, ගුරුත්වාකර්ෂණය සෑම විටම බරට සමාන බව විශ්වාස කරති. නමුත් එය නොවේ.
ශරීරය ආධාරකයට තද කරන හෝ අත්හිටුවීම දිගු කරන බලය, මෙය බරයි. ආධාරක හෝ අත්හිටුවීම ඉවත් කර ඇත්නම්, ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්රියාකාරිත්වය යටතේ නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය සමඟ ශරීරය වැටීමට පටන් ගනී. ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය ශරීරයේ ස්කන්ධයට සමානුපාතික වේ. එය සූත්රය අනුව ගණනය කරනු ලැබේඑෆ්= එම් g , කොහෙද එම්- ශරීර ස්කන්ධය, g-ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය.
ශරීරයේ බර වෙනස් විය හැක, සමහර විට සම්පූර්ණයෙන්ම අතුරුදහන් වේ. අපි ඉන්නේ උඩ තට්ටුවේ සෝපානයක කියලා හිතන්න. සෝපානය වටිනවා. මේ මොහොතේ, අපගේ බර P සහ පෘථිවිය අපව ඇද ගන්නා ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය F සමාන වේ. නමුත් විදුලි සෝපානය ත්වරණය සමඟ පහළට ගමන් කිරීමට පටන් ගත් වහාම ඒ , බර සහ ගුරුත්වාකර්ෂණය තවදුරටත් සමාන නොවේ. නිව්ටන්ගේ දෙවන නියමය අනුවmg+ පී = මා . P \u003d m g -ma.
අපි පහළට ගමන් කරන විට අපගේ බර අඩු වූ බව සූත්රයෙන් පෙනේ.
සෝපානය වේගය ලබාගෙන ත්වරණයකින් තොරව චලනය වීමට පටන් ගත් මොහොතේ, අපගේ බර නැවතත් ගුරුත්වාකර්ෂණයට සමාන වේ. සෝපානය එහි චලනය මන්දගාමී වීමට පටන් ගත් විට, ත්වරණය ඒසෘණ බවට පත් වූ අතර බර වැඩි විය. අධික බරක් තිබේ.
නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය සමඟ ශරීරය පහළට ගමන් කරන්නේ නම්, බර සම්පූර්ණයෙන්ම ශුන්‍යයට සමාන වේ.
හිදී ඒ=g ආර්=mg-ma= mg - mg=0
මෙය බර රහිත තත්වයකි.
එබැවින්, ව්යතිරේකයකින් තොරව, විශ්වයේ සියලුම ද්රව්යමය වස්තූන් විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ නීතියට කීකරු වේ. සූර්යයා වටා ඇති ග්‍රහලෝක සහ පෘථිවි පෘෂ්ඨයට ආසන්නව ඇති සියලුම ශරීර.
භෞතික විද්යාඥයින් විසින් නිරන්තරයෙන් අධ්යයනය කරන ලද වැදගත්ම සංසිද්ධිය වන්නේ චලනයයි. විද්‍යුත් චුම්භක සංසිද්ධි, යාන්ත්ර විද්‍යාවේ නීති, තාප ගතික සහ ක්වොන්ටම් ක්‍රියාවලි - මේ සියල්ල භෞතික විද්යාව විසින් අධ්යයනය කරන ලද විශ්වයේ පුළුල් පරාසයක කොටස් වේ. මෙම සියලු ක්‍රියාවලීන් එක් ආකාරයකින් හෝ වෙනත් ආකාරයකින් එක් දෙයකට පැමිණේ - කිරීමට.
සමඟ සම්බන්ධ වේ
විශ්වයේ සෑම දෙයක්ම චලනය වේ. ගුරුත්වාකර්ෂණය යනු කුඩා කල සිටම සියලුම මිනිසුන්ට හුරුපුරුදු සංසිද්ධියකි, අප උපත ලැබුවේ අපගේ ග්රහලෝකයේ ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්රයේ ය, මෙම භෞතික සංසිද්ධිය ගැඹුරුම බුද්ධිමය මට්ටමින් අප විසින් වටහාගෙන ඇති අතර, පෙනෙන පරිදි, අධ්යයනය පවා අවශ්‍ය නොවේ.
එහෙත්, අහෝ, ප්රශ්නය වන්නේ ඇයි සහ සියලුම ශරීර එකිනෙකා ආකර්ෂණය කර ගන්නේ කෙසේද?, එය ඉහල පහල අධ්යයනය කර ඇතත් අද දක්වා සම්පූර්ණයෙන් හෙළිදරව් කර නොමැත.
මෙම ලිපියෙන් අපි නිව්ටන්ගේ විශ්වීය ආකර්ෂණය කුමක්දැයි සලකා බලමු - ගුරුත්වාකර්ෂණය පිළිබඳ සම්භාව්ය න්‍යාය. කෙසේ වෙතත්, සූත්‍ර සහ උදාහරණ වෙත යාමට පෙර, ආකර්ෂණය පිළිබඳ ගැටලුවේ සාරය ගැන කතා කර එයට අර්ථ දැක්වීමක් ලබා දෙමු.
සමහර විට ගුරුත්වාකර්ෂණ අධ්යයනය ස්වාභාවික දර්ශනයේ (දේවල සාරය අවබෝධ කර ගැනීමේ විද්යාව) ආරම්භය විය හැකිය, සමහර විට ස්වාභාවික දර්ශනය ගුරුත්වාකර්ෂණයේ සාරය පිළිබඳ ප්‍රශ්නයට හේතු විය, නමුත්, එක් ආකාරයකින් හෝ වෙනත් ආකාරයකින්, ශරීරවල ගුරුත්වාකර්ෂණය පිළිබඳ ප්රශ්නය පුරාණ ග්‍රීසිය ගැන උනන්දුයි.
චලනය ශරීරයේ සංවේදී ලක්ෂණවල සාරය ලෙස වටහාගෙන ඇත, නැතහොත්, නිරීක්ෂකයා එය දකින විට ශරීරය චලනය විය. අපට සංසිද්ධියක් මැනීමට, බර කිරීමට, දැනීමට නොහැකි නම්, මෙයින් අදහස් කරන්නේ මෙම සංසිද්ධිය නොපවතින බව ද? ස්වාභාවිකවම, එය එසේ නොවේ. ඇරිස්ටෝටල් මෙය තේරුම් ගත් හෙයින්, ගුරුත්වාකර්ෂණයේ සාරය පිළිබඳ පරාවර්තනයන් ආරම්භ විය.
අද සිදු වූ පරිදි, සියවස් දස ගණනාවකට පසු, ගුරුත්වාකර්ෂණය යනු පෘථිවියේ ආකර්ෂණය සහ අපගේ ග්රහලෝකයේ ආකර්ෂණය පමණක් නොව, විශ්වයේ ආරම්භයේ සහ දැනට පවතින සියලුම මූලික අංශුවල පදනම ද වේ.
චලන කාර්යය
අපි සිතුවිලි අත්හදා බැලීමක් කරමු. ඔබේ වම් අතේ කුඩා බෝලයක් ගන්න. අපි දකුණු පැත්තෙන් එකම එක ගනිමු. අපි නිවැරදි පන්දුව මුදා හරිමු, එය පහළට වැටීමට පටන් ගනී. වම් එක අතේ පවතී, එය තවමත් චලනය නොවේ.
කාලය ගතවීම මානසිකව නතර කරමු. වැටෙන දකුණු පන්දුව වාතයේ "එල්ලෙයි", වම් එක තවමත් අතේ පවතී. දකුණු පන්දුවට චලනයේ “ශක්තිය” ඇත, වම් එක එසේ නොවේ. නමුත් ඔවුන් අතර ගැඹුරු, අර්ථවත් වෙනස කුමක්ද?
එය චලනය විය යුතු බව ලියා ඇත්තේ කොහේද, වැටෙන පන්දුවේ කුමන කොටසෙහිද? එය එකම ස්කන්ධයක්, එකම පරිමාවක් ඇත. එහි එකම පරමාණු ඇති අතර, ඒවා නිශ්චලව සිටින බෝලයක පරමාණුවලට වඩා වෙනස් නොවේ. පන්දුව ඇත? ඔව්, මෙය නිවැරදි පිළිතුරයි, නමුත් පන්දුව එහි විභව ශක්තිය ඇති බව දන්නේ කෙසේද, එය එහි සටහන් වී ඇත්තේ කොහේද?
ඇරිස්ටෝටල්, නිව්ටන් සහ ඇල්බට් අයින්ස්ටයින් විසින් සකස් කරන ලද කාර්යය මෙයයි. දක්ෂ චින්තකයින් තිදෙනාම මෙම ගැටළුව අර්ධ වශයෙන් විසඳා ගත් නමුත් අද විසඳිය යුතු ගැටළු ගණනාවක් තිබේ.
නිව්ටෝනීය ගුරුත්වාකර්ෂණය
1666 දී ශ්‍රේෂ්ඨතම ඉංග්‍රීසි භෞතික විද්‍යාඥයා සහ යාන්ත්‍රික I. නිව්ටන් විසින් විශ්වයේ ඇති සියලුම ද්‍රව්‍ය එකිනෙක වෙත නැඹුරු වන බලය ප්‍රමාණාත්මකව ගණනය කළ හැකි නියමයක් සොයා ගන්නා ලදී. මෙම සංසිද්ධිය විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණය ලෙස හැඳින්වේ. "විශ්වීය ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමය සකසන්න" යනුවෙන් ඇසූ විට, ඔබේ පිළිතුර මෙසේ විය යුතුය:
ශරීර දෙකක ආකර්ෂණයට දායක වන ගුරුත්වාකර්ෂණ අන්තර්ක්‍රියා බලය වේ මෙම ශරීරවල ස්කන්ධයට සෘජු සමානුපාතිකවසහ ඒවා අතර දුර ප්රමාණයට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික වේ.
වැදගත්!නිව්ටන්ගේ ආකර්ෂණ නියමය "දුර" යන යෙදුම භාවිතා කරයි. මෙම පදය ශරීර මතුපිට අතර දුර ලෙස නොව, ඔවුන්ගේ ගුරුත්වාකර්ෂණ මධ්යස්ථාන අතර දුර ලෙස තේරුම් ගත යුතුය. උදාහරණයක් ලෙස, අරය r1 සහ r2 සහිත බෝල දෙකක් එකිනෙක මත පිහිටා තිබේ නම්, ඒවායේ පෘෂ්ඨයන් අතර දුර ශුන්ය වේ, නමුත් ආකර්ෂණීය බලයක් ඇත. කාරණය වන්නේ ඒවායේ මධ්යස්ථාන r1+r2 අතර දුර ශුන්ය නොවන බවයි. කොස්මික් පරිමාණයෙන්, මෙම පැහැදිලි කිරීම වැදගත් නොවේ, නමුත් කක්ෂයේ සිටින චන්ද්‍රිකාවක් සඳහා, මෙම දුර අපගේ ග්රහලෝකයේ අරය සමඟ මතුපිටට ඉහළින් ඇති උසට සමාන වේ. පෘථිවිය සහ චන්ද්‍රයා අතර දුර මනිනු ලබන්නේ ඒවායේ මතුපිට නොව ඒවායේ මධ්යස්ථාන අතර දුර ලෙස ය.
ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමය සඳහා, සූත්රය පහත පරිදි වේ:
,
- F යනු ආකර්ෂණ බලයයි
- - ස්කන්ධය,
- r - දුර,
- G යනු ගුරුත්වාකර්ෂණ නියතය, 6.67 10−11 m³ / (kg s²) ට සමාන වේ.
අපි ආකර්ශනීය බලය ගැන සලකා බැලුවහොත් බර යනු කුමක්ද?
බලය යනු දෛශික ප්‍රමාණයකි, නමුත් විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමයේ එය සම්ප්‍රදායිකව අදිශයක් ලෙස ලියා ඇත. දෛශික පින්තූරයක, නීතිය මේ ආකාරයෙන් පෙනෙනු ඇත:
.
නමුත් මෙම බලය කේන්ද්‍ර අතර දුර ඝනකයට ප්රතිලෝමව සමානුපාතික බව ඉන් අදහස් නොවේ. අනුපාතය එක් මධ්‍යස්ථානයක සිට තවත් මධ්‍යස්ථානයකට යොමු කරන ඒකක දෛශිකයක් ලෙස තේරුම් ගත යුතුය.
.
ගුරුත්වාකර්ෂණ අන්තර්ක්‍රියා නීතිය
බර සහ ගුරුත්වාකර්ෂණය
ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමය සලකා බැලීමෙන්, අප පෞද්ගලිකව පුදුම වීමට කිසිවක් නොමැති බව කෙනෙකුට තේරුම් ගත හැකිය. සූර්යයාගේ ආකර්ෂණය පෘථිවියට වඩා බෙහෙවින් දුර්වල බව අපට හැඟේ. දැවැන්ත සූර්යයා, විශාල ස්කන්ධයක් තිබුණත්, අපෙන් බොහෝ දුරයි. සූර්යයාට වඩා බොහෝ දුරින්, නමුත් එය විශාල ස්කන්ධයක් ඇති බැවින් එය ආකර්ෂණය වේ. සිරුරු දෙකක ආකර්ශනීය බලය සොයා ගන්නේ කෙසේද, එනම් සූර්යයාගේ, පෘථිවියේ සහ ඔබ සහ මම යන ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය ගණනය කරන්නේ කෙසේද - අපි මෙම ගැටලුව සමඟ ටිකක් පසුව කටයුතු කරමු.
අප දන්නා පරිදි ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය මෙසේය.
m යනු අපගේ ස්කන්ධය වන අතර g යනු පෘථිවියේ නිදහස් පතන ත්වරණය (9.81 m/s 2) වේ.
වැදගත්!ආකර්ෂණ බලවේග දෙකක්, තුනක්, දහයක් නැත. ආකර්ෂණය ප්‍රමාණනය කරන එකම බලය ගුරුත්වාකර්ෂණයයි. බර (P = mg) සහ ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය එක හා සමාන වේ.
m යනු අපගේ ස්කන්ධය නම්, M යනු පෘථිවි ගෝලයේ ස්කන්ධය, R යනු එහි අරය නම්, අප මත ක්රියා කරන ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය:
මේ අනුව, F = mg සිට:
.
නිදහස් වැටීම ත්වරණය සඳහා ප්‍රකාශනය ඉතිරි කරමින් ස්කන්ධ m අවලංගු වේ:
ඔබට පෙනෙන පරිදි, නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය නියත අගයකි, මන්ද එහි සූත්‍රයට නියත අගයන් ඇතුළත් වේ - අරය, පෘථිවි ස්කන්ධය සහ ගුරුත්වාකර්ෂණ නියතය. මෙම නියතවල අගයන් ආදේශ කිරීම, නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය 9.81 m / s 2 ට සමාන වන බවට අපි සහතික වෙමු.
පෘථිවිය තවමත් පරිපූර්ණ ගෝලයක් නොවන බැවින් විවිධ අක්ෂාංශ වලදී, ග්රහලෝකයේ අරය තරමක් වෙනස් වේ. මේ නිසා, ලෝකයේ විවිධ ස්ථානවල නිදහස් වැටීමේ ත්වරණය වෙනස් වේ.
පෘථිවියේ සහ සූර්යයාගේ ආකර්ෂණය වෙත ආපසු යමු. පෘථිවිය සූර්යයාට වඩා බලවත් ලෙස අපව ආකර්ෂණය කරන බව උදාහරණයෙන් ඔප්පු කිරීමට උත්සාහ කරමු.
පහසුව සඳහා, අපි පුද්ගලයෙකුගේ ස්කන්ධය ගනිමු: m = 100 kg. ඉන්පසු:
- පුද්ගලයෙකු සහ ගෝලය අතර ඇති දුර ග්රහලෝකයේ අරයට සමාන වේ: R = 6.4 ∙ 10 6 m.
- පෘථිවියේ ස්කන්ධය: M ≈ 6∙ 10 24 kg.
- සූර්යයාගේ ස්කන්ධය: Mc ≈ 2∙10 30 kg.
- අපේ ග්රහලෝකය සහ සූර්යයා අතර දුර (සූර්යයා සහ මිනිසා අතර): r=15∙10 10 m.
මිනිසා සහ පෘථිවිය අතර ගුරුත්වාකර්ෂණ ආකර්ෂණය:
බර (P = mg) සඳහා සරල ප්රකාශනයකින් මෙම ප්රතිඵලය තරමක් පැහැදිලිය.
මිනිසා සහ සූර්යයා අතර ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය:
ඔබට පෙනෙන පරිදි, අපගේ ග්රහලෝකය අපව 2000 ගුණයකින් ශක්තිමත් කරයි.
පෘථිවිය සහ සූර්යයා අතර ආකර්ෂණ බලය සොයා ගන්නේ කෙසේද? පහත ආකාරයෙන්:
දැන් අපි දකිනවා සූර්යයා අපේ ග්රහලෝකය මතට අදින්නේ ග්රහලෝකය ඔබ සහ මා ඇද ගන්නා ප්රමාණයට වඩා බිලියන ගුණයකටත් වඩා බලවත් බව.
පළමු කොස්මික් වේගය
අයිසැක් නිව්ටන් විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමය සොයා ගැනීමෙන් පසු, ශරීරයක් කෙතරම් වේගයෙන් විසි කළ යුතුද යන්න ගැන ඔහු උනන්දු විය, එවිට එය ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්රය අභිබවා ගොස් පෘථිවියෙන් සදහටම ඉවත් විය.
ඇත්ත, ඔහු එය ටිකක් වෙනස් ලෙස සිතුවේය, ඔහුගේ අවබෝධය අනුව එය සිරස් අතට අහසට යොමු කරන ලද රොකට්ටුවක් නොව, කන්දක් මුදුනේ සිට තිරස් අතට පනින ශරීරයකි. එය තාර්කික නිදර්ශනයක් විය, මන්ද කඳු මුදුනේ ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය තරමක් අඩුය.
එබැවින්, එවරස්ට් මුදුනේ, ගුරුත්වාකර්ෂණ ත්වරණය සාමාන්‍ය 9.8 m / s 2 නොවේ, නමුත් m / s 2 ට ආසන්න වේ. එය ඉතා දුර්ලභ, වායු අංශු මතුපිටට "වැටුණු" ඒවා මෙන් ගුරුත්වාකර්ෂණයට තවදුරටත් සම්බන්ධ වී නොමැති බව මේ හේතුව නිසා ය.
කොස්මික් වේගය යනු කුමක්දැයි සොයා බැලීමට උත්සාහ කරමු.
පළමු කොස්මික් ප්රවේගය v1 යනු ශරීරය පෘථිවි පෘෂ්ඨයෙන් (හෝ වෙනත් ග්‍රහලෝකයකින්) පිටත් වී වෘත්තාකාර කක්ෂයකට ඇතුල් වන ප්‍රවේගයයි.
අපගේ පෘථිවිය සඳහා මෙම ප්‍රමාණයේ සංඛ්‍යාත්මක අගය සොයා ගැනීමට උත්සාහ කරමු.
ග්රහලෝකය වටා වෘත්තාකාර කක්ෂයක භ්‍රමණය වන ශරීරයක් සඳහා නිව්ටන්ගේ දෙවන නියමය ලියමු:
,
h යනු පෘෂ්ඨයට ඉහලින් ඇති සිරුරේ උස වන අතර R යනු පෘථිවියේ අරය වේ.
කක්ෂයේ දී, කේන්ද්රාපසාරී ත්වරණය ශරීරය මත ක්රියා කරයි, මේ අනුව:
.
ස්කන්ධය අඩු වේ, අපට ලැබෙන්නේ:
,
මෙම වේගය පළමු කොස්මික් වේගය ලෙස හැඳින්වේ:
ඔබට පෙනෙන පරිදි, අභ්යවකාශ ප්රවේගය ශරීරයේ ස්කන්ධයෙන් සම්පූර්ණයෙන්ම ස්වාධීන වේ. මේ අනුව, තත්පරයට කිලෝමීටර 7.9 ක වේගයකින් වේගවත් වන ඕනෑම වස්තුවක් අපගේ ග්‍රහලෝකයෙන් ඉවත් වී එහි කක්ෂයට ඇතුළු වේ.
පළමු කොස්මික් වේගය
දෙවන අභ්යවකාශ ප්රවේගය
කෙසේ වෙතත්, ශරීරය පළමු විශ්වීය වේගයට වේගවත් කළද, පෘථිවිය සමඟ එහි ගුරුත්වාකර්ෂණ සම්බන්ධතාවය සම්පූර්ණයෙන්ම බිඳ දැමීමට අපට නොහැකි වනු ඇත. මේ සඳහා දෙවන කොස්මික් ප්රවේගය අවශ්‍ය වේ. මෙම වේගයට ළඟා වූ විට, ශරීරය ග්රහලෝකයේ ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්රය හැර යයිසහ හැකි සියලුම සංවෘත කක්ෂ.
වැදගත්!වැරදීමකින්, බොහෝ විට විශ්වාස කරන්නේ සඳ වෙත යාමට නම්, ගගනගාමීන්ට දෙවන විශ්වීය ප්‍රවේගයට ළඟා විය යුතු බවයි, මන්ද ඔවුන්ට ප්‍රථමයෙන් ග්රහලෝකයේ ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්‍රයෙන් "විසන්ධි" කිරීමට සිදු විය. මෙය එසේ නොවේ: පෘථිවි-සඳ යුගලය පෘථිවි ගුරුත්වාකර්ෂණ ක්ෂේත්රයේ ඇත. ඔවුන්ගේ පොදු ගුරුත්වාකර්ෂණ මධ්‍යස්ථානය පෘථිවි ගෝලය තුළ පිහිටා ඇත.
මෙම වේගය සොයා ගැනීම සඳහා, අපි ගැටලුව ටිකක් වෙනස් ලෙස සකසා ඇත. ශරීරයක් අනන්තයේ සිට ග්‍රහලෝකයකට පියාසර කරනවා යැයි සිතමු. ප්රශ්නය: ගොඩබෑමේදී (වායුගෝලය සැලකිල්ලට නොගෙන, ඇත්ත වශයෙන්ම) මතුපිටට ළඟා වන වේගය කුමක්ද? එය මෙම වේගය සහ එය පෘථිවියෙන් පිටවීමට ශරීරය ගෙන යනු ඇත.
විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමය. භෞතික විද්යාව 9 ශ්‍රේණිය
විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමය.
නිගමනය
විශ්වයේ ප්‍රධාන බලය ගුරුත්වාකර්ෂණය වුවද මෙම සංසිද්ධියට හේතු බොහෝමයක් තවමත් අභිරහසක් බව අපි ඉගෙන ගෙන ඇත්තෙමු. නිව්ටන්ගේ විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ බලය යනු කුමක්දැයි අපි ඉගෙන ගත්තෙමු, විවිධ ශරීර සඳහා එය ගණනය කරන්නේ කෙසේදැයි ඉගෙන ගත් අතර විශ්ව ගුරුත්වාකර්ෂණ නියමය වැනි සංසිද්ධියකින් අනුගමනය කරන ප්‍රයෝජනවත් ප්‍රතිවිපාක කිහිපයක් ද අධ්යයනය කළෙමු.