Гравитационные силы. Космические скорости

1. Гравитационное взаимодействие – это взаимодействие тел, обладающих массой. Масса – мера гравитации. Сила, с которой тела во Вселенной притягиваются друг к другу, прямо пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними F = G M m/R² –- закон всемирного тяготения. G = 6,67 ∙ 10^-11 Нм²/кг² – гравитационная постоянная, которая показывает, с какой силой два тела массой по 1 кг притягиваются друг к другу на расстоянии 1 м. М - масса тела, которое притягивает к себе другие тела, m – масса тела, которое притягивается, R – расстояние между центрами тел.

2. Сила тяжести – сила, с которой Земля притягивает к себе тела. На Земле и на различных планетах F_m =mg, где g – ускорение свободного падения на планете. G M m/R² = mg, отсюда g = G M /R²

3. Для преодоления силы тяжести телу необходимо сообщить скорости:

· 7,8 км/сек – 1-я космическая скорость (тело становится спутником Земли).

· 11,2 км/сек – 2-я космическая скорость (тело становится спутником Солнца). G M m/R² = mv²/R, v²= G M /R. Около поверхности Земли v²= R g

· 42 км/сек – 3-я космическая скорость (тело покидает Солнечную систему).

· Вес тела – Вес тела – сила, с которой тело действует на опору ( сила нормального давления ), или подвес ( сила натяжения). Вес тела в случае горизонтального движения на горизонтальной опоре P=mg;

- вес тела в случае вертикального движения на горизонтальной опоре или вертикальном подвесе а) движение вверх с ускорением – P = m(g+a), без ускорения - P=mg б) движение вниз с ускорением – P = m(g-a), без ускорения – P = mg.

- вес тела, движущегося на негоризонтальной опоре и на невертикальном подвесе

будет всегда по модулю равен силе реакции опоры. P = N = Т

4. Невесомость. Вес тела равен нулю, когда тело находится в свободном падении, т.е. на него действует только сила тяжести

5. Перегрузки. Вес тела возрастает в несколько раз.

6. На тело, погружённое в жидкость или газ действует выталкивающая сила, равная весу жидкости или газа в объёме этого тела. F = ρgV. Эта сила называется ещё силой Архимеда, которая действует только в гравитационном поле.