Механикалық қозғалыс
-ТАРАУ. ТАРТЫЛЫС. ӨРІС ТЕОРИЯСЫНЫҢ ЭЛЕМЕНТТЕРІ (НЕГІЗДЕРІ)
жүктеу/скачать 220,3 Kb.
|
§14 Энергияныњ графикалыќ кµрінісі-emirsaba.org
| 5-ТАРАУ.
ТАРТЫЛЫС. ӨРІС ТЕОРИЯСЫНЫҢ ЭЛЕМЕНТТЕРІ (НЕГІЗДЕРІ) § 22.Кеплер заңдары. Бүкіл әлемдік тартылыс заңы. Кеңістікте жұлдыздардың өзара орналасу орны жүздеген жылдар бойы өзгермейтіндігімен қатар, олардың арасындағы планеталардың траектория- лары күрделі болатындығы ежелден-ақ белгілі болатын. Ежелгі грек оқымыстысы К.Птоломей(2ғ.ж.э) планеталардың қозғалысын түсіндіру де әр- бір планета кіші шеңбер бойымен, ал оның центрінде орналасқан жер үлкен шеңбер бойымен бірқалыпты қозғалады. Бұл концепция птоломейлік геоцен- трлік әлем жүйесі деген атауға ие болып, католик шіркеуі қолдауымен мың жарым жыл өмір сүрді. ХVI ғасырда Аспан денелерінің қозғалысын Күнді айналатын Жердің қозғалысымен түсіндіретін гелиоцентрлік жүйенің негізін қалаған поляк астрономы Н.Коперник (1473-1543) болатын. Бірақ көптеген ғалымдар арасында оның теориясымен бақылаулары қабылданбады, селқос қаралынды. Дегенмен, XIIғ. Басында оқымыстылардың көбі гелиоцентрлік жүйенің әділдігіне көздері жетті. И.Кеплер(1571-1630) дат астрономы Брагеннің(1546- 1601) бақылауларының қортындыларына сүйене отырып, планеталардың қоз-ғалыс заңын тұжырымдады: 1) Планеталар эллипс бойымен қозғалады, ал оның фокустарының бірінде Күн орналасқан. 2)Әрбір тең уақыт аралығында планетаның радиус-векторы бірдей ауданды бейнелейді. 3)Күннің айналасындағы планеталардың периодының кубы олардың жарты осьтерінің кубына жуықтайды. Осы Кеплер заңдары мен динамиканың негізгі заңдарына сүйене отырып И.Ньютон бүкіл әлемдік тартылыс заңын ашты. Ол заң бойынша кез-келген 2 материалдық нүктенің арасында олардың массаларына тура пропорционал, ал арақашықтықтың квадратына кері пропорционал тартылыс күші әсер ете- ді, яғни (22.1) Бұл күш гравитациялық(бүкіл әлемдік тартылыс күші) деп аталады. Тарты- лыс күші F өзара әсер ететін денелер арқылы өтетін түзу бойымен бағыттал- ған. Пропорционалдық коэффициент G-гравитациялық тұрақты деп аталады. Бүкіл әлемдік тартылыс заңы материалдық нүктелер үшін, яғни өлшемі олардың арасындағы арақашықтықпен салыстырғанда өте кіші денелер үшін алынған. Егер өлшемі олардың арасындағы арақашықтыққа жуық болса,онда денені нүктелік элементтерге бөліп, олардың әрбір жұбы үшін (22.1) форму- ласы бойынша тартылыс күштерін тауып, олар геометриялық қосындысын (интегралдау) анықтау керек. Бұл математикалық қиындыққа әкеледі. Бірінші рет бүкіл әлемдік тартылыс заңын жердегі денелер үшін орындалатынын тә- жірибе түрінде дәлелдеген және G гравитациялық тұрақтының сан мәнін анықтаған ағылшын физигі Г.Кавендиш (1731-1810) болатын.Ол тәжірибесін- де бұралма таразыны қолданды (35-сурет). Массасы m=729г екі бірдей шары бар А жеңіл таразы күйентесі(коромысло) серпімді В жіпке ілінген. С күйен- тесінде дәл сондай биіктікте массасы М=158кг массивті шарлар ілулі тұр. С күйентесін вертикаль ось бойынша қозғай отыра массалары m және М шарлардың арақашықтығын өзгертуге болады. Серпімділік күш моменті тартылыс күш моментіне теңелгенге шейін М шар жақтан m шарға күш әсер ету салдарынан А күйентесі В жіпті бұрай отыра горизонталь жазықтықта бұ- рылады. Өлшенген бұрылу бұрышы мен жіптің серпімділік қасиетін біле отыра пайда болатын тартылыс күшін тауып алуға болады. Сонымен қатар , шардың массалары белгілі болғандықтан G мәнін де анықтауға болады. Физикалық тұрақтылар кестесінде келтірілген G мәні 6,6720*10 , яғни массалары 1кг екі дене 1м қашықтықта 6,6720*10 Н күшпен бір-біріне тартылады. жүктеу/скачать 220,3 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|