Гравитационное взаимодействие. Закон всемирного тяготения

Гравитационное взаимодействие

Гравитационное взаимодействие — это взаимное притяжение тел, обладающих массой.

Особенности:

  • существует между всеми телами

  • всегда является притяжением

  • действует на расстоянии

  • не требует соприкосновения тел

Даже два небольших предмета притягиваются друг к другу, но эта сила очень мала и обычно незаметна.


Закон всемирного тяготения

Формулировка:

Любые два тела притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

display style F equals G fraction numerator m subscript 1 m subscript 2 over denominator r squared end fractionгде:

  • F — сила притяжения

  • m₁ и m₂ — массы тел

  • r — расстояние между центрами тел

  • G — гравитационная постоянная


Чертёж взаимодействия тел

   ● m1        ● m2
    → F      F ←
  • Силы направлены навстречу друг другу

  • Они равны по модулю (по третьему закону Ньютона)


Зависимость силы от расстояния

Гравитационная сила уменьшается с увеличением расстояния:

  • если расстояние увеличить в 2 раза → сила уменьшится в 4 раза

  • если увеличить в 3 раза → сила уменьшится в 9 раз

Это называется закон обратных квадратов.


Сила тяжести как частный случай

Когда одно из тел — Земля, гравитационная сила называется силой тяжести:

display style F equals m g

где:

  • g ≈ 9,8 м/с²


Примеры гравитационного взаимодействия

  • падение тел на Землю

  • движение Луны вокруг Земли

  • вращение планет вокруг Солнца

  • движение искусственных спутников


Космическое значение

Гравитация играет ключевую роль во Вселенной:

  • формирует звёзды и планеты

  • удерживает галактики

  • управляет движением небесных тел

Без гравитации не существовало бы планетных систем.


Практическое применение

  • расчёт орбит спутников

  • запуск ракет

  • навигация

  • астрономические наблюдения


Вопросы для самопроверки

  1. Что называется гравитационным взаимодействием?

  2. Сформулируйте закон всемирного тяготения.

  3. От чего зависит сила притяжения?

  4. Как записывается формула закона?

  5. Что обозначает гравитационная постоянная?

  6. Как изменяется сила при увеличении расстояния?

  7. Почему силы между телами равны?

  8. Приведите примеры гравитационного взаимодействия.

  9. Чем сила тяжести отличается от гравитационной силы?


Итог

Гравитационное взаимодействие — это универсальное притяжение всех тел во Вселенной.

  • Описывается законом Ньютона

  • Зависит от масс и расстояния

  • Подчиняется закону обратных квадратов

Этот закон помогает объяснить как движение тел на Земле, так и процессы во Вселенной.

 Гравитационное взаимодействие

1. Два тела и силы притяжения

       ● m1                   ● m2
       ↑ F1                    ↑ F2
       |                        |
       |                        |
       |                        |
       ←──────────────→
       Силы равны и противоположны
  • Силы равны по величине

  • Направлены навстречу друг другу


2. Закон всемирного тяготения

      F = G * (m1 * m2) / r²
  • F — сила притяжения

  • m1, m2 — массы тел

  • r — расстояние между центрами

  • G — гравитационная постоянная


3. Сила и расстояние

        Расстояние r      →       2r
        Сила  F          →       F/4

 Чем дальше тела друг от друга, тем слабее сила


4. Частный случай: сила тяжести

         ● тело
         ↓ Fтяж
     ──────────────
          Земля
  • F = m * g

  • g ≈ 9,8 м/с²

  • Направлена вниз


5. Падение яблока

         ● яблоко
          ↓
          Земля
  • Земля притягивает яблоко

  • Яблоко ускоряется вниз


6. Обобщение

   • Все тела притягиваются друг к другу
   • Сила зависит от масс и расстояния
   • Увеличение массы → больше сила
   • Увеличение расстояния → сила уменьшается (1/r²)

Последнее изменение: Вторник, 17 Март 2026, 12:48