Закон всемирного тяготения. Движение планет и спутников

1. Закон всемирного тяготения

Закон был открыт Исаак Ньютон.

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 fraction

где:

  • F — сила притяжения;
  • G — гравитационная постоянная;
  • m subscript 1 comma m subscript 2 — массы тел;
  • r — расстояние между ними.

2. Особенности гравитационных сил

  • действуют на любом расстоянии;

  • всегда являются силами притяжения;

  • направлены вдоль линии, соединяющей тела.

 Эти силы управляют движением небесных тел.

3. Движение планет

Планеты движутся вокруг Солнца под действием силы тяготения.

 Эта сила играет роль центростремительной силы:

display style fraction numerator m v squared over denominator R end fraction equals G fraction numerator M m over denominator R squared end fractionОтсюда можно найти скорость движения планеты.

4. Космические скорости

Первая космическая скорость

Минимальная скорость, при которой тело может двигаться по круговой орбите:

display style v subscript 1 equals square root of fraction numerator G M over denominator R end fraction end root

Для Земли:

display style v subscript 1 almost equal to 7 , 9 text  км/с end text

Вторая космическая скорость

Скорость, необходимая для ухода с планеты:

display style v subscript 2 equals square root of 2 text   end text v subscript 1

 Для Земли ≈ 11,2 км/с.

5. Движение спутников

Искусственные спутники движутся вокруг Земли под действием силы тяжести.

  • они постоянно «падают» на Землю;

  • но из-за большой скорости не падают на поверхность.

 Это и есть движение по орбите.

Наглядная схема: движение спутника

Image

Image

Image

Image

6. Законы движения планет

Движение планет подчиняется законам, установленным Иоганн Кеплер:

  1. Планеты движутся по эллипсам;

  2. Радиус-вектор описывает равные площади за равные времена;

  3. Квадраты периодов пропорциональны кубам радиусов орбит.

7. Примеры в природе и технике

  • движение Луны вокруг Земли;

  • вращение планет вокруг Солнца;

  • работа спутников связи и навигации;

  • космические полёты.

8. Важные выводы

  • все тела во Вселенной притягиваются;

  • сила зависит от массы и расстояния;

  • движение планет объясняется гравитацией;

  • спутники движутся по орбитам благодаря скорости.

9. Итоги

  • Закон всемирного тяготения объясняет движение небесных тел;

  • Он связывает массу и расстояние с силой притяжения;

  • Движение планет и спутников подчиняется этому закону;

  • Гравитация играет ключевую роль во Вселенной.

Вопросы для самопроверки

  1. Кто открыл закон всемирного тяготения?

  2. Запишите формулу закона.

  3. От чего зависит сила притяжения?

  4. Почему планеты движутся вокруг Солнца?

  5. Что такое первая космическая скорость?

  6. Чем отличается вторая космическая скорость?

  7. Почему спутник не падает на Землю?

  8. Какие законы описывают движение планет?

Последнее изменение: Четверг, 16 Апрель 2026, 16:00