Комментарии преподавателя

Сила тяжести

Почему скорость падающего тела увеличивается? Если отпустить мяч, он начнет падать (рис. 1). При этом его скорость увеличивается. Изменение скорости мяча указывает на то, что на него действует какое-то тело. Что же это за тело? Мы ведь не видим, что при падении мяча какое-то другое тело его тянет или толкает!

Этим «невидимым» телом, действующим на мяч, является самое большое из окружающих нас тел — Земля. Она притягивает все тела, находящиеся как вблизи поверхности Земли, так и вдали от нее, например Луну и искусственные спутники Земли.

Сила тяжести. Силу, с которой Земля притягивает тело, называют силой тяжести и обозначают Fт. На рис. 1 изображена действующая на мяч сила тяжести.

Рис. 1. Скорость мяча при падении увеличивается. Какое тело действует на мяч?

На опытах было установлено, что модуль силы тяжести пропорционален массе тела. Поэтому можно записать, что Fт = gm. Величину g можно определить, измерив силу тяжести, действующую на тело известной массы. Измерения показывают, что на тело массой 1 кг вблизи поверхности Земли действует сила тяжести, равная 9,8 Н. Следовательно,

Для упрощения расчетов часто m 1кг принимают g = 10 Н/кг.

Чему равна сила тяжести, действующая на школьника массой 40 кг? Какова масса мобильного телефона, если на него действует сила тяжести, равная 1,2 Н?

Центр тяжести. Точку приложения силы тяжести называют центром тяжести тела.

Сила тяжести и всемирное тяготение.

Став всемирно известным ученым, Ньютон вспоминал, как, будучи еще совсем молодым (ему было всего 25 лет), он, глубоко задумавшись, сидел в саду. И вдруг рядом упало яблоко.

Как раз в этот момент Ньютон размышлял о движении Луны и планет. И он подумал: яблоко падает потому, что его притягивает Земля, — так может быть, это притяжение Земли простирается до Луны и подобно туго натянутому канату удерживает ее на круговой орбите (рис. 2)? Не будь этого притяжения, Луна улетела бы от Земли, двигаясь по инерции, то есть прямолинейно и равномерно.

Рис. 2. Вследствие притяжения к Земле яблоко падает на Землю, а Луна движется по орбите вокруг Земли

Мысль Ньютона устремилась дальше: может, притяжение — это общее свойство всех тел? И именно вследствие притяжения Солнца планеты вечно движутся вокруг него по орбитам?

Так родилась идея о существовании всемирного тяготения. Чтобы проверить свое предположение, Ньютон выполнил сложные расчеты, используя известные к тому времени данные о движении Луны и планет. При этом Ньютон сделал еще одно великое открытие: создал новые разделы математики (дифференциальное и интегральное исчисление).

Расчеты подтвердили предположение Ньютона. Так был открыт закон всемирного тяготения, который вы будете изучать в 9-м классе.

Силы притяжения действуют между любыми телами, но заметными они становятся только тогда, когда хотя бы одно из тел имеет огромную массу — например, является звездой или планетой.

Ставшее знаменитым «яблоко Ньютона» упало, но не пропало: оно стало символом озарения, внезапной догадки.

Домашнее задание

Задание 1. Ответь на вопросы.

1. Что такое сила? Приведите несколько примеров действия сил.
2. Чем характеризуется сила? Почему она является векторной величиной?
3. Какова единица силы в СИ?
4. Что такое сила тяжести?
5. Как связана сила тяжести с массой тела?
6. Что такое центр тяжести тела? 

Задание 2. Реши ребус.

К занятию прикреплен файл  «Это интересно!». Вы можете скачать файл в любое удобное для вас время.

Использованные источники: http://www.tepka.ru/fizika_7  , http://class-fizika.narod.ru
 

 

Файлы