Фізика 9 клас

ст 209 § 33

Гравітаційна взаємодія — взаємодія, яка є властивою всім тілам у Всесвіті й виявляється в їхньому взаємному притяганні одне до одного.

Гравітаційна взаємодія здійснюється завдяки особливому виду матерії — гравітаційному полю, яке існує навколо будь-якого тіла.

Закон всесвітнього тяжіння: Між будь-якими двома тілами діють сили гравітаційного притягання, які прямо пропорційні добутку мас цих тіл і обернено пропорційні квадрату відстані між ними:де G — гравітаційна стала

Гравітаційна стала чисельно дорівнює силі, з якою дві матеріальні точки масою 1 кг кожна взаємодіють на відстані 1 м одна від одної.

Випадки, у яких формула дає точний результат:

1) якщо розміри тіл нехтовно малі порівняно з відстанню між ними (тіла можна вважати матеріальними точками);
2) якщо обидва тіла мають кулясту форму та сферичний розподіл речовини;
3) якщо одне з тіл — куля, розміри та маса якої значно більші, ніж розміри та маса другого тіла, яке перебуває на поверхні цієї кулі або на відстані від неї.

Сила тяжіння F_тяж — сила, з якою Земля (або інше астрономічне тіло) притягує до себе тіла, що перебувають на її поверхні або поблизу неї.де G — гравітаційна стала; m — маса тіла; М_З — маса Землі;
r = R_З + h — відстань від центра Землі до тіла

Під час вільного падіння сила тяжіння, що діє на тіло, жодною силою не скомпенсована, тому відповідно до другого закону Ньютона тіло рухається з прискоренням. Це прискорення називають прискоренням вільного падіння і позначають символом g:

Прискорення вільного падіння не залежить від маси тіла:

Прискорення вільного падіння зменшується в разі збільшення висоти h тіла над поверхнею Землі, причому помітна зміна відбувається, якщо h становить десятки й сотні кілометрів (на висоті h =100 км прискорення вільного падіння зменшиться лише на 0,3 м/с²).

Якщо тіло перебуває на поверхні Землі (h = 0) або на висоті кількох кілометрів (h << R_З) :

Через обертання Землі, а також через те, що форма Землі — геоїд (екваторіальний радіус Землі більший за полярний на 21 км), прискорення вільного падіння залежить від географічної широти місцевості.

Посилання на інтерактивну симуляцію «Гравітація і орбіти”