Grawitacja Od niepamiętnych czasów ludzie interesowali się astronomią, tym jak wygląda wszechświat, w jaki sposób jest w nim umieszczona Ziemia. Czy Ziemia kręci się wokół Słońca, czy na odwrót, czy Ziemia jest kulą, czy dyskiem. Dzisiaj prawie każde dziecko wie, że Ziemia nie jest dyskiem leżącym na skorupie wielkiego żółwia. Choć wydaje się to śmieszne, ale przez wiele wieków taki pogląd znajdował wielu zwolenników. Dopiero osiągnięcia takich uczonych jak Kopernik, Galileusz, czy Newton dały początek nowożytnej nauki, były przełomem i dały podstawy do osiągnięć ich następców. Prawo powszechnego ciążenia Prawo to zostało sformułowane pod koniec XVII w. przez Newtona. Słynna legenda głosi, że zajął się tym problemem kiedy to spadające jabłko uderzyło go w głowę. Najprawdopodobniej jednak jabłko oszczędziło głowę tego uczonego, a jedynie (jak Newton pisze w pamiętniku) zainspirowało go. I tak z tej inspiracji powstało prawo powszechnego ciążenia które nam mówi: Każde dwa punkty materialne przyciągają się wzajemnie z siłą wprost proporcjonalną do iloczynu ich mas, a odwrotnie proporcjonalną do kwadratu ich odległości. Jednakże wiemy, że siła ta nie jest równa: Aby można było postawić znak równości należy wprowadzić współczynnik proporcjonalności, zwany też stałą grawitacji : , gdzie stała grawitacji ma wartość: Zastanówmy się, czy siły grawitacji są stosunkowo duże, czy małe. Umieśćmy dwie kule o masie 1kg każda w odległości 1m od siebie. Nie zaobserwujemy zmian ich pozycji w wyniku wzajemnego oddziaływania grawitacyjnego, wiemy jednak, że takie oddziaływanie istnieje więc wyliczmy wartość sił grawitacyjnych: Jak widzimy siły grawitacji są bardzo niewielkie. Jak się jednak okazuje są bardzo istotne we wszechświecie, bo to one utrzymują układy planetarne i galaktyki w takim kształcie jakie są obecnie. Prawa Keplera Patrząc na nocne niebo możemy dostrzec wiele obiektów. Kiedy spojrzymy na niebo po jakimś czasie np. po dwóch godzinach, zauważymy, że te obiekty zmieniły swoje położenie na niebie. Takie spostrzeżenie stało się podstawą do sformułowania geocentrycznego systemu budowy wszechświata. Taki system powstał w II wieku n.e. a opisał go Klaudiusz Ptolemeusz. System ten zakładał, że Ziemia znajduje się w centrum wszechświata. Wokół ziemi krążą kolejno Księżyc, Wenus, Merkury, Słońce, Mars, Jowisz, Uran i gwiazdy. Wszystkie te obiekty znajdowały się w tzw. sferach. A same planety i gwiazdy poruszały się bo bardzo skomplikowanych drogach. Ziemia znajdowała się w środku okręgu zwanego deferensem. Po tym deferensie poruszał się środek innego okręgu zwanego epicyklem. Dopiero po epicyk lu poruszać się miała planeta. Jednakże obserwowane na niebie obiekty nie znajdowały się w tym miejscu jak by to wynikało z przeprowadzonych obliczeń bazującym na tym systemie. Dlatego uczeni dodawali nowe epicykle by obliczenia zgadzały się z rzeczywistością. W końcu doszło do tego, że ten system stał się tak skomplikowany i niepraktyczny, że jakakolwiek praca w jego oparciu była bardzo uciążliwa. Mimo "udoskonaleń" jakie wprowadzano do tego systemu, ciągle obliczenia i przewidywania miejsca położenia planet nie zgadzały się z rzeczywistością. Dopiero Mikołaj Kopernik odszedł od tej koncepcji i opisał system heliocentryczny, czyli taki gdzie Słońce jest środkiem układu planetarnego, a Ziemia jest jedną z planet krążących wokół Słońca. Teoria Kopernika zawierała jeszcze wiele uproszczeń, ale stała się przełomem.
(…)
… wysokościach (punkt A leży pod punktem B). Krótko mówiąc będziemy podnosić ciało i obliczymy pracę. Ciało przemieszczamy ruchem jednostajnym prostoliniowym, a siła jaką działamy równa jest co do wartości sile grawitacji. W miarę zwiększania wysokości siła ta jest coraz mniejsza. Więc siła jaką działamy na początku (w punkcie A) jest większa od tej której używamy na końcu drogi (w punkcie B). Siła maleje…
… oczywiście będzie działać siła. Przy czym siła ta nie jest wywołana bezpośrednim kontaktem planety i tej masy próbnej. Planeta oddziaływuje na niego "na odległość". Mówimy, że ciało (w naszym przykładzie planeta) o masie "M" wytwarza pole grawitacyjne, które zmienia właściwości przestrzeni wokół siebie w ten sposób, że jeżeli w tym polu umieścimy ciało o masie "m" to zadziała na nie siła określona prawem…
... zobacz całą notatkę
Komentarze użytkowników (0)