|
1.8. Теория тяготения Ньютона. Законы Кеплера
Все тела в природе взаимно притягивают друг друга. Это взаимодействие называется гравитационным и является одним из фундаментальных взаимодействий в природе. Мы знаем о нем очень мало, гораздо меньше, чем, например, об электромагнитном взаимодействии. Тем не менее, на уровне механики мы можем описать гравитацию.
1.8.1. Теория тяготения Ньютона
Классическая формулировка закона всемирного тяготения была дана И. Ньютоном в 1687 г. в его труде «Математические начала натуральной философии».
Согласно этому закону сила, с которой два тела притягиваются друг к другу, пропорциональна произведению масс этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними:
F = γ m1 m2 / r2, (1.8.1)
где γ = 6,67 · 10-11 Н · м2 · кг-2 - коэффициент пропорциональности, называемый гравитационной постоянной.
Физический смысл гравитационной постоянной заключается в том, что она равна силе в 6,67 · 10-11 Н, с которой два тела массой 1 кг каждое, центры которых отдалены на расстояние 1 м, взаимно притягиваются друг к другу.
Силы тяготения всегда являются силами притяжения и направлены вдоль прямой, проходящей через взаимодействующие тела.
В данном случае тела, о которых шла речь, представляют собой материальные точки. Для определения силы взаимодействия тел, которые не могут рассматриваться как материальные точки, их нужно разбить на элементарные массы Δm, каждую из которых можно было бы принять за материальную точку (рис. 1.8.1).
|
