موضوعات مقنن امتحان الدولة الموحدة: القوى في الميكانيكا، قانون الجاذبية الأرضية، الجاذبية، تسارع الجاذبية، وزن الجسم، انعدام الوزن، الأقمار الصناعية الأرضية.
أي جسمين ينجذبان إلى بعضهما البعض لسبب وحيد هو أنهما يمتلكان كتلة. وتسمى هذه القوة الجاذبة جاذبيةأو قوة الجاذبية.
قانون الجاذبية الكونية.
يخضع تفاعل الجاذبية لأي جسمين في الكون لقانون بسيط إلى حد ما.
قانون الجاذبية الكونية. نقطتان ماديتان لهما كتلتان وتنجذبان لبعضهما البعض بقوة تتناسب طرديًا مع كتلتيهما وعكسيًا مع مربع المسافة بينهما:
(1)
يسمى عامل التناسب ثابت الجاذبية. وهذا ثابت أساسي، وتم تحديد قيمته العددية بناءً على تجربة هنري كافنديش:
يفسر ترتيب حجم ثابت الجاذبية سبب عدم ملاحظة التجاذب المتبادل للأشياء من حولنا: فقد تبين أن قوى الجاذبية صغيرة جدًا بالنسبة للكتل الصغيرة من الأجسام. نلاحظ فقط انجذاب الأجسام إلى الأرض التي تبلغ كتلتها حوالي كجم.
إن الصيغة (1)، كونها صالحة للنقاط المادية، لا تكون صحيحة إذا لم يكن من الممكن إهمال أحجام الأجسام. ومع ذلك، هناك استثناءان عمليان مهمان.
1. تكون الصيغة (1) صالحة إذا كانت الأجسام كرات متجانسة. ثم - المسافة بين مراكزهم. يتم توجيه قوة الجذب على طول خط مستقيم يربط بين مراكز الكرات.
2. تكون الصيغة (1) صالحة إذا كان أحد الجسمين كرة متجانسة، والآخر نقطة مادية تقع خارج الكرة. ثم المسافة من النقطة إلى مركز الكرة. يتم توجيه قوة الجذب على طول الخط المستقيم الذي يربط النقطة بمركز الكرة.
الحالة الثانية مهمة بشكل خاص، لأنها تسمح لنا بتطبيق الصيغة (1) لقوة جذب الجسم (على سبيل المثال، قمر صناعي) إلى الكوكب.
جاذبية.
لنفترض أن الجسم قريب من كوكب ما. الجاذبية هي قوة الجذب التي تؤثر على الجسم من جانب الكوكب. في الغالبية العظمى من الحالات، الجاذبية هي قوة الجذب نحو الأرض.
دع جسمًا كتلته يقع على سطح الأرض. يتأثر الجسم بقوة الجاذبية، حيث يكون تسارع الجاذبية بالقرب من سطح الأرض. ومن ناحية أخرى، وباعتبار الأرض كرة متجانسة، فيمكننا التعبير عن قوة الجاذبية وفقًا لقانون الجذب العام:
أين كتلة الأرض، كم نصف قطر الأرض. ومن هنا نحصل على صيغة تسارع السقوط الحر على سطح الأرض:
. (2)
نفس الصيغة، بالطبع، تسمح لنا بإيجاد تسارع الجاذبية على سطح أي كوكب له كتلة ونصف قطر.
إذا كان الجسم على ارتفاع فوق سطح الكوكب، فبالنسبة لقوة الجاذبية نحصل على:
هنا هو تسارع السقوط الحر على ارتفاع:
في المساواة الأخيرة استخدمنا العلاقة
الذي يلي من الصيغة (2).
وزن الجسم. انعدام الوزن.
دعونا نفكر في جسم يقع في مجال الجاذبية. لنفترض أن هناك دعامة أو تعليقًا يمنع الجسم من السقوط الحر. وزن الجسم - هذه هي القوة التي يعمل بها الجسم على الدعم أو التعليق. نؤكد أن الوزن لا يتم تطبيقه على الجسم، بل على الدعم (التعليق).
في الشكل.
1 يظهر الجسم على الدعم. من جانب الأرض، تؤثر قوة الجاذبية على الجسم (في حالة الجسم المتجانس ذو الشكل البسيط، يتم تطبيق قوة الجاذبية في مركز تماثل الجسم). من جانب الدعم، تعمل قوة مرنة على الجسم (ما يسمى بتفاعل الدعم). تعمل القوة على دعم الجسم - وزن الجسم. وحسب قانون نيوتن الثالث فإن القوى متساوية في المقدار ومتعاكسة في الاتجاه.
لنفترض أن الجسم في حالة راحة. ومن ثم فإن محصلة القوى المؤثرة على الجسم تساوي صفرًا. لدينا:
ومع مراعاة المساواة نحصل على . ولذلك، إذا كان الجسم في حالة سكون، فإن وزنه يساوي قوة الجاذبية.مهمة.
يتحرك جسم الكتلة مع الدعم بتسارع موجه عموديًا إلى الأعلى. العثور على وزن الجسم.حل.
دعونا نوجه المحور عموديًا إلى الأعلى (الشكل 2).
دعونا نكتب قانون نيوتن الثاني:
دعنا ننتقل إلى الإسقاطات على المحور:
من هنا. وبالتالي وزن الجسم كما ترون، وزن الجسم أكبر من الجاذبية. هذا الشرط يسمى
ومع مراعاة المساواة نحصل على . ولذلك، إذا كان الجسم في حالة سكون، فإن وزنه يساوي قوة الجاذبية.الزائد.
يتحرك جسم الكتلة مع الدعم بتسارع موجه عموديًا إلى الأعلى. العثور على وزن الجسم.يتحرك جسم الكتلة مع الدعم بتسارع موجه عموديًا إلى الأسفل. العثور على وزن الجسم.
دعونا نوجه المحور عموديًا إلى الأسفل (الشكل 3).
الحل هو نفسه. لنبدأ بقانون نيوتن الثاني:
دعنا ننتقل إلى الإسقاطات على المحور:
وبالتالي ج. وبالتالي وزن الجسم
وفي هذه الحالة يكون وزن الجسم أقل من قوة الجاذبية. عند (السقوط الحر لجسم بمساندة) يصبح وزن الجسم صفراً. هذه دولة
انعدام الوزن
حيث لا يضغط الجسم على الدعامة على الإطلاق.
الأقمار الصناعية.
 |
| لكي يتمكن القمر الاصطناعي من القيام بحركة مدارية حول الكوكب، فإنه يحتاج إلى سرعة معينة. دعونا نوجد سرعة الحركة الدائرية للقمر الصناعي على ارتفاع فوق سطح الكوكب. كتلة الكوكب ونصف قطره (الشكل 4) |
سيتحرك القمر الصناعي تحت تأثير قوة واحدة - قوة الجاذبية العالمية، الموجهة نحو مركز الكوكب. يتم أيضًا توجيه تسارع القمر الصناعي هناك - تسارع الجاذبية
للدلالة على كتلة القمر الصناعي، نكتب قانون نيوتن الثاني بإسقاطه على المحور الموجه نحو مركز الكوكب: أو
ومن هنا نحصل على تعبير السرعة:
سرعة الهروب الأولى- هذه هي السرعة القصوى لحركة القمر الصناعي الدائرية المقابلة للارتفاع. لسرعة الهروب الأولى لدينا
أو، مع الأخذ في الاعتبار الصيغة (2)،
بالنسبة للأرض لدينا تقريبا.
اقترح إسحاق نيوتن أن هناك قوى جذب متبادلة بين أي أجسام في الطبيعة. تسمى هذه القوى بواسطة قوى الجاذبيةأو قوى الجاذبية العالمية. تتجلى قوة الجاذبية غير الطبيعية في الفضاء، النظام الشمسيوعلى الأرض. قام نيوتن بتعميم قوانين حركة الأجرام السماوية ووجد أن القوة تساوي:
,
أين وأين كتل الأجسام المتفاعلة، هي المسافة بينهما، هو معامل التناسب، والذي يسمى ثابت الجاذبية. تم تحديد القيمة العددية لثابت الجاذبية تجريبيًا بواسطة كافنديش عن طريق قياس قوة التفاعل بين كرات الرصاص. ونتيجة لذلك، فإن قانون الجذب العام يبدو كالتالي: توجد بين أي نقاط مادية قوة جذب متبادل، تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتها وتتناسب عكسيًا مع مربع المسافة بينها، وتعمل على طول الخط الذي يربطها. هذه النقاط.
المعنى الجسديثابت الجاذبية ينبع من قانون الجذب العام. إذاً، أي أن ثابت الجاذبية يساوي القوة التي يتم بها جذب جسمين كتلتهما 1 كجم على مسافة 1 متر، القيمة العددية: . تعمل قوى الجاذبية العالمية بين أي أجسام في الطبيعة، لكنها تصبح ملحوظة عند الكتل الكبيرة (أو على الأقل إذا كانت كتلة أحد الأجسام كبيرة). يتم تطبيق قانون الجاذبية الكونية فقط على النقاط والكرات المادية (في هذه الحالة، يتم اعتبار المسافة بين مراكز الكرات بمثابة المسافة).
هناك نوع معين من قوى الجاذبية العالمية وهو قوة جذب الأجسام نحو الأرض (أو إلى كوكب آخر). تسمى هذه القوة جاذبية. وتحت تأثير هذه القوة تكتسب جميع الأجسام تسارع السقوط الحر. وبناء على قانون نيوتن الثاني فإن . قوة الجاذبية موجهة دائمًا نحو مركز الأرض. اعتمادًا على الارتفاع فوق سطح الأرض وخط العرض الجغرافي لموقع الجسم، يتخذ تسارع الجاذبية قيمًا مختلفة. على سطح الأرض وفي خطوط العرض الوسطى، تسارع الجاذبية يساوي .
يستخدم مفهوم وزن الجسم على نطاق واسع في التكنولوجيا والحياة اليومية. وزن الجسم هو القوة التي يضغط بها الجسم على الدعامة أو التعليق نتيجة لجاذبية الكوكب (الشكل 5). وزن الجسميُشار إليه بـ . وحدة الوزن هي نيوتن (N). وبما أن الوزن يساوي القوة التي يؤثر بها الجسم على الدعامة، فإنه وفقًا لقانون نيوتن الثالث، فإن أكبر وزن للجسم يساوي قوة رد فعل الدعامة. لذلك، من أجل العثور على وزن الجسم، من الضروري تحديد ما تساويه قوة رد الفعل الداعمة.
دعونا نفكر في الحالة التي لا يتحرك فيها الجسم والدعم. في هذه الحالة، قوة رد الفعل للدعم، وبالتالي الجسم، تساوي قوة الجاذبية (الشكل 6):
في حالة جسم يتحرك عموديا إلى الأعلى مع دعم بتسارع، وفقا لقانون نيوتن الثاني، يمكننا أن نكتب 
(الشكل 7، أ).
في الإسقاط على المحور: ، من هنا 
.
وبالتالي، عند التحرك عموديًا لأعلى مع التسارع، يزداد وزن الجسم ويتم إيجاده وفقًا للصيغة 
.
تسمى الزيادة في وزن الجسم الناتجة عن الحركة المتسارعة للدعامة أو التعليق الزائد. يواجه رواد الفضاء تأثيرات الحمل الزائد أثناء إقلاع صاروخ فضائي وعندما تتباطأ السفينة عند دخول الطبقات الكثيفة من الغلاف الجوي. يعاني كلا الطيارين من الأحمال الزائدة عند أداء الأكروبات، ويواجه سائقي السيارات أثناء الكبح المفاجئ.
إذا تحرك الجسم لأسفل عموديًا، فإننا نحصل على نفس المنطق 
; م ز - ن = م أ ; ; 
أي أن الوزن عند التحرك عموديا مع التسارع سيكون أقل من قوة الجاذبية (الشكل 7، ب).
إذا سقط الجسم سقوطا حرا ففي هذه الحالة .
تسمى حالة الجسم الذي يكون وزنه صفراً انعدام الوزن. يتم ملاحظة حالة انعدام الوزن في الطائرة أو المركبة الفضائية عند التحرك بتسارع السقوط الحر، بغض النظر عن اتجاه وقيمة سرعة حركتها. الخارج الغلاف الجوي للأرضعندما يتم إيقاف تشغيل المحركات النفاثة، فإن قوة الجاذبية العالمية فقط هي التي تؤثر على المركبة الفضائية. وتحت تأثير هذه القوة تتحرك سفينة الفضاء وجميع الأجسام الموجودة فيها بنفس التسارع، ولذلك تلاحظ حالة انعدام الوزن في السفينة.
جميع الأجسام تسقط على الأرض. والسبب في ذلك هو تأثير الجاذبية. تسمى القوة التي تجذب بها الأرض الجسم نحو نفسها جاذبية. المعينة F الثقيلة. يتم توجيهه دائمًا إلى الأسفل.
تتناسب قوة الجاذبية طرديًا مع كتلة هذا الجسم:
، و = ملغ
تسمى حركة الجسم تحت تأثير الجاذبية السقوط الحر. تمت دراسته لأول مرة بواسطة ج.جاليليو. وقد أثبت أنه إذا كانت الأجسام المتساقطة تتأثر فقط بالجاذبية وليس بمقاومة الهواء، فإنها تتحرك جميعها بنفس الطريقة، أي. بنفس التسارع. تم تسميته تسارع السقوط الحر (ز).ويمكن تحديد هذه القيمة تجريبيا عن طريق قياس حركات الجسم الساقط على فترات منتظمة. الحسابات تظهر ذلك ز = 9.8 م/ث 2.
الكرة الأرضيةبالارض قليلا في القطبين. لذلك في القطب زأكثر قليلاً مما هي عليه عند خط الاستواء أو خطوط العرض الأخرى.
يوجد حول كل جسم نوع خاص من المادة تتفاعل به الأجسام. ويسمى مجال الجاذبية.
تجذب الأرض جميع الأجسام: المنازل، والناس، والقمر، والشمس، والمياه في البحار والمحيطات، وما إلى ذلك. وجميع الأجسام تنجذب لبعضها البعض. يسمى انجذاب جميع الأجسام في الكون لبعضها البعض الجاذبية العالمية.في عام 1687، كان إ. نيوتن أول من أثبت وأنشأ قانون الجاذبية العالمية.
جسمان يتجاذبان بقوة تتناسب طرديا مع حاصل ضرب كتلتيهما وعكسيا مع مربع المسافة بينهما.
وتسمى هذه القوة قوة الجاذبية (أو قوة الجاذبية).
حدود تطبيق القانون: بالنسبة للنقاط المادية.
G – ثابت الجاذبية G=6.67∙10 –11,
يتم تحديد القيمة العددية لثابت الجاذبية بشكل تجريبي. تم القيام بذلك لأول مرة من قبل العالم الإنجليزي كافنديش باستخدام مقياس الدينامومتر الالتوائي (التوازن الالتوائي). المعنى المادي: نقطتان ماديتان تزن كل منهما 1 كجم، وتقعان على مسافة 1 متر من بعضهما البعض، تنجذبان بشكل متبادل بقوة جاذبية تساوي 6.67 10 -11 نيوتن.
ويترتب على قانون الجاذبية العالمية أن قوة الجاذبية وتسارع الجاذبية الناتج عنها يتناقصان مع زيادة المسافة من الأرض. على ارتفاع h من سطح الأرض، يتم تحديد معامل تسارع الجاذبية بواسطة الصيغة
تتجلى قوة الجاذبية بطريقتين: أ) إذا لم يكن للجسم أي دعم، فإن قوة الجاذبية تضفي تسارع السقوط الحر على الجسم؛ ب) إذا كان للجسم دعامة، فإنه ينجذب إلى الأرض، ويعمل على الدعم. تسمى القوة التي يؤثر بها الجسم على دعامة بسبب انجذابه إلى الأرض وزن. يتم تطبيق الوزن على الدعم.
إذا لم يكن للدعم تسارع، فإن معامل الوزن يساوي معامل الجاذبية. P=F ثقيل إذا كان للدعم تسارع لأعلى، فإن معامل الوزن أكبر من معامل الجاذبية. P=F حبلا + أماه. إذا كان الدعم لديه تسارع موجه نحو الأسفل، فإن معامل الوزن أقل من معامل الجاذبية. P=F ثقيل -ma. إذا سقط الدعم والجسم بحرية، فسيكون الوزن صفراً. ف = 0. هذا الشرط يسمى انعدام الوزن.
باستخدام قانون الجذب العام، يمكن حساب سرعة الإفلات الأولى.
ملغ = أماه؛ ز=أ; أ=ت 2 /ص; ز=ت 2 /ص; v 2 =gR; v = √gR، حيث R هو نصف قطر الكوكب.
التذكرة رقم 5. إثبات تجريبي للأحكام الرئيسية للنظرية الحركية الجزيئية لتركيب المادة. الغاز المثالي. المعادلة الأساسية للنظرية الحركية الجزيئية الغاز المثالي. درجة الحرارة وتغيرها. درجة الحرارة المطلقة.
تتكون جميع الأجسام من جزيئات صغيرة - ذرات وجزيئات. وبعبارة أخرى، فإن المادة لها بنية منفصلة. واستنادا إلى نظرية البنية المنفصلة للمادة، يمكن تفسير عدد من خصائصها والتنبؤ بها.
أساسيات MKT(نظرية الحركية الجزيئية)
1. جميع المواد تتكون من جزيئات (ذرات).
2. تتحرك الجزيئات (الذرات) بشكل مستمر وفوضوي.
3. تتفاعل الجزيئات (الذرات) مع بعضها البعض.
4. وجود فجوات بين الجزيئات (الذرات).
هذه الأحكام من تكنولوجيا المعلومات والاتصالات لها أساس تجريبي. ويؤكد الانتشار والحركة البراونية هذه المواقف. انتشار - الاختراق المتبادل لجزيئات مادة ما بين جزيئات مادة أخرى عند ملامستها. سبب الحركة البراونيةهي الحركة الحرارية لجزيئات السائل (أو الغاز) واصطدامها بالجسيم البراوني.
تسمى الحركة العشوائية للجزيئات التي تشكل الأجسام الحركة الحرارية.تشارك جميع جزيئات الجسم في الحركة الحرارية، وبالتالي، مع تغيير الحركة الحرارية، تتغير حالة الجسم وخصائصه. يمكن أن تكون المادة في ثلاث حالات متجمعة - صلبة وسائلة وغازية. الحالة الجسديةتحددها درجة الحرارة والضغط الخارجي.
تسمى الحالة التي لا يكون فيها للمادة شكلها الخاص ولا تحتفظ بالحجم بالحالة الغازية، والتي تنقسم بدورها إلى غاز وبخار. الغاز هو حالة غازية عند درجة حرارة أعلى من درجة الحرارة الحرجة. تسمى الغازات الموجودة في الطبيعة بالحقيقية. عند دراسة خصائص الغازات في الفيزياء، يستخدمون نموذجًا لغاز غير موجود في الطبيعة. هذا النموذج يسمى الغاز المثالي. وهو يحقق الشروط التالية: 1) ألا تشغل جزيئاته حجما؛ 2) كونها على مسافات، لا تتفاعل جزيئات الغاز المثالي مع بعضها البعض؛ 3) تحدث التفاعلات الجزيئية فقط أثناء التأثيرات المرنة تمامًا؛ 4) زمن السفر الحر أكبر بكثير من زمن الاصطدام.
يتم تحديد أي غاز من خلال ثلاثة معايير كبيرة.
أ) الضغط (ع) هو نسبة القوة إلى المساحة.( ع = و/س)
ب) الحجم (V) هو مقياس لجزء محدود من الفضاء.
ج) درجة الحرارة (T) هي مقياس لمتوسط الطاقة الحركية للحركة الانتقالية للجزيئات.
وهذا صحيح بالنسبة للعمليات الحرارية معادلة MKT الأساسية، والذي يقرأ هكذا:
المعلومات ذات الصلة.
اكتشف نيوتن قانون الجذب العام عام 1687 أثناء دراسته لحركة القمر الصناعي حول الأرض. لقد صاغ الفيزيائي الإنجليزي بوضوح مسلمة تميز قوى الجذب. بالإضافة إلى ذلك، من خلال تحليل قوانين كيبلر، حسبت نيوتن أن قوى الجاذبية يجب أن تكون موجودة ليس فقط على كوكبنا، ولكن أيضًا في الفضاء.
خلفية
قانون الجاذبية الكونية لم يولد تلقائيا. منذ العصور القديمة، درس الناس السماء، وذلك أساسًا لتجميع التقويمات الزراعية، وحساب التواريخ المهمة، الأعياد الدينية. وتشير الملاحظات إلى أنه يوجد في مركز "العالم" نجم (شمس)، تدور حوله الأجرام السماوية في مداراتها. بعد ذلك، لم تسمح عقائد الكنيسة بالنظر في ذلك، وفقد الناس المعرفة المتراكمة على مدى آلاف السنين.
في القرن السادس عشر، قبل اختراع التلسكوبات، ظهرت مجرة من علماء الفلك الذين نظروا إلى السماء بطريقة علمية، متجاهلين محظورات الكنيسة. قام T. Brahe، الذي كان يراقب الفضاء لسنوات عديدة، بتنظيم حركات الكواكب بعناية خاصة. ساعدت هذه البيانات الدقيقة للغاية آي كيبلر على اكتشاف قوانينه الثلاثة فيما بعد.
بحلول الوقت الذي اكتشف فيه إسحاق نيوتن قانون الجاذبية (1667)، تم تأسيس نظام مركزية الشمس لعالم ن. كوبرنيكوس أخيرًا في علم الفلك. ووفقاً لها، فإن كل كوكب من كواكب النظام يدور حول الشمس في مدارات يمكن اعتبارها دائرية، بتقريب كافٍ لإجراء العديد من الحسابات. في أوائل السابع عشر V. I. Kepler، بتحليل أعمال T. Brahe، أنشأت قوانين حركية تميز حركات الكواكب. وأصبح هذا الاكتشاف الأساس لتوضيح ديناميكيات حركة الكواكب، أي القوى التي تحدد بالضبط هذا النوع من حركتها.
وصف التفاعل
على عكس التفاعلات الضعيفة والقوية قصيرة المدى، تتمتع الجاذبية والمجالات الكهرومغناطيسية بخصائص بعيدة المدى: حيث يتجلى تأثيرها على مسافات هائلة. تتأثر الظواهر الميكانيكية في الكون الكبير بقوتين: الكهرومغناطيسية والجاذبية. تأثير الكواكب على الأقمار الصناعية، ورحلة جسم تم إلقاؤه أو إطلاقه، وطفو جسم في سائل - تعمل قوى الجاذبية في كل من هذه الظواهر. تنجذب هذه الأجسام إلى الكوكب وتنجذب نحوه، ومن هنا جاء اسم "قانون الجاذبية العالمية".
لقد ثبت أن هناك بالتأكيد قوة جذب متبادل بين الأجسام المادية. تسمى الظواهر مثل سقوط الأجسام على الأرض، ودوران القمر والكواكب حول الشمس، والتي تحدث تحت تأثير قوى الجاذبية العالمية، بالجاذبية.
قانون الجاذبية العالمية: الصيغة
يتم صياغة الجاذبية العالمية على النحو التالي: أي جسمين ماديين ينجذبان لبعضهما البعض بقوة معينة. ويتناسب حجم هذه القوة طرديًا مع حاصل ضرب كتل هذه الأجسام ويتناسب عكسيًا مع مربع المسافة بينهما:
في الصيغة، m1 وm2 هما كتل الأشياء المادية التي تتم دراستها؛ r هي المسافة المحددة بين مراكز كتلة الأجسام المحسوبة؛ G هي كمية جاذبية ثابتة تعبر عن القوة التي يحدث بها التجاذب المتبادل بين جسمين يزن كل منهما 1 كجم، ويقعان على مسافة 1 متر.
على ماذا تعتمد قوة الجذب؟
قانون الجاذبية يعمل بشكل مختلف اعتمادا على المنطقة. وبما أن قوة الجاذبية تعتمد على قيم خط العرض في منطقة معينة، كذلك فإن تسارع السقوط الحر قد حدث معاني مختلفةفي أماكن مختلفة. إن قوة الجاذبية، وبالتالي تسارع السقوط الحر، لها قيمة قصوى عند أقطاب الأرض - قوة الجاذبية عند هذه النقاط تساوي قوة الجذب. القيم الدنيا ستكون عند خط الاستواء.
الكرة الأرضية مسطحة قليلاً، ونصف قطرها القطبي أقل بحوالي 21.5 كم من نصف القطر الاستوائي. ومع ذلك، فإن هذا الاعتماد أقل أهمية مقارنة بالدوران اليومي للأرض. وتظهر الحسابات أنه بسبب تفلطح الأرض عند خط الاستواء، فإن حجم تسارع الجاذبية أقل بقليل من قيمته عند القطب بنسبة 0.18%، وبعد الدوران اليومي - بنسبة 0.34%.
ومع ذلك، في نفس المكان على الأرض، تكون الزاوية بين متجهات الاتجاه صغيرة، وبالتالي فإن التناقض بين قوة الجذب وقوة الجاذبية غير مهم، ويمكن إهماله في الحسابات. أي يمكننا أن نفترض أن وحدات هذه القوى هي نفسها - تسارع الجاذبية بالقرب من سطح الأرض هو نفسه في كل مكان ويبلغ حوالي 9.8 م/ث².
خاتمة
كان إسحاق نيوتن عالماً قام بثورة علمية، وأعاد بناء مبادئ الديناميكيات بالكامل، وعلى أساسها أنشأ صورة علمية للعالم. أثر اكتشافه على تطور العلوم وخلق الثقافة المادية والروحية. لقد وقع على عاتق نيوتن أن يراجع نتائج فكرة العالم. في القرن السابع عشر لقد أكمل العلماء العمل الضخم المتمثل في بناء أساس علم جديد - الفيزياء.
8. قانون الجاذبية العالمية. الجاذبية ووزن الجسم.
قانون الجذب العام - نقطتان ماديتان تنجذبان إلى بعضهما البعض بقوة تتناسب طرديًا مع حاصل ضرب كتلتيهما وتتناسب عكسيًا مع مربع المسافة بينهما.
, أينز – ثابت الجاذبية = 6.67*ن
في القطب – ملغ == ,
عند خط الاستواء – mg= –m
إذا كان الجسم فوق الأرض – mg== ,
الجاذبية هي القوة التي يؤثر بها الكوكب على الجسم. قوة الجاذبية تساوي حاصل ضرب كتلة الجسم وتسارع الجاذبية.
الوزن هو القوة التي يؤثر بها الجسم على دعامة تمنع السقوط الذي يحدث في مجال الجاذبية.
9. قوى الاحتكاك الجاف واللزج. الحركة على مستوى مائل.
تنشأ قوى الاحتكاك عندما يكون هناك اتصال بين الأجسام.
قوى الاحتكاك الجاف هي القوى التي تنشأ عندما يتلامس جسمان صلبان في حالة عدم وجود طبقة سائلة أو غازية بينهما. يتم توجيهه دائمًا بشكل عرضي إلى الأسطح الملامسة.
قوة الاحتكاك الساكنة تساوي القوة الخارجية وموجهة في الاتجاه المعاكس.
Ftr في حالة الراحة = -F
قوة الاحتكاك المنزلقة تكون دائما موجهة في الاتجاه المعاكس لاتجاه الحركة وتعتمد على السرعة النسبية للأجسام.
قوة الاحتكاك اللزج - أثناء الحركة صلبفي السائل أو الغاز.
مع الاحتكاك اللزج لا يوجد احتكاك ساكن.
يعتمد على سرعة الجسم .
بسرعات منخفضة
بسرعات عالية
الحركة على مستوى مائل:
أوي: 0=N-mgcosα، μ=tgα
10. جسم مرن. قوى الشد والتشوهات. استطالة نسبية. الجهد االكهربى. قانون هوك.
عندما يتشوه الجسم، تنشأ قوة تسعى جاهدة لاستعادة حجمه وشكله السابق - قوة المرونة.
1.تمدد x>0، السنة المالية<0
2. الضغط ×<0,Fy>0
عند التشوهات الصغيرة (|x|< ε= – التشوه النسبي. σ = =S – مساحة المقطع العرضي للجسم المشوه – الإجهاد. ε=E – يعتمد معامل يونغ على خصائص المادة. دفعة
، أو مقدار حركة نقطة مادية هو كمية متجهة تساوي حاصل ضرب كتلة نقطة المادة m في سرعة حركتها v. - لنقطة مادية؛ - لنظام النقاط المادية (من خلال نبضات هذه النقاط)؛ - لنظام النقاط المادية (من خلال حركة مركز الكتلة). مركز كتلة النظامتسمى النقطة C التي يساوي نصف قطرها المتجه r C معادلة حركة مركز الكتلة: معنى المعادلة هو: حاصل ضرب كتلة النظام وتسارع مركز الكتلة يساوي المجموع الهندسي للقوى الخارجية المؤثرة على أجسام النظام. كما ترون، فإن قانون حركة مركز الكتلة يشبه قانون نيوتن الثاني. إذا لم تؤثر القوى الخارجية على النظام أو كان مجموع القوى الخارجية صفرًا، فإن تسارع مركز الكتلة يكون صفرًا، وتكون سرعته ثابتة بمرور الوقت في المعامل والترسيب، أي. وفي هذه الحالة، يتحرك مركز الكتلة بشكل منتظم ومستقيم. على وجه الخصوص، هذا يعني أنه إذا كان النظام مغلقًا وكان مركز كتلته ثابتًا، فإن القوى الداخلية للنظام لن تكون قادرة على تحريك مركز الكتلة. تعتمد حركة الصواريخ على هذا المبدأ: من أجل تحريك الصاروخ، من الضروري إخراج غازات العادم والغبار المتولد أثناء احتراق الوقود في الاتجاه المعاكس. قانون الحفاظ على الزخم لاشتقاق قانون الحفاظ على الزخم، دعونا ننظر في بعض المفاهيم. تسمى مجموعة النقاط المادية (الأجسام) التي تعتبر كلاً واحداً النظام الميكانيكي.تسمى قوى التفاعل بين النقاط المادية للنظام الميكانيكي داخلي.تسمى القوى التي تعمل بها الأجسام الخارجية على النقاط المادية للنظام خارجي.نظام ميكانيكي للأجسام لا يتم التصرف به تسمى القوى الخارجية مغلق(أو معزول).إذا كان لدينا نظام ميكانيكي يتكون من عدة أجسام، فإن القوى المؤثرة بين هذه الأجسام، وفقًا لقانون نيوتن الثالث، متساوية ومتعاكسة الاتجاه، أي أن المجموع الهندسي للقوى الداخلية يساوي صفرًا. النظر في نظام ميكانيكي يتكون من نالأجسام التي تتساوى كتلتها وسرعتها على التوالي ت 1 ، م 2 ,
. ..,ت ن
و ضد 1 ,ضد 2 , .. .,ضد ن. يترك ف" 1 ,ف" 2 , ...,ف"ن هي القوى الداخلية الناتجة المؤثرة على كل من هذه الهيئات، أ و 1 ,و 2 , ...,فن - نتائج القوى الخارجية. دعونا نكتب قانون نيوتن الثاني لكل من نأجسام النظام الميكانيكي: د/دت(م 1 ضد 1)= ف" 1 +ف 1 , د/دت(م 2 ضد 2)= واو" 2 +ف 2 , د / دينارا (م ن ضدن)= ف"ن+ فن. وبجمع هذه المعادلات حدًا تلو الآخر، نحصل على د/دت (م 1 ضد 1+م2 ضد 2 +... +م ن ضدن) = ف" 1 +ف" 2 +...+ف" ن +ف 1 +ف 2 +...+فن. لكن بما أن المجموع الهندسي للقوى الداخلية للنظام الميكانيكي وفقًا لقانون نيوتن الثالث يساوي صفرًا، إذن د/دت(م 1 ت 1 + م 2 ت 2 + ... + م ن ت ن)= ف 1
+ ف 2 +...+
فولا موانئ دبي/دت = ف 1 +
ف 2 +...+
فن، (9.1) أين دافع النظام. وبالتالي، فإن المشتق الزمني لنبض النظام الميكانيكي يساوي المجموع الهندسي للقوى الخارجية المؤثرة على النظام. في غياب القوى الخارجية (نعتبر نظاما مغلقا) هذا التعبير هو قانون الحفاظ على الزخم:
زخم النظام المغلق محفوظ، أي لا يتغير مع مرور الوقت. قانون الحفاظ على الزخم صالح ليس فقط في الفيزياء الكلاسيكية، على الرغم من أنه تم الحصول عليه نتيجة لقوانين نيوتن. تثبت التجارب أن هذا صحيح أيضًا بالنسبة للأنظمة المغلقة من الجسيمات الدقيقة (فهي تخضع لقوانين ميكانيكا الكم). وهذا القانون عالمي بطبيعته، أي قانون حفظ الزخم - القانون الأساسي للطبيعة.
حيث k هي صلابة الجسم (N/m) وتعتمد على شكل الجسم وحجمه وكذلك على المادة.11. زخم نظام النقاط المادية. معادلة حركة مركز الكتلة. الدافع وارتباطه بالقوة. الاصطدامات والقوة الدافعة. قانون الحفاظ على الزخم.
"
