ПроблемалыПроблемалық жағдай.қ жағдай.

Бір бірімізбен сөйлесіп Бір бірімізбен сөйлесіп тұрғанда арамыздағы тұрғанда арамыздағы тартылысты неге сезбейміз?тартылысты неге сезбейміз?

Адам неге құс сияқты ұшып Адам неге құс сияқты ұшып кетпейді?кетпейді?

Бүкіл әлемдік тартылыс заңы.Бүкіл әлемдік тартылыс заңы. Заңды Заңды И. НьютонИ. Ньютон 1667 жылы ашты.. 1667 жылы ашты.. 1665 1665 жылыжылы 23- 23-жасындажасында Ньютон Ньютон Айды орбитада Айды орбитада

ұстап тұратын күш Жерге алманың құлауына септігін тигізетін күш табиғатына ұқсас ұстап тұратын күш Жерге алманың құлауына септігін тигізетін күш табиғатына ұқсас екендігін болжап айтты. Оның болжамы бойынша Әлемдегі барлық денелер арасында екендігін болжап айтты. Оның болжамы бойынша Әлемдегі барлық денелер арасында массалар центрін жалғастыратын түзу бойымен тартылыс (гравитациялық күштер) массалар центрін жалғастыратын түзу бойымен тартылыс (гравитациялық күштер) күштері әсер етеді .күштері әсер етеді .(. 1.10.1(. 1.10.1- сурет- сурет).).

1.10.1-сурет. Денелер арасындағы гравитациялық күштер

НьютонНьютон онан кейінгі жылдары онан кейінгі жылдары астроном астроном И. КеплерИ. Кеплердіңдің XVII  XVII ғасыр басында ашқан ғасыр басында ашқан ғаламшарлардың қозғалыс заңдылығының ғаламшарлардың қозғалыс заңдылығының физикалық түсіндірмесін табуға тырысты физикалық түсіндірмесін табуға тырысты және гравитациялық күштердің сан мәні және гравитациялық күштердің сан мәні қанша болатынын қанша болатынын есептеді.Ғаламшарлардың қалай есептеді.Ғаламшарлардың қалай қозғалатынын біле отырып қозғалатынын біле отырып Ньютон Ньютон оларға оларға қандай күштер әсер ететіндігін қандай күштер әсер ететіндігін анықтағысы келдіанықтағысы келді. . Бұл әдіс Бұл әдіс механиканың механиканың кері есебікері есебі деп аталады. деп аталады.

Механиканың негізгі есебі бойынша массасы мен жылдамдығы белгілі денеге әсер ететін күштің салдарынан кез келген уақыт мезетіндегі дененің орнын анықтау болса ,механиканың кері есебінде дененің қалай қозғалатындығына қарай оған әсер ететін күштерді анықтау болып табылады

Осы есепті шешу арқылы Ньютон Осы есепті шешу арқылы Ньютон бүкіл әлемдік тартылыс заңынбүкіл әлемдік тартылыс заңын аштыашты. . Барлық денелер бір-біріне Барлық денелер бір-біріне өздерінің массаларының өздерінің массаларының көбейтіндісіне тура көбейтіндісіне тура пропорционал және пропорционал және арақашықтығының квадратына арақашықтығының квадратына кері пропорционал күшпен кері пропорционал күшпен тартылады:тартылады:

ППропорционалропорционалдық коэфициент дық коэфициент GG табиғаттағы барлық денелер табиғаттағы барлық денелер үшін бірдей және оны үшін бірдей және оны бүкіл бүкіл әлемдік тартылыс тұрақтысыәлемдік тартылыс тұрақтысы немесе немесе гравитациялық тұрақтыгравитациялық тұрақты деп атайды.деп атайды.

• GG = 6,67·10 = 6,67·10-11-11 Н·м Н·м22/кг2 (СИ). /кг2 (СИ).

Табиғаттағы көптеген құбылыстар бүкіләлемдік Табиғаттағы көптеген құбылыстар бүкіләлемдік тартылыс күшімен түсіндіріледі.тартылыс күшімен түсіндіріледі.

11.Күн жүйесіндегі ғаламшарлар қозғалысы,.Күн жүйесіндегі ғаламшарлар қозғалысы, 2. жердің жасанды серігінің қозғалыстары ,2. жердің жасанды серігінің қозғалыстары , 3.баллистикалық зымырандардың ұшу 3.баллистикалық зымырандардың ұшу

траекториясытраекториясы 4. Жерге жақын денелердің қозғалысы,4. Жерге жақын денелердің қозғалысы, 5.Денелердің жерге құлауы,5.Денелердің жерге құлауы, 6.Тасу және қайту,6.Тасу және қайту, 7.Сарқырамалар,7.Сарқырамалар, 8.Қол сөмкесінің ауырлығы.8.Қол сөмкесінің ауырлығы. 9.Жер атмосферасының болуы т.б құбылыстар9.Жер атмосферасының болуы т.б құбылыстар динамика заңдарымен және бүкіләлемдік динамика заңдарымен және бүкіләлемдік

тартылыс заңы арқылы түсіндіріледітартылыс заңы арқылы түсіндіріледі

ЕЕгер гер MM – – Жер Жер массамассасы сы , , RRЗ – З – оның оның радиусрадиусыы, , mm – – берілген дене берілген дене масса массасы болса сы болса , , онда онда ауырлық күшіауырлық күші

мұндағы мұндағы gg – – Жер бетіндегі еркін түсу Жер бетіндегі еркін түсу үдеуі.үдеуі.: :

.Бүкіләлемдік тартылыс заңының бір байқалуы.Бүкіләлемдік тартылыс заңының бір байқалуы ауырлық күші болып табылады.ауырлық күші болып табылады. Жер бетіне жақын денелердің тарту күшін Жер бетіне жақын денелердің тарту күшін осылай атау қабылданғаносылай атау қабылданған

Ауырлық күші жер центріне қарай Ауырлық күші жер центріне қарай бағытталғанбағытталған..Басқа күштер болмағанда Басқа күштер болмағанда дене Жерге еркін түсу үдеуімен құлайды. дене Жерге еркін түсу үдеуімен құлайды. Жердің әр түрлі нүктелеріндегі еркін түсу Жердің әр түрлі нүктелеріндегі еркін түсу үдеуінің орташа мәні үдеуінің орташа мәні 9,81 м/с 9,81 м/с22. . Жердің Жердің радиусы мен еркін түсу үдеуінің мәнін біле радиусы мен еркін түсу үдеуінің мәнін біле отырып отырып((RRзз = 6,38·106 м),  = 6,38·106 м), Жер массасын М Жер массасын М есептеп шығаруға болады.есептеп шығаруға болады.: :

Жерден қашықтаған сайын Жердің тарту Жерден қашықтаған сайын Жердің тарту күші мен еркін түсу үдеуі Жер центріне күші мен еркін түсу үдеуі Жер центріне дейінгі ара қашықтықтың квадратына кері дейінгі ара қашықтықтың квадратына кері пропорционал өзгереді.пропорционал өзгереді. 1.10.2 1.10.2-сурет Жерден -сурет Жерден қашықтап бара жатырған ғарыш кемесінің қашықтап бара жатырған ғарыш кемесінің ішіндегі ғарышкерге әсер ететін тартылыс ішіндегі ғарышкерге әсер ететін тартылыс күшінің өзгеруі бейнеленген. Жерге жақын күшінің өзгеруі бейнеленген. Жерге жақын маңда ғарышкерге әсер ететін тарту күшімаңда ғарышкерге әсер ететін тарту күші 700 Н700 Н-ғатең деп алсақ:-ғатең деп алсақ:

•

• 1.10.21.10.2-сурет-сурет. . Жерден қашықтап бара жатырған ғарышкерге әсер Жерден қашықтап бара жатырған ғарышкерге әсер ететін тарту күшінің өзгерісі.ететін тарту күшінің өзгерісі.

Өзара әсерлесетін денелерге Жермен Өзара әсерлесетін денелерге Жермен Айды алуға болады.Ай мен Жердің Айды алуға болады.Ай мен Жердің арасы арасы rr = 3,84·106 м. = 3,84·106 м.Бұл қашықтық Бұл қашықтық Жер радиусынан Жер радиусынан 60 60 есе артық.. есе артық..

Жердің тартуы салдарынан Ай Жердің тартуы салдарынан Ай орбитасындағы еркін түсу үдеуіорбитасындағы еркін түсу үдеуі

..Ай осындай үдеумен Жер центріне Ай осындай үдеумен Жер центріне бағыттала отырып қозғалады.Сондықтан бағыттала отырып қозғалады.Сондықтан мұндай үдеуді мұндай үдеуді центрге тартқыш үдеуцентрге тартқыш үдеу деп деп аталады. Оны төмендегі центрге тартқыш аталады. Оны төмендегі центрге тартқыш үдеудің кинематикалық формуласымен үдеудің кинематикалық формуласымен есептейдіесептейді : :

Мұндағы Мұндағы TT = 27,3 с = 27,3 сөөтткеке – – Айдың Жерді айналу Айдың Жерді айналу периоды.Әр түрлі әдістер арқылы есептеулер периоды.Әр түрлі әдістер арқылы есептеулер нәтижелерінің дәл келуі Ньютонның Айды нәтижелерінің дәл келуі Ньютонның Айды орбитада устап тұрған күшпен ,ауырлық күшінің орбитада устап тұрған күшпен ,ауырлық күшінің табиғатының ұқсас деген болжамын табиғатының ұқсас деген болжамын дәлелдейді.дәлелдейді...Айдың массасын Жер массасынан Айдың массасын Жер массасынан 81 есе жеңілдеп,радиусы Жер радиусынан 3,7 есе 81 есе жеңілдеп,радиусы Жер радиусынан 3,7 есе аз деп есептеп Ай бетіндегі еркін түсу үдеуін аз деп есептеп Ай бетіндегі еркін түсу үдеуін ggлл – –мына формуламен есептейміз:мына формуламен есептейміз:

Мұндай әлсіз тартылысты Айға қонған Мұндай әлсіз тартылысты Айға қонған ғарышкерлер бастан кешті.Адамдар дәл ғарышкерлер бастан кешті.Адамдар дәл осындай жағдайда өте үлкен биіктікке осындай жағдайда өте үлкен биіктікке оңай секіре алады.Жер бетінде адам оңай секіре алады.Жер бетінде адам 1 метр биіктікке секіреді деп есептесек 1 метр биіктікке секіреді деп есептесек Айда ол адам 6 м биіктікке секіре Айда ол адам 6 м биіктікке секіре алады. алады.

ККім жылдам?ім жылдам?

Массалары 1000кг екі дене арасы қандай болғанда әсерлесу күші Массалары 1000кг екі дене арасы қандай болғанда әсерлесу күші 6,67*106,67*10-9-9Н-ға тең болады.Н-ға тең болады.

Бер:Бер:mm11=m=m22=1000=1000кг. кг. ҒҒ=6.67*10=6.67*10-9-9Н ҒН Ғ= Gm= Gm11mm22/r/r2 2 r=r= G=6.67*10G=6.67*10-11-11НмНм22/кг/кг22

FmGm 21

Массалары 80 тоннадан болатын екі вагон арасы 1метр болса ,бір-бірін қандай күшпен Массалары 80 тоннадан болатын екі вагон арасы 1метр болса ,бір-бірін қандай күшпен тартады?тартады?

Бер:М1Бер:М1==М2М2=80=80тт== 8000080000кгкг.. r=1r=1мм G=6.67*10G=6.67*10-1-111Н мН м22/кг/кг22

т/к т/к F=?F=?

Суретке қарай отырып түсіндір.Суретке қарай отырып түсіндір.

Суретке қарай отырып түсіндірСуретке қарай отырып түсіндір

Орбита Орбита түрітүрі

Еркін түсуЕркін түсу