Бүкіл әлемдік тартылыс заңы, Ньютонның тартылыс заңы — кез келген материялық бөлшектер арасындағы тартылыс күшінің шамасын анықтайтын заң. Ол И. Ньютонның 1666 ж. шыққан “Натурал философияның математикалық негіздері” деген еңбегінде баяндалған. Бұл заң былай тұжырымдалады: кез келген материялық екі бөлшек бір-біріне өздерінің массаларының (m1, m2) көбейтіндісіне тура пропорционал, ал ара қашықтығының квадратына (r2) кері пропорционал күшпен (F) тартылады: , мұндағы G — гравитациялық тұрақты. Гравитациялық тұрақтының (G) сан мәнін 1798 ж. ағылшын ғалымы Г. Кавендиш анықтаған. Қазіргі дерек бойынша G=6,6745(8)Һ Һ10–8см3/гҺс2=6,6745(8)Һ
Һ10–11м3/кгҺс2. Айдың Жерді, планеталардың Күнді айнала қозғалуын зерттеу нәтижесінде И. Ньютон ашқан бұл заң табиғаттағы барлық денелерге және олардың барлық бөліктеріне қолданылады. Б. ә. т. з. аспан денелерінің қозғалысы жайындағы ғылым — аспан механикасының іргетасын қалайды. Осы заңның көмегімен аспан денелерінің қозғалу траекториясы есептелінеді және олардың аспан күмбезіндегі орындары алдын ала анықталады. Уран планетасының осы заңға сәйкес есептелінген орбитадан ауытқуы бойынша 1846 ж. Нептун планетасы ашылды. Плутон планетасы да 1930 ж. осындай тәсілмен анықталды. 19 — 20 ғ-ларда бұл заңды алдымен қос жұлдыздарға, сонан соң шалғай орналасқан галактикаларға да пайдалануға болатындығы белгілі болды. Жалпы салыстырмалық теориясының ашылуы (1916) нәтижесінде тартылыс күшінің табиғаты онан әрі айқындала түсті. Шындығында кез келген дене кеңістікте тартылыс өрісін туғызады. Денелердің арасындағы тартылыс күші осы өріс арқылы беріледі. Өте майда бөлшектерден тұратын микродүниедегі (атом, атом ядросы, элементар бөлшектер, т.б.) құбылыстарда Б. ә. т. з-ның әсері сезілмейді. Өйткені онда күшті, әлсіз және электр магниттік өзара әсерлер (қ. Әлсіз өзара әсер, Күшті өзара әсер, Электр магниттік өзара әсер) тәрізді өрістік әсерлер басым болып келеді.
Табиғаттағы барлық денелер бір-біріне тартылады. Осы тартылыс бағынатын заңды Ньютон анықтап, бүкіл әлемдік тартылыс заңы деп аталған. Осы заң бойынша, екі дененің бір-біріне тартылатын күші осы денелердің массаларына тура пропорционал, ал олардың ара қашықтығының квадратына кері пропорционал болады:
мұндағы, G - гравитациялық тұрақты деп аталатын пропорционалдық коэффициент. Бұл күш бір-біріне әсер ететін денелер арқылы өтетін түзудің бойымен бағытталған. Формула шамасы бойынша бір-біріне тең F12 және F21 күштердің сандық мәнін береді. Cуреттегі өзара әсерлесетін денелер біртекті шарлар болса, m1 және m2 – шар массалары, r - олардың центрінің ара қашықтығы. Сонымен, шарлар материялық нүктелер ретінде өзара әсерлеседі , ал олардың массалары шар массаларына тең және олардың центрлерінде орналасқан. Гравитациялық тұрақтының сандық мәні, массалары белгілі денелердің бір-біріне тартылатын күшін өлшеу жолымен анықталған. Осындай өлшеу кезінде көп қиыншылықтар кездеседі, өйткені массалары тікелей өлшенетін денелер үшін тартылыс күштері өте-мөте аз болып шығады. Мысалы, әрқайсысының массасы 100 кг, бір-бірінен қашықтығы 1 метр болатын екі дене бір-біріне шамамен 10−6 Н, яғни 10−4 Г күшпен өзара әсер етеді.
Бүкіл әлемдік тартылыс тұрақтысы
Табиғаттағы барлық денелер бір-біріне тартылады. Осы тартылыс бағынатын заңды Ньютон анықтап, бүкіл әлемдік тартылыс заңы деп аталған. Осы заң бойынша, екі дененің бір-біріне тартылатын күші осы денелердің массаларына тура пропорционал, ал олардың ара қашықтығының квадратына кері пропорционал болады: (2.10.1) мұндағы, - гравитациялық тұрақты деп аталатын пропорционалдық коэффициент. Бұл күш бір-біріне әсер ететін денелер арқылы өтетін түзудің бойымен бағытталған.
Формула шамасы бойынша бір-біріне тең F12 және F21 күштердің сандық мәнін береді. 5-суреттегі өзара әсерлесетін денелер біртекті шарлар болса, m1 және m2 – шар массалары, r- олардың центрінің ара қашықтығы. Сонымен, (7-сурет) шарлар материялық нүктелер ретінде өзара әсерлеседі , ал олардың массалары шар массаларына тең және олардың центрлерінде орналасқан. -ның сандық мәні, массалары белгілі денелердің бір-біріне тартылатын күшін өлшеу жолымен анықталған. Осындай өлшеу кезінде көп қиыншылықтар кездеседі, өйткені массалары тікелей өлшенетін денелер үшін тартылыс күштері өте-мөте аз болып шығады. Мысалы, әрқайсысының массасы 100 кг, бір-бірінен қашықтығы 1 метр болатын екі дене бір-біріне шамамен 10-6 Н, яғни 10-4 Г күшпен өзара әсер етеді. -тұрақтысының мәнін анықтау үшін ең алғаш ойдағыдай өлшеу жүргізген ағылшын ғалымы Генри Кавендиш (1798ж.) болды. Ол күшті өлшеу үшін өте сезгіш иірілмелі таразы әдісін қолданды (8-сурет). Жеңіл стерженнің ұштарына бекітілген екі қорғасын шар m (әрқайсысының массасы 729 г) симметриялы орналастырылған М шарларының (әрқайсысының массасы 158 кг) жанына қойылған. Стержень серпімді жіпке асып қойылған, шарлардың бір-біріне тартылу күшін осы жіптің бұралуы арқылы өлшеуге болады. Жіптің жоғарғы ұшы орнату бүркеншігіне бекітілген, ал осы бүркеншікті бұру арқылы m және М шарларының ара қашықтығын өзгертуге болады. Әр түрлі әдістермен анықталғандардың ішінде -ның анағұрлым нақтылы мәнін мынадай деп есептейді:
Егер (2.10.1)-өрнекке m1, m2 және r-лердің бірге тең мәндерін қойсақ, онда күш -ның өзіне тең болады. Сонымен, әрқайсысын массалары 1 кг, центрлерінің бір-бірінен қашықтығы 1 м болатын екі шар өзара 6,670×10-11Н-ға тең күшпен тартылады. Ал массасы 1 кг шар жерге қандай күшпен тартылады: Жердің массасы 6×1024кг, шардың массасы 1 кг, олардың центрлерінің ара қашықтығы жер радиусына 6,4×106м-ге тең. Жер мен оның үстінде жатқан шардың арасындағы тартылыс күшін есептейміз: Массасы 1 кг денеге әсер ететін ауырлық күшінің мәні тартылыс заңының ғылым мен техника үшін маңызы үлкен. Оның көмегімен Күн жүйесіндегі екі планета – Нептун мен Плутон ашылды, оны ғарыш кемелері және Жер серіктерінің ұшуын, олардың жылдамдықтары мен траекторияларын есептегенде, Айға және планеталарға автомат – станцияларды дәл дәл қондыруды жүзеге асыру үшін пайдаланылады. Дененің салмағы болады, өйткені дене жерге тартылады, Жер атмосферасы кеңістікке таралып кетпейді және барлық дененің бетіне қысым түсіреді, өйткені ауаның молекулалары Жерге тартылады. Тартылыс заңынан массасы m дененің Жерге еркін түсу үдеуін табайық: М - Жер массасы, R - оның радиусы. Rж » 6400 км; (2.10.2) (2.10.3) егер, осы жерден Жердің массасын тапсақ, ол кг болады. Жердің массанын біле отырып, Жердің тығыздығын табуға болады. (2.10.4)
егер дене Жер бетінен h биіктікте болса, онда тартылыс күші төмендегі теңдікпен өрнектеледі.
Егер Күн планетаны тартатын болса, онда планета да Күнді дәл сондай күшпен тартады деп тартылыс заңын қорытып шығаруда Ньютон динамиканың үшінші заңын қолданды.
Дереккөздер
- Физика және астрономия: Жалпы білім беретін мектептің 9-сыныбына арналған оқулық. Өңд., толыкт. 2-бас. / Р. Башарұлы, Д. Қазақбаева, У. Токбергенова, Н. Бекбасар. — Алматы: "Мектеп" баспасы, 2009. — 240 бет, суретті. ISBN 9965-36-700-0
Дереккөздер
http://www.turkistan.kz/last/knigi/e_books/html/27.htm Мұрағатталған 21 қыркүйектің 2013 жылы.
Бұл мақаланы Уикипедия сапа талаптарына лайықты болуы үшін уикилендіру қажет. |
Бұл — физика бойынша мақаланың бастамасы. Бұл мақаланы толықтырып, дамыту арқылы, Уикипедияға көмектесе аласыз. |
уикипедия, wiki, кітап, кітаптар, кітапхана, мақала, оқу, жүктеу, тегін, тегін жүктеу, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, сурет, музыка, ән, фильм, кітап, ойын, ойындар, ұялы, андроид, iOS, apple, ұялы телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ДК, веб, компьютер
Bүkil әlemdik tartylys zany Nyutonnyn tartylys zany kez kelgen materiyalyk bolshekter arasyndagy tartylys kүshinin shamasyn anyktajtyn zan Ol I Nyutonnyn 1666 zh shykkan Natural filosofiyanyn matematikalyk negizderi degen enbeginde bayandalgan Bul zan bylaj tuzhyrymdalady kez kelgen materiyalyk eki bolshek bir birine ozderinin massalarynyn m1 m2 kobejtindisine tura proporcional al ara kashyktygynyn kvadratyna r2 keri proporcional kүshpen F tartylady mundagy G gravitaciyalyk turakty Gravitaciyalyk turaktynyn G san mәnin 1798 zh agylshyn galymy G Kavendish anyktagan Қazirgi derek bojynsha G 6 6745 8 Һ Һ10 8sm3 gҺs2 6 6745 8 ҺNyutonnyn bүkilәlemdik tartylys zanynyn iske asuy m1 nүktelik massasy baska bir m2 nүktelik massasyn F2 kүshimen tartady bul kүsh eki massanyn kobejtindisine tura al olardyn arasyndagy kashyktykka r keri proporcionaldy Massa nemese kashyktykka karamastan F1 zhәne F2 әrkashan ten bolady Mundagy G gravitaciyalyk turakty Һ10 11m3 kgҺs2 Ajdyn Zherdi planetalardyn Kүndi ajnala kozgaluyn zertteu nәtizhesinde I Nyuton ashkan bul zan tabigattagy barlyk denelerge zhәne olardyn barlyk bolikterine koldanylady B ә t z aspan denelerinin kozgalysy zhajyndagy gylym aspan mehanikasynyn irgetasyn kalajdy Osy zannyn komegimen aspan denelerinin kozgalu traektoriyasy eseptelinedi zhәne olardyn aspan kүmbezindegi oryndary aldyn ala anyktalady Uran planetasynyn osy zanga sәjkes eseptelingen orbitadan auytkuy bojynsha 1846 zh Neptun planetasy ashyldy Pluton planetasy da 1930 zh osyndaj tәsilmen anyktaldy 19 20 g larda bul zandy aldymen kos zhuldyzdarga sonan son shalgaj ornalaskan galaktikalarga da pajdalanuga bolatyndygy belgili boldy Zhalpy salystyrmalyk teoriyasynyn ashyluy 1916 nәtizhesinde tartylys kүshinin tabigaty onan әri ajkyndala tүsti Shyndygynda kez kelgen dene kenistikte tartylys orisin tugyzady Denelerdin arasyndagy tartylys kүshi osy oris arkyly beriledi Өte majda bolshekterden turatyn mikrodүniedegi atom atom yadrosy elementar bolshekter t b kubylystarda B ә t z nyn әseri sezilmejdi Өjtkeni onda kүshti әlsiz zhәne elektr magnittik ozara әserler k Әlsiz ozara әser Kүshti ozara әser Elektr magnittik ozara әser tәrizdi oristik әserler basym bolyp keledi Tabigattagy barlyk deneler bir birine tartylady Osy tartylys bagynatyn zandy Nyuton anyktap bүkil әlemdik tartylys zany dep atalgan Osy zan bojynsha eki denenin bir birine tartylatyn kүshi osy denelerdin massalaryna tura proporcional al olardyn ara kashyktygynyn kvadratyna keri proporcional bolady F Gm1m2r2 displaystyle F G frac m 1 m 2 r 2 mundagy G gravitaciyalyk turakty dep atalatyn proporcionaldyk koefficient Bul kүsh bir birine әser etetin deneler arkyly otetin tүzudin bojymen bagyttalgan Formula shamasy bojynsha bir birine ten F12 zhәne F21 kүshterdin sandyk mәnin beredi Curettegi ozara әserlesetin deneler birtekti sharlar bolsa m1 zhәne m2 shar massalary r olardyn centrinin ara kashyktygy Sonymen sharlar materiyalyk nүkteler retinde ozara әserlesedi al olardyn massalary shar massalaryna ten zhәne olardyn centrlerinde ornalaskan Gravitaciyalyk turaktynyn sandyk mәni massalary belgili denelerdin bir birine tartylatyn kүshin olsheu zholymen anyktalgan Osyndaj olsheu kezinde kop kiynshylyktar kezdesedi ojtkeni massalary tikelej olshenetin deneler үshin tartylys kүshteri ote mote az bolyp shygady Mysaly әrkajsysynyn massasy 100 kg bir birinen kashyktygy 1 metr bolatyn eki dene bir birine shamamen 10 6 N yagni 10 4 G kүshpen ozara әser etedi Bүkil әlemdik tartylys turaktysy Tabigattagy barlyk deneler bir birine tartylady Osy tartylys bagynatyn zandy Nyuton anyktap bүkil әlemdik tartylys zany dep atalgan Osy zan bojynsha eki denenin bir birine tartylatyn kүshi osy denelerdin massalaryna tura proporcional al olardyn ara kashyktygynyn kvadratyna keri proporcional bolady 2 10 1 mundagy gravitaciyalyk turakty dep atalatyn proporcionaldyk koefficient Bul kүsh bir birine әser etetin deneler arkyly otetin tүzudin bojymen bagyttalgan Formula shamasy bojynsha bir birine ten F12 zhәne F21 kүshterdin sandyk mәnin beredi 5 surettegi ozara әserlesetin deneler birtekti sharlar bolsa m1 zhәne m2 shar massalary r olardyn centrinin ara kashyktygy Sonymen 7 suret sharlar materiyalyk nүkteler retinde ozara әserlesedi al olardyn massalary shar massalaryna ten zhәne olardyn centrlerinde ornalaskan nyn sandyk mәni massalary belgili denelerdin bir birine tartylatyn kүshin olsheu zholymen anyktalgan Osyndaj olsheu kezinde kop kiynshylyktar kezdesedi ojtkeni massalary tikelej olshenetin deneler үshin tartylys kүshteri ote mote az bolyp shygady Mysaly әrkajsysynyn massasy 100 kg bir birinen kashyktygy 1 metr bolatyn eki dene bir birine shamamen 10 6 N yagni 10 4 G kүshpen ozara әser etedi turaktysynyn mәnin anyktau үshin en algash ojdagydaj olsheu zhүrgizgen agylshyn galymy Genri Kavendish 1798zh boldy Ol kүshti olsheu үshin ote sezgish iirilmeli tarazy әdisin koldandy 8 suret Zhenil sterzhennin ushtaryna bekitilgen eki korgasyn shar m әrkajsysynyn massasy 729 g simmetriyaly ornalastyrylgan M sharlarynyn әrkajsysynyn massasy 158 kg zhanyna kojylgan Sterzhen serpimdi zhipke asyp kojylgan sharlardyn bir birine tartylu kүshin osy zhiptin buraluy arkyly olsheuge bolady Zhiptin zhogargy ushy ornatu bүrkenshigine bekitilgen al osy bүrkenshikti buru arkyly m zhәne M sharlarynyn ara kashyktygyn ozgertuge bolady Әr tүrli әdistermen anyktalgandardyn ishinde nyn anagurlym naktyly mәnin mynadaj dep eseptejdi Eger 2 10 1 ornekke m1 m2 zhәne r lerdin birge ten mәnderin kojsak onda kүsh nyn ozine ten bolady Sonymen әrkajsysyn massalary 1 kg centrlerinin bir birinen kashyktygy 1 m bolatyn eki shar ozara 6 670 10 11N ga ten kүshpen tartylady Al massasy 1 kg shar zherge kandaj kүshpen tartylady Zherdin massasy 6 1024kg shardyn massasy 1 kg olardyn centrlerinin ara kashyktygy zher radiusyna 6 4 106m ge ten Zher men onyn үstinde zhatkan shardyn arasyndagy tartylys kүshin eseptejmiz Massasy 1 kg denege әser etetin auyrlyk kүshinin mәni tartylys zanynyn gylym men tehnika үshin manyzy үlken Onyn komegimen Kүn zhүjesindegi eki planeta Neptun men Pluton ashyldy ony garysh kemeleri zhәne Zher serikterinin ushuyn olardyn zhyldamdyktary men traektoriyalaryn eseptegende Ajga zhәne planetalarga avtomat stanciyalardy dәl dәl kondyrudy zhүzege asyru үshin pajdalanylady Denenin salmagy bolady ojtkeni dene zherge tartylady Zher atmosferasy kenistikke taralyp ketpejdi zhәne barlyk denenin betine kysym tүsiredi ojtkeni auanyn molekulalary Zherge tartylady Tartylys zanynan massasy m denenin Zherge erkin tүsu үdeuin tabajyk M Zher massasy R onyn radiusy Rzh 6400 km 2 10 2 2 10 3 eger osy zherden Zherdin massasyn tapsak ol kg bolady Zherdin massanyn bile otyryp Zherdin tygyzdygyn tabuga bolady 2 10 4 eger dene Zher betinen h biiktikte bolsa onda tartylys kүshi tomendegi tendikpen ornekteledi Eger Kүn planetany tartatyn bolsa onda planeta da Kүndi dәl sondaj kүshpen tartady dep tartylys zanyn korytyp shygaruda Nyuton dinamikanyn үshinshi zanyn koldandy DerekkozderFizika zhәne astronomiya Zhalpy bilim beretin mekteptin 9 synybyna arnalgan okulyk Өnd tolykt 2 bas R Basharuly D Қazakbaeva U Tokbergenova N Bekbasar Almaty Mektep baspasy 2009 240 bet suretti ISBN 9965 36 700 0Derekkozderhttp www turkistan kz last knigi e books html 27 htm Muragattalgan 21 kyrkүjektin 2013 zhyly Bul makalany Uikipediya sapa talaptaryna lajykty boluy үshin uikilendiru kazhet Bul fizika bojynsha makalanyn bastamasy Bul makalany tolyktyryp damytu arkyly Uikipediyaga komektese alasyz