Закон всемирного тяготения был открыт Исааком Ньютоном в 1867 году.
Гравитационной силой называется сила с которой материальные точки различной массой и расстоянием друг от друга притягиваются друг к другу вдоль прямой линии, соединяющей их центры масс, рисунок ниже.
Формулировка закона всемирного тяготения:
Две любые материальные точки масс m1 и m2 притягиваются друг к другу с гравитационной силой F обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними r2.
Формула для определения гравитационной силы:
F — гравитационная сила (сила тяготения)
m1 — масса 1-ого тела
m2 — масса 2-ого тела
r — расстояние между телами
Значение гравитационной постоянной G определяется экспериментально (впервые это постоянное значение было измерено опытным путем Кавендишем с применением крутильных весов), и в настоящее время G=6,67·10-11 Н м2/кг2.
Закон всемирного тяготения применяется,если:
— взаимодействующие тела — материальные точки, имеют шарообразную однородную форму;
— если размеры тел пренебрежимо малы по сравнению с расстояниями между ними;
— одно из тел — шар большого радиуса (радиус и масса данного шара намного больше радиуса и массы меньшего шара).
Закон всемирного тяготения применяется для объяснения приливов, отливов, массы планет, движение искусственных спутников Земли по орбите.
Первая космическая скорость равна 7,9 км/с и определяется по формуле:
Вторая космическая скорость равна 11,2 км/с и находится по формуле:
M — масса планеты Земля, M≈5,97×1024 кг;
R — радиус планеты Земля, R≈6371 км
При первой космической скорости орбита круговая, при второй — параболическая. Вторая космическая скорость, по сути, характеризует минимальную скорость, необходимую для преодоления гравитационного притяжения небесного тела.
548