ДЖЕКПОТ!

По промокоду «ТОПОР» скидка 777 рублей на подготовку —

только 2 дня!
Не пропусти!

    Оставь заявку и мы свяжемся с тобой в течение 15 минут



    Посмотреть тарифы

    Нажимая "узнать подробности" вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных*

    Учебник-помощник для ЕГЭ и ОГЭ

    Не трать свое время на поиски нужной инфы, пользуйся нашим учебником.

    Вернуться ко всем темам
    588

    Силы всемирного тяготения

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что это шутки про притяжение к холодильнику? Нет, это чистая физика

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    Сила, с которой тела притягиваются друг к другу, называется силой всемирного тяготения

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что... — гравитационная постоянная, А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что..., А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что... — массы тел, А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что... — расстояние между центрами тел.

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    Из-за очень-очень-очень малого значения гравитационной постоянной, тела, которые находятся на достаточных расстояниях друг от друга и имеют не очень большую массу, практически не ощущают эту силу притяжения. Такое притяжение можно наблюдать, например, к планете. Мы постоянно ощущаем гравитацию как раз из-за этой силы.

    В одной из статей мы встречались с движением под действием силы тяжести*. При таком движении все тела независимо от массы движутся с ускорением А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что..., направленным к центру Земли. А что будет на другой планете?

    На любое тело, находящееся на поверхности планеты, действует сила притяжения:

    Главная страница - прикрепленная фотография номер 7 - EL
    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    где m — масса тела, А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что... — масса планеты, А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что... — радиус планеты.

    Но с другой стороны, по второму закону Ньютона:

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    Ускорение в данной формуле и есть ускорение свободного падения:

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    А что если тело будет находиться не на поверхности планеты, а на высоте h от нее? Тогда формула будет выглядеть следующим образом:

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    Первая  и вторая космические скорости

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    Чтобы стать спутником планеты — то есть вращаться вокруг нее на орбите радиуса А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что..., нужно обладать определенной скоростью (первая космическая скорость), найдем ее используя формулу для центростремительного ускорения при движении по окружности:

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...
    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    Мало нам выйти на орбиту, хотим ее покинуть и оторваться от планеты! В таком случае нужно достигнуть второй космической скорости, которая выражается через первую:

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    Сила тяжести. Сила реакции опоры и вес

    Спустимся обратно на Землю и поговорим немного про силы

    Сила тяжести, к которой мы все так привыкли, и есть сила всемирного тяготения:

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    Под действием силы тяжести тела давят на опору. Например, когда мы стоим, под действием силы тяжести мы давим стопами на пол, а пол, в свою очередь, действует и на нас с некоторой силой — силой реакции опоры.

    Сила реакции опоры  N — сила, с которой опора действует на тело, при этом данная сила всегда направлена перпендикулярно опоре.

    Рассмотрим собаку на наклонной плоскости, которая движется вниз с некоторым ускорением. Так как опорой в данном случае выступает наклонная плоскость, то сила реакции опоры N действует перпендикулярно ей, а сила тяжести всегда направлена строго вниз.

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    Спроецируем второй закон Ньютона на оси Ox и Oy:

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...
    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    Таким образом, силу реакции опоры можно найти из второго уравнения:

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    Сила реакции опоры не имеет собственной формулы, ее всегда нужно выражать из законов Ньютона, как в примере выше.

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

    Сила, с которой мы давим на опору, называется весом тела P. В бытовой жизни мы привыкли, что на весах мы видим килограммы, но на самом деле вес — это сила, а не масса, и изменяется она в Н!

    Вес тела можно найти из третьего закона Ньютона:

    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...
    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...

     Значение веса равно величине силы реакции опоры и направлены они противоположные стороны. При использовании законов Ньютона важно понимать, что тело действует на опору своим весом, а на тело действует сила реакции опоры.

    Невесомость и перегрузка

    изображение
    Лифт опускается с ускорениемЛифт поднимается с ускорением
    На тело действует сила реакции опоры N, навленная вверх, и сила тяжести, направленная вниз. Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось Oy: А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...
    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что....
    То есть вес тела, как и сила реакции опоры, уменьшается: А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что.... При условии g = a, сила реакции опоры и вес становятся равными 0, это состояние называется невесомостью
    На тело действуют те же силы, что и в первом случае. Запишем второй закон Ньютона в проекции на ось Oy:
    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...
    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что.... То есть вес тела, как и сила реакции опоры, увеличится: А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что.... Такое явление называют перегрузкой

    Резюме:

    1. Сила, с которой тела притягиваются друг к другу, называется силой всемирного тяготения
    2. Первая космическая скорость — скорость, которой нужно обладать, чтобы стать спутником планеты. Вторая космическая скорость — скорость, которой нужно обладать, чтобы покинуть планету
    3. Вес тела — сила, с которой тело давит на опору, сила реакции опоры — сила, с которой опора действует на тело.
    4. Невесомость — состояние тела, при котором его вес равен нулю. Перегрузка — увеличение веса тела за счет ускоренного движения.

    Примеры задач на эту тему:

    Задание 1. Задача № 2 ЕГЭ

    Два тела притягиваются друг к другу с силой 0,16 пН. Какой станет эта сила, если расстояние между этими телами уменьшить в 1,5 раза? Ответ дайте в пиконьютонах.

    Ответ

    0,36

    Источник: ЕГЭ по физике 2021, основная волна

    Задание 2. Задача № 6 ЕГЭ

    В результате торможения в верхних слоях атмосферы высота полёта искусственного спутника над Землёй уменьшилась с 400 до 300 км. Как изменились в результате этого скорость спутника, его кинетическая энергия и период обращения?

    Для каждой величины определите соответствующий характер изменения. Запишите в таблицу выбранные цифры для каждой физической величины.

    Цифры в ответе могут повторяться.

    1. увеличилась
    2. уменьшилась
    3. не изменилась
    А вы знали, что абсолютно все тела притягиваются друг к другу? Да-да, вы думали, что...
    Ответ

    112

    Источник: Демонстрационная версия ЕГЭ по физике 2024

    Задание 3. Задача № 5 ЕГЭ

    Искусственный спутник обращается вокруг Земли по вытянутой эллиптической орбите. В некоторый момент времени спутник проходит положение минимального удаления от Земли. Из приведённого ниже списка выберите все правильные утверждения.

    1. Сила притяжения спутника к Земле в этом положении минимальна.
    2. Потенциальная энергия спутника в этом положении максимальна.
    3. Ускорение спутника при прохождении этого положения равно 0.
    4. Скорость спутника при прохождении этого положения максимальна.
    5. При движении спутника его полная механическая энергия остаётся неизменной.
    Ответ

    45

    Источник: ЕГЭ по физике 2019, досрочная волна


    Обратная связь

    Была ли эта статья тебе полезной?
    Всё ли было понятно? Оставляй обратную связь, мы это ценим

    Главная / Физика / Импульс. Закон сохранения импульса

    Хочешь сдать экзамены на высокие баллы?

    Тогда заполняй все поля и жди сообщения от нашего менеджера из отдела заботы

      Оставь заявку и мы свяжемся с тобой в течение 15 минут



      Посмотреть тарифы

      Нажимая "узнать подробности" вы соглашаетесь с политикой обработки персональных данных*

      подготовка к егэ подготовка к егэ подготовка к егэ

      Есть вопросы?

      Напиши любой вопрос о подготовке, и мы свяжемся с тобой, чтобы ответить и помочь!



        Нажимая на кнопку, вы принимаете политику обработки данных и даёте согласие на обработку персональных данных