Проявление природе силы тяжести

Урок по физике «Сила тяготения и ее проявление в природе»

Тип урока: комбинированный урок.

Демонстрации: падение тел на землю, движение тела, брошенного горизонтально и под углом к горизонту.

Оборудование: рычажные весы, цилиндр, брусок, динамометр

1. И. Ньютон, открытие закона всемирного тяготения.
2. Сила тяжести.
3. Наличие тяготения между всеми телами.
4. Зависимость силы тяжести от массы (практическая работа).
5. Графическое изображение силы тяжести.

Ход урока

В окружающем нас мире мы наблюдаем, что движение тел начинаются и прекращаются, становятся более быстрыми и наоборот более медленными, что изменяется направления движения.

Самое первое научное открытие, которое человек делает в своей жизни, состоит в обнаружении такого факта: “всякое тело, выпущенное из рук, непременно падает на Землю”. В глубокой древности его объяснили, приписав нашей Земле свойство притягивать к себе все тела.

• Механика была первой в истории физики законченной теорией, правильно описывающей – движение тел. Один из современников И.Ньютона, так выразил свое восхищение этой теорией в стихах:
• Был этот мир глубокой тьмой окутан
  Да будет свет!
  И вот явился Ньютон!

Импровизация: выходит ученик с лентой “И.Ньютон” и начинает рассказ от первого лица.

“Первое время в школе я учился очень посредственно. И вот однажды меня обидел лучший ученик в классе. Я решил, что самая страшная месть для обидчика отнять у него место первого ученика”.

Дремавшие в нем способности проснулись, и он с легкостью затмил своего соперника. С того счастливого дня для мировой науки начался процесс превращения скромного английского мальчика в великого ученого. Он создал классическую физику. Его научные работы относятся к механике, оптике, астрономии, математике. Он создал научный труд “ Математические начала натуральной философии” изданный в 1687 году. В этом труде определены основные понятия масса, сила, ускорение, 3 закона механики и закон Всемирного тяготения

А пока мы познакомимся с проявлением закона всемирного тяготения, с которым постоянно имеем дело на Земле, — с силой тяжести.

Силой тяжести называется сила, с которой Земля притягивает к себе тела. Обозначают силу F _тяж. Сила тяжести – векторная величина.

На рис. 1 показана стробоскопическая фотография шарика, свободно падающего на Землю. Положение шарика зафиксированы через одинаковые промежутки времени.

Вывод: Всякое тело, взаимодействующее только с Землей, падает на нее с постоянно возрастающей скоростью.

Что происходит если на тело не действуют другие тела. Оно движется прямолинейно и равномерно. Поэтому, если бы планеты не притягивались к Солнцу, они просто улетели бы от него.

Луна не могла бы быть спутником Земли, если бы не было притяжения. Рис.1

Земля притягивает к себе все тела: дома, людей, Луну, воду в морях и океанах. Притяжение Земли к Луне вызывает приливы и отливы воды.

От чего зависит величина силы тяжести. Ответ на этот вопрос следует искать в опыте. Нам придется измерять величину силы тяжести, для этого используем динамометр. Сила упругости, возникающая в пружине динамометра под действием подвешенного к ней тела, скомпенсирует силу тяжести. Значит показания динамометра равны силе тяжести.

Итак, коэффициент пропорциональности мы подсчитали.

1. не зависит от массы или других свойств тела
2. это число наименованием 9,8 H/кг
3. он характеризует тяготение (взаимодействие)между Землей и любым телом, находящимся вблизи ее поверхности.
4. g называют “постоянная тяготения”

Земной шар немного сплюснут у полюсов, поэтому тела, находящиеся у полюсов, расположены немного ближе к центру Земли, поэтому сила тяжести на полюсе немного больше, чем на экваторе или других широтах. Сила тяжести на вершине горы несколько меньше, чем у ее подножия.

5. Графическое изображение силы тяжести

Сила тяжести приложена к центру однородного тела и фактически является равнодействующей сил тяжести, приложенных к отдельным частям тела.

На Луне, Марсе, Венере и других планетах Солнечной системы действуют свои силы тяжести. Они также пропорциональны массе тела, а вот коэффициент пропорциональности на каждой планете свой:

Луна 1,6 H/кг
Марс 3,9 H/кг
Венера 8,7 H/кг

1. Кирик Л.А. Физика 7 класс: Методические материалы. – М.: Илекса, 2004
2. Степанова Г.Н. Учебник Физика 7 класс – СПб.: Валерии СПД, 2000.
3. Тульчинский М.Е. Качественные задачи по физике в 6–7 классах. – М.: Просвещение, 1976.

Источник

20 примеров силы тяжести

В сила притяжения является одним из фундаментальных взаимодействий, которое управляет Вселенной и вызывает объекты и живые существа остаются фиксированными на поверхности земли благодаря притяжению к центру Земли. Например: падение капель дождя, полет птиц, выстрел любого снаряда.

С одной стороны, гравитацию можно описать как гравитационное силовое поле действует на массивные тела, притягивая их друг к другу. С другой стороны, гравитацию принято называть ускорение с которыми тела притягиваются к Земле. Это ускорение имеет приблизительное значение 9,81 метра в секунду в квадрате.

Если бы ускорение свободного падения было больше, предметы в свободном падении занимали бы меньше времени, чтобы достичь земли, и наша ходьба, например, была бы труднее. Если бы, с другой стороны, было меньше, мы бы пошли как в замедленном движении, так как каждой ноге потребуется больше времени, чтобы вернуться на землю. Об этом свидетельствовало то, что космонавты шли по Луне, где гравитация меньше.

на полюсах сила тяжести несколько больше (9,83 м / с 2 ), а в экваториальной зоне несколько ниже (9,79 м / с 2 ). Гравитационное поле Юпитера намного сильнее, чем у нашей планеты, а Меркурия намного слабее.

Ученые гравитации

Из-за своей сложности и сложности анализа изучение гравитации было посвящено наиболее важным ученым человечества. Хронологически, Аристотель , Галилео Галилей , Исаак Ньютон и Альберт Эйнштейн внесли наиболее важный вклад в этом отношении.

Несомненно последние два выделены, первый для обеспечения связи между интенсивностью притяжения по отношению к расстоянию между привлекаемыми объектами и их массами, а второй был тем, кто обнаружил, что иметь значение и космос работают вместе, материя искажает пространство, создавая силу тяжести. Обе теории получили широкое развитие с математическими формулировками и сегодня считаются одними из самых важных в истории науки. наука .

Примеры силы тяжести

Действие гравитации происходит постоянно. Вот несколько примеров, которые это демонстрируют:

1. Простое действие — стоять где угодно — происходит под действием силы тяжести.
2. Падение плодов с деревьев.
3. Великие водопады у водопада.
4. Поступательное движение Луны вокруг Земли.
5. Сила, которую необходимо приложить при езде на велосипеде, чтобы избежать падения.
6. Падающие капли дождя.
7. Все конструкции, созданные людьми, остаются стоять на поверхности под действием силы тяжести.
8. Торможение, которому подвергается тело при подбрасывании вверх, происходит из-за силы тяжести.
9. Движение маятника и любое движение маятника.
10. Чем больше вес, тем труднее прыгать.
11. Аттракционы парка развлечений.
12. Полет птиц.
13. Путешествие облаков по небу.
14. Практически все виды спорта, особенно стрельба из баскетбольного кольца.
15. Стрельба любым снарядом.
16. Посадка самолета (где сила тяжести частично компенсируется подъемной силой).
17. Сила, которую необходимо приложить, когда вы несете что-то тяжелое телом.
18. Показания весов, то есть вес тела, есть не что иное, как его масса из-за ускорения свободного падения.

Источник

Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Невесомость

Между любыми телами в природе существует сила взаимного притяжения, называемая силой всемирного тяготения (или силами гравитации). Закон всемирного тяготения был открыт Исааком Ньютоном в 1682 году. Когда еще ему было 23 года он высказал предположение, что силы, удерживающие Луну на ее орбите, той же природы, что и силы, заставляющие яблоко падать на Землю.

Закон всемирного тяготения: Все тела притягиваются друг к другу с силой прямо пропорциональной произведению масс этих тел и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

где F — сила всемирного тяготения, m_{1 ,} m₂ – массы тел, R – расстояние между телами. Коэффициент пропорциональности G одинаков для всех тел в природе. Его называют гравитационной постоянной

Физический смысл гравитационной постоянной: гравитационная постоянная численно равна модулю силы тяготения, действующей между двумя точечными телами массой по 1 кг каждое, находящимися на расстоянии 1 м друг от друга.

G = 6,67· 10 -11 Н м 2 /кг 2 . Впервые прямые измерения гравитационной постоянной провел Г. Кавендиш с помощью крутильных весов в 1798г.

Для тел, находящихся вблизи поверхности планет (в частности Земли) частным случаем проявления силы тяготения является сила тяжести: где g — ускорение свободного падения, g = 9,8 м/с 2

Сила тяжести – это сила, с которой Земля притягивает тело, находящееся на её поверхности или вблизи этой поверхности.

Сила тяжести (mg) направлена вертикально строго к центру Земли; в зависимости от расстояния до поверхности земного шара ускорение свободного падения различно. У поверхности Земли в средних широтах значение его составляет около 9,8 м/с 2 . по мере удаления от поверхности Земли g уменьшается.

Вес тела (сила веса) – это сила, с которой тело действует на горизонтальную опору или растягивает подвес. При этом предполагается, что тело неподвижно относительно опоры или подвеса. Пусть тело лежит на неподвижном относительно Земли горизонтальном столе. Обозначается буквой Р.

Вес тела и сила тяжести отличаются по своей природе: вес тела является проявлением действия межмолекулярных сил, а сила тяжести имеет гравитационную природу.

Если ускорение а = 0, то вес равен силе, с которой тело притягивается к Земле, а именно . [P] = Н.

Если другое состояние, то вес меняется:

• если ускорение а не равно 0 , то вес Р = mg — ma(вниз) илиР = mg + ma(вверх);
• если тело падает свободно или движется с ускорением свободного падения, т.е. а =g (рис.2), то вес тела равен 0 (Р=0). Состояние тела, в котором его вес равен нулю, называетсяневесомостью.

В невесомости находятся и космонавты. В невесомости на мгновение оказываетесь и вы, когда подпрыгиваете во время игры в баскетбол или танца.

Домашний эксперимент: Пластиковая бутылка с отверстием у дна наполняется водой. Выпускаем из рук с некоторой высоты. Пока бутылка падает, вода из отверстия не вытекает.

Источник