Урок физики «Закон всемирного тяготения. Искусственные спутники Земли». 10 класс. Игнатова Е.С. Учитель физики МОУ СОШ 16 г.Кропоткин Краснодарский край

Закон всемирного тяготения. Искусственные спутники Земли.

В древности люди считали Землю плоскостью, на которую опирается небесный свод…

В XIII – XVI веках источником всех знаний о природе были сочинения Аристотеля и греческого астронома Птолемея.

В 1543 году польский ученый Николай Коперник разработал новую систему мира. Он изложил ее в книге «Об обращении небесных сфер».

1610 год. Галилео Галилей изобрел зрительную трубу, позволившую раздвинуть «стены» мира.

Тихо Браге (1546 – 1601 ) Его работы по разработке астрономических инструментов и измерений местоположений звезд стали основой для будущих открытий. Оставил все свои данные наблюдений на Иоганна Кеплера, его ученика и ассистента в течение ряда последних лет.

Иоганн Кеплер ( ) Используя идею Коперника о гелиоцентрической системе и результаты наблюдений астронома Тихо Браге, Кеплер установил законы движения планет вокруг Солнца. Но он не сумел объяснить динамику движения.

Исаак Ньютон ( ) 1687 год – публикация книги «Математические принципы натуральной философии»

1)Гравитационные силы 1667 г. И. Ньютон Астрономические Тела, обладающие массой, наблюдения, опыты. притягиваются друг к другу силами, которые называют гравитационными.

F гр.~ m 1 F гр.~ m 1* m 2 F гр. ~ 1/r² F гр.~ m 2 ________________________________________________________ ________________________________________________________________________ чем больше m тел, тем больше гравитационная сила; чем больше расстояние между телами ( r ), тем гравитационная сила меньше.

2) Закон всемирного тяготения Все материальные точки притягиваются друг к другу с силой, модуль которой прямо пропорционален произведению их масс, и обратно пропорционален квадрату расстояния между ними. Силы лежат на одной прямой, соединяющей центры масс этих тел, и направлены навстречу друг другу.

Закон всемирного тяготения можно применять, если: тела являются материальными точками тела являются однородными шарами или обладают симметричным распределением массы относительно центра тяжести для шара большого радиуса, взаимодействующего с телами, размеры которых значительно меньше размеров шара.

гравитационная постоянная численно равна силе, с которой притягиваются две материальные точки массой по 1 кг. на расстоянии 1 м. Физический смысл G=6,67* Н*м 2 /кг 2 Генри Кавендиш 1797

Созданная Ньютоном теория тяготения одерживала одну блистательную победу за другой. Она с высокой степенью точности объяснила особенности планетных орбит, найденные Кеплером. Ей удалось измерить массы планет, раскрыть загадки движения комет, тайны приливов.

Теория тяготения Ньютона предсказала появление кометы Галлея в заданный теорией срок.

С ее помощью были открыты новые планеты Солнечной системы: Нептун и Плутон.

Теоретически предсказано и установлено, что «тайна» движения Сириуса связана с тем, что это не простая, а двойная звезда.

3) Сила тяжести ________________________________________________________ __________________________________ это гравитационная сила, с которой Земля притягивает к себе тела. _ _ F тяж.=mg [H] F гр. = G(m 1* m 2 /r²) F тяж. =G(M 3* m/(R 3 +h )²)

4) Ускорение свободного падения ___________________ ускорение, с которым движется любое тело в поле тяготения Земли, если на него действует только Fтяж. F тяж.=G(M 3 *m/(R 3 +h)²) || g =G(M 3 /(R 3 +h)²) F тяж.=mg

5) Для любой планеты (космического тела)

Искусственные спутники Земли.

Движение – свободное падение (на тело действует только сила тяжести). Тело движется по окружности: а ц =g=V²/R

Максимальная скорость, которую нужно сообщить телу, чтобы оно могло двигаться вокруг Земли по круговой орбите (искусственный спутник) I космическая скорость Наименьшая скорость тела, при которой оно преодолевает притяжение Земли и становится спутником Солнца (орбита – парабола) II космическая скорость ____________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________ Скорость тела, при которой тело преодолевает притяжение Солнца и покидает Солнечную систему III космическая скорость

Как ни точна теория, она не в состоянии дать ответ на роковой вопрос: каково же происхождение силы тяготения, какова её природа? Сам автор Исаак Ньютон признавал свое бессилие, говоря: «Причину свойств силы тяготения я не мог вывести из явлений, гипотез же я не измышляю».

То, что не удалось Ньютону, сделал другой великий ученый – Альберт Эйнштейн.

Однажды на вопрос репортера о том, в чем же, в самой краткой форме, суть общей теории относительности, Эйнштейн ответил: «Раньше полагали, что если бы из Вселенной исчезла вся материя, то пространство и время сохранились бы. Теория относительности утверждает, что вместе с материей исчезли бы также пространство и время». Пространство в поле тяготения, как говорил Эйнштейн, «искривлено» - именно это искривление и есть проявление тяготения, и есть само тяготение.

Задачи к уроку.

Использованные материалы: h ttp:physics.nad.ru/Physics/Cyrillic/angl_txt.htm –наклонная плоскость... h ttp:// Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов //[Электронный ресурс]// bf4a6f73b640 Равноускоренное движение. М.Б. Львовский. Демонстрации по механике //[Электронный ресурс]// h ttp://class-fizika.narod.ru/9_13.htm h ttp:// Звезды и планеты - Космос Обои и фото. h ttp:// h ttp://rakursvl.ru/2011/07/22/23-iyulya-%e2%80%93-geliakicheskij-vosxod- siriusa/ CD Серия программного обеспечения «Умник» 10 класс. Физика. Механика и термодинамика.