Njutnov zakon gravitacije-gravitaciono međudjelovanje

0
3666

Gravitaciono međudjelovanje

 

Gravitacija je ‘nevidljiva’ sila koja privlači sva tijela u svemiru jedna prema drugom. Sunčeva gravitacija zadržava planete u svojim orbitama. Zemljina gravitacija ‘osigurava’ da Mjesec  kruži u svojoj  orbiti  oko Zemlje. Gravitaciona sila drugih nebeskih tijela u vasioni ‘drži’ Mjesec dovljno jakom silom  da se ne obruši na Zemlju!

 

 

 

Jupiter je jako velika planeta koja svojom jakom gravitacionom silom privlači manja nebeska tijela poput asteroida  meteora, tako da na taj način štiti Zemlju.

 

 

Gravitaciona sila djeluje između Zemlje i svakog tijela na njenoj površini. Gravitaciona sila je privlačna sila između svih tijela koja imaju masu, djeluje i između zrncadi pjeska. Gravitaciono privlačenje  postoji  zmeđu dvoje ljudi jako je malog intenziteta pa ga i ne osjećamo. Gravitaciono privlačenje  postoji  postaje znatno tek kad su jedno od tijela vrlo velike mase, poput nebeskih tijela.

 

 

 

Njutnov zakon gravitacije je u stvari matematički opis gravitacione sile ili gravitaconog međudjelovanja– sile kojom se uzajamno privlače dvije mase. Gravitacija predstavlja uzajamno privlačenje između materijalnih tijela – planeta u galaksijama, zvijezda u univerzumu, itd.

 

 

 

 

Jačina gravitacione sile između dva tijela zavisi od mase tih tijela i udaljenosti između njih. Jača sila privlačenja postoji među tijelima čije su mase veće, a rastojanje manje.

 

 

Gravitacione sile su isključivo privlačne sile i djeluju i na veoma velikim rastojanjima.

Njutnov zakon gravitacije glasi:
Intenzitet sile kojom jedno tijelo privlači drugo proporcionalan je masama tih tijela, a obrnuto proporcionalan kvadratu tih rastojanja.

Primjer: gravitaciono međudjelovanje  između Zemlje i Mjeseca


Konstanta γ se zove gravitaciona konstanta. Ako je masa tijela 1 kg a tijela se nalaze na rastojanju od jednog metra, ona iznosi:

Gravitaciona sila je koja djeluje između dva tijela je veća, ako je masa tijela veća, a rastojanje između tijela manje.

Primjer: Dva tijela imaju mase  m1= 1 t i m2 = 20 t, rastojanje između njih r = 10 m. Kolikom gravitacionom silom ova dva tijela djeluju jedno na drugo?

________________

 

Gravitacija nas:              

– vuče prema središtu Zemlje
– vuče nazad kada se penjemo uzbrdo
– ubrzava nas kad idemo nizbrdo
– drži vazdušni omotač oko Zemlje
– tjera rijeke da teku nizvodno
– drži Mjesec u Zemljinoj orbiti
– drži planete u njihovim orbitama
– drži mora u svojim koritima

Gravitaciono polje

Prostor u kome se osjeća dejstvo gravitacione sile privlačenjem jednog tijela drugim može se ostvariti samo putem materijalne sredine. Ta materijalna sredina (vid materije) koja postoji u cijelom prostoru oko tijela i kojim djeluje na druga tijela, naziva se gravitaciono polje. U prostoru oko Zemlje postoji gravitaciono polje posredstvom kojeg Zemlja privlači tijela koja se u njemu nalaze. Gravitaciono polje karakteriše znatan broj fizičkih veličina od kojih je jedna i jačina gravitacionog polja, a koja je vektorska veličina. Jačina gravitacionog polja brojno je jednaka odnosu gravitacione sile i mase tijela. Smjer polja je isti kao i smjer gravitacione sile.


Iz definicije gravitacionog polja određuje se mjerna jedinica jačine gravitacionog
polja.

 


Zemlja privlači sva tijela, koja se nalaze na njoj ili u njenoj blizini silom koja se naziva sila Zemljine teže. Ta sila je usmjerena prema centru Zemlje. Na malim rastojanjima od Zemljine površine može se smatrati da je privlačna gravitciona sila:

Po drugom Njutnovom zakonu postoji ubrzanje, koje se naziva grvitaciono ubrzanje Zemlje g. Na 45° geografske širine u blizini Zemljine površine g iznosi 9,81m/s².

 

 

Gravitaciono ubrzanje na Zemlji nije isto na polovima i ekvatoru, a opada sa rastojanjem od centra Zemlje,

 

 

 

Gravitaciono ubrzanja  nebeskih tijela zavise od mase tih tijela

Asteroidi su veoma male mase i imaju malo ubrzanje. Gravitciono ubrzanje Sunca je
g = 274 m/s²; Mjeseca g = 1,62 m/s²;

Plutona g = 0,17 m/s²; Neptuna g = 11,4 m/s²; Uran g = 9,0 m/s²

Saturna g = 11,1 m/s²; Jupitera g = 24,9 m/s²; Marsa g = 3,73 m/s²;

Zemlje g = 9,81 m/s²; Venere g = 8,87 m/s²; Marsa g = 3,73 m/s²;Merkura g = 3,70 m/s²;

 

Otkriće gravitacijeSmatra se da je Isak Njutn, vidjevši jabuku kako pada sa drveta, došao na ideju da je Zemlja svojom gravitacionom silom privukla jabuku, baš kao što privlači i Mjesec da, kao njen satelit, neprestano kruži oko nje. Njutn je znao da za nebesko tijelo koje se nalazi u kretanju nije potrebna nikakva sila da bi ga održala u tom kretanju (Zakon inercije). U tom slučaju tijela bi se kretala ravnomjerno pravolinijski. Pošto se tijela kreću po krivoj putanji uzrok tome može biti neka sila koja ga vuče prema centru putanje. Na osnovu ovih pretpostavki Njutn je formulisao zakon univerzalne gravitacije koji između ostalog, objašnjava i kako sa djelovanjem Zemljine gravitacione sile, uzrokuje da Mjesec kruži oko Zemlje, baš kao što sve planete kruže oko Sunca. Što je planeta bliža Suncu, na njoj se jače osjeća gravitaciona sila Sunca.

LEAVE A REPLY