Физика боюнча мектеп курсун окуп жатканда механика бөлүмүндөгү маанилүү тема бүткүл дүйнөлүк тартылуу мыйзамы болуп саналат. Бул макалада биз анын эмне экенин жана кандай математикалык формула менен сүрөттөлгөнүн тереңирээк карап чыгабыз, ошондой эле адамдын күнүмдүк жашоосундагы жана космостук масштабдагы тартылуу күчүнө мисалдарды келтиребиз.
Тартылуу мыйзамын ким ачкан
Тартылуу күчүнө мисалдарды келтирүүдөн мурун, келгиле, аны ким ачкандыгын кыскача айтып берели.
Байыркы доорлордон бери адамдар жылдыздарды жана планеталарды байкап, алардын белгилүү траекториялар боюнча кыймылдаарын билишкен. Мындан тышкары, атайын билими жок ар бир адам таш же башка нерсени канчалык алыска жана бийик ыргыбасын, ал дайыма жерге кулап турганын түшүнгөн. Бирок адамдардын эч кимиси Жердеги жана асман телолорундагы процесстер бир эле табигый мыйзам менен башкарылаарын ойлогон да эмес.
1687-жылы сэр Исаак Ньютон илимий эмгегин жарыялап, анда биринчи жолу математикалыкбүткүл дүйнөлүк тартылуу мыйзамын түзүү. Албетте, Ньютон өзү тааныган бул формулага өз алдынча келген эмес. Ал өзүнүн замандаштарынын кээ бир идеяларын (мисалы, телолордун ортосундагы тартылуу күчүнүн алыстыгынын квадратына тескери пропорционалдыктын болушу), ошондой эле планеталардын траекториялары боюнча топтолгон эксперименталдык тажрыйбаны (Кеплердин үч мыйзамдар). Ньютондун гениалдуулугун илимпоз колдо болгон бардык тажрыйбаны талдап чыккандан кийин, аны ырааттуу жана практикалык жактан колдонууга жарамдуу теория түрүндө түзө алганын көрсөттү.
Гравитация формуласы
Бүткүл дүйнөлүк тартылуу мыйзамын кыскача төмөнкүчө формулировкалоого болот: Ааламдагы бардык телолордун ортосунда алардын масса борборлорунун ортосундагы аралыктын квадратына тескери пропорционалдуу жана көбөйткөнгө түз пропорционалдуу тартуучу күч бар. орган-дардын ездерунун массасынын. Массалары m1 жана m2 бири-биринен r аралыкта жайгашкан эки дене үчүн изилденүүчү мыйзам төмөнкүчө жазылат:
F=Gm1m2/r2.
Бул жерде G – тартылуу күчүнүн туруктуулугу.
Тартуу күчүн бардык учурларда бул формуланы колдонуу менен эсептөөгө болот, эгерде денелердин ортосундагы аралыктар алардын өлчөмдөрүнө салыштырмалуу чоң болсо. Болбосо, ошондой эле массалык космостук объектилердин (нейтрон жылдыздары, кара тешиктер) жанында күчтүү тартылуу шарттарында Эйнштейн иштеп чыккан салыштырмалуулук теориясын колдонуу керек. Акыркысы тартылуу күчүн убакыт-мейкиндиктин бурмаланышынын натыйжасы катары карайт. Ньютондун классикалык мыйзамындатартылуу күчү - бул денелердин электр же магнит талаасы сыяктуу кандайдыр бир энергетикалык талаа менен өз ара аракеттешүүсүнүн натыйжасы.
Гравитациянын көрүнүшү: Күнүмдүк жашоодон мисалдар
Биринчиден, мисалы, белгилүү бир бийиктиктен кулаган денелерди атасак болот. Мисалы, дарактын жалбырагы же атактуу алмасы, таштын кулашы, жамгыр тамчылары, тоо көчкү жана жер көчкү. Бардык бул учурларда денелер биздин планетанын борборуна ыкташат.
Экинчиден, мугалим окуучулардан «тартылуу күчүнүн мисалдарын бергиле» дегенде, алар бардык денелердин салмагы бар экенин эстен чыгарбашы керек. Телефон столдун үстүндө турганда же адамды таразага тартканда, бул учурларда дене тирөөчтү басып калат. Дене салмагы тирөөчтүн реакциясы менен бирге бири-бирин тең салмактап туруучу күчтөрдүн жуптугун түзгөн тартылуу күчүнүн көрүнүшүнүн ачык мисалы болуп саналат.
Эгер мурунку абзацтагы формула жердик шарттар үчүн колдонулса (планетанын массасын жана анын радиусун ага алмаштырыңыз), анда төмөнкү туюнтманы алууга болот:
F=mg
Бул тартылуу күчү менен маселелерди чечүүдө колдонулат. Бул жерде g – эркин түшүүдө массасына карабастан бардык денелерге берилген ылдамдануу. Эгерде абанын каршылыгы болбосо, оор таш менен жеңил мамык бирдей бийиктиктен бир убакта кулап калмак.
Ааламдагы тартылуу
Жер башка планеталар менен бирге Күндүн айланасында айланаарын ар бир адам билет. Өз кезегинде, Күн, ичинде болууспиралдык галактиканын бир колунун бири Саманчынын жолу, анын борборунда жүз миллиондогон жылдыздар менен бирге айланат. Галактикалардын өздөрү да жергиликтүү кластерлер деп аталган бир-бирине жакындашат. Эгер масштабга кайрылсак, анда алардын планеталарынын айланасында айланган спутниктерди, бул планеталарга түшкөн же учуп бараткан астероиддерди эстешибиз керек. Мугалим окуучулардан: "Тартуу күчүнүн мисалдарын бергиле" деп сураса, бул учурлардын бардыгын эстеп калууга болот.
Белгилей кетсек, акыркы он жылдыктарда космостук масштабдагы негизги күч маселеси күмөн жаратып келет. Жергиликтүү мейкиндикте бул, албетте, тартылуу күчү. Бирок галактиканын деңгээлинде маселени карасак, караңгы зат менен байланышкан дагы бир белгисиз күч пайда болот. Акыркысы антигравитация катары көрүнөт.
