Презентація на тему : "Сила тяжіння. Вага і невагомість"

Сила тяжіння. Вага й невагомість

Падіння тіл за відсутності опору повітря називають вільним падінням. При вільному падінні всі тіла падають однаково. Виміри показали, що при вільному падінні швидкість тіла щосекунди збільшується на 9,8м/с. Галілей підтвердив, що в ідеальній ситуації— всі тіла падали б однаково.

Сили взаємодії між каменем і Землею — це сили всесвітнього тяжіння. Ньютон дійшов висновку, що сила притягання двох тіл пропорційна массам цих тіл й обернено пропорційна квадрату відстані між ними. Сила тяжіння визначається як сила, з якою тіло притягується до Землі в даному місці. Ознакою дії сили завжди є зміна швидкості руху тіла.

Силу, з якою Земля притягує до себе тіло, називають силою тяжіння. Ньютон довів, що сила тяжіння прямо пропорційна масі тіла, а коефіцієнт пропорційності — 9,8 Н/кг. Цей коефіцієнт називають прискоренням вільного падіння. Тому модуль сили тяжіння можна виразити через масу тіла m й прискорення вільного падіння g так:

Силу, з якою тіло внаслідок притягання його Землею тисне на опору або розтягує підвіс, називають вагою тіла.

Сила тяжіння визначається як сила, з якою тіло притягується до Землі. Вага — як сила, з якою тіло під дією сили тяжіння діє на опору або розтягує підвіс. Ці сили діють на різні тіла: сила тяжіння — на саме тіло, а вага — на підставку або підвіс. Якщо тіло нерухоме або рухається рівномірно, то сила тяжіння й вага рівні за модулем. Вагу тіла позначають буквою Р. Вага тіла у стані спокою дорівнює силі тяжіння, що діє на це тіло:

Якщо на столі нерухомо лежить книга масою 500 г, то на цю книгу діє сила тяжіння 5 Н, але й вага цієї книги також дорівнює 5 Н. Однак це не означає, що вага й сила тяжіння — та сама сила. Ці сили істотно відрізняються одна від одної. По-перше, ці сили прикладені до різних тіл: сила тяжіння прикладена до тіла, а вага тіла — до опори або підвісу. По-друге, ці сили мають різну фізичну природу: сила тяжіння — це прояв сил всесвітнього тяжіння, що діють на відстані, а вага — зазвичай сила пружності, що діє при безпосередньому контакті. І, нарешті, сила тяжіння діє на тіло, що перебуває поблизу Землі, завжди, а вага тіла може при цьому дорівнювати нулю.

Стан, за якого вага тіла дорівнює нулю, називають невагомістю. У тривалому стані невагомості перебувають космонавти в космічному кораблі, коли його двигуни вимкнені. При цьому космонавти разом з космічним кораблем рухаються під дією тільки сил тяжіння (з боку Землі, Місяця або яких-небудь інших космічних тіл).

Питання 1. Чому камінь, кинутий у горизонтальному напрямку, не летить прямолінійно? 2. Що свідчить про існування сили тяжіння? 3. Від чого залежить сила тяжіння? 4. За якої умови тіло перебуває в стані невагомості? 5. Де можна спостерігати невагомість?

Задачі 1. Яка сила тяжіння діє на м’яч масою 400 г? 2. Чому дорівнює вага 2 л гасу? 3. Спортсмен утримує на витягнутих руках штангу вагою 800 Н. Чому дорівнює маса штанги?

Поміркуй 1. Чи володіє вагою тіло, що плаває на поверхні води? 2. Чи доводилося вам відчувати (хоча б короткочасно) стан невагомості? Якщо так, то коли саме? 3. Чи перебуває в невагомості легкий пух, що навесні й улітку літає в повітрі?