Закон всесвітнього тяготіння

Відео: Фізика. Динаміка: Закон Всесвітнього тяжіння. Центр онлайн-навчання «Фоксфорд»

Закон всесвітнього тяготіння - фізичний закон, що описує гравітаційну взаємодію в рамках ньютонівської механіки. Закон стверджує, що сила тяжіння між двома тілами (матеріальними точками) прямо пропорційна добутку їх мас і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.
Закон всесвітнього тяжіння сформулював Ісаак Ньютон в 1687 році в трактаті «Philosophiae Naturalis Principia Mathematica».
У математичній формі закон всесвітнього тяжіння записується для матеріальних точок у вигляді:

,

де - Сила, діюча на друге тіло (матеріальну точку) з боку першого тіла, G - гравітаційна стала, m 1 і m 2 - маси першого і другого тіла, відповідно, - Вектор, що з`єднує перше тіло з другим. R 12 - відстань між тілами.


Для абсолютно величини сили:

.

Сила тяжіння, що діє на перше тіло з боку другого тіла однакова по модулю і спрямована протилежно:



.

стала G, яку називають гравітаційною сталою, однакова для всіх тіл, тобто є фундаментальною фізичною константою.
Гіпотезу про зменшення тяжіння між тілами обернено пропорційно квадрату відстані висловив в 1660 Роберт Гук. Ісаак Ньютон не тільки сформулював її математично, але вивів, використовуючи побудовану ним теорію обчислення нескінченно малих і закони Ньютона, з цього припущення закони Кеплера, що описують рух планет навколо Сонця.
Закон всесвітнього тяжіння справедливий і застосуємо для більшості фізичних задач. Однак, він має свої обмеження. Принциповим обмеженням ньютонівського закону є те, що він спирається на принцип дальнодействия, тобто, виходячи з нього взаємодія передається від одного тіла до іншого моментально. Сучасна фізика використовує принцип близкодействия, згідно з яким будь-яка взаємодія може передаватися тільки з кінцевою швидкістю.
У загальній теорії відносності гравітаційне поле описується викривленою метрикою простору-часу. Ньютонівські закони виводиться із загальних рівнянь Ейнштейна в разі слабкого гравітаційного поля, на далеких відстанях від масивних тіл. Поблизу масивних тіл необхідний точний розв`язок.

Увага, тільки СЬОГОДНІ!