Воспользуйтесь поиском к примеру Реферат        Грубый поиск Точный поиск
Вхід в абонемент


Интернет реклама УБС






Реферат на тему:

ДВИЖЕНИЕ НЕБЕСНЫХ ТЕЛ

под действием сил тяжести

1. Космические скорости и форма орбит. Исходя из наблюдений за движением Луны и анализируя открытые Кеплером законы движения планет, И. Ньютон (1643 - 1727) установил закон вселенная-него тяжести. По этому закону, как вы знаете из курса физики, все тела во Вселенной притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квад-ратов расстояния между ними:

здесь m1 и m2 - массы двух тел, r - расстояние между ними, а G - коэффи-циент пропорциональности, называемый гравитационной постоянной. Его числовое значение зависит от единиц, в которых выражены сила, масса и расстояние. Закон все светящиеся притяжения объясняет движение планет и комет вокруг Солнца, движение спутников вокруг плане: двойных и кратных звезд вокруг их общего центра масс.

Ньютон доказал, что пол действием взаимного притяжения тела могут двигаться друг относительно друга по эллипсу (в частности, по кругу), по параболе и гиперболе. Он установил, что вид орбиты, которую описывает тело, зависит от его скорости в данном месте ор-биты (рис. 1).

При определенной скорости тело описывает круг около центра Тяжин-ния. Такую скорость называют первой космической или круговой скоростью, ее на-дают телам, запускаемых как искусственные спутники Земли по круговых орбитах. (Вывод формулы для вычисления пер-вой космической скорости известно из курса физики.) Первая косми-на скорость вблизи поверхности Земли составляет около 8 км /с (7,9 км /с).

Если телу придать скорости, и дело большей от круговой (11,2 км /с), которая называется второй космической или пара-метаболические скоростью, то тело навсегда отойдет от Земли и может стать спутником Солнца. В этом случае тело будет двигаться по пара-боли относительно Земли. При еще большей скорости относительно Земли оно полетит по гиперболе. Двигаясь по параболе или гиперболе, тело один раз обходит Солнце и навсегда удаляется от него.

Средняя скорость движения Земли по орбите 30 км /с. Орбита Зем-ли близка к кругу, следовательно, скорость движения Земли по орбите приближение ся к круговой на расстоянии Земли от Солнца. Параболическая скорость на расстоянии Земли от Солнца равно 30км /с = 42 км /с. При такой скорости относительно солнцу тело с орбиты Зем-ли покинет Солнечную систему.

2. Возмущения в движении планет. Законы Кегилера точно исполню-ются только тогда, когда рассматривается движение двух изолированных тел под действием взаимного притяжения. В Солнечной системе планет много, все они не только притягиваются Солнцем, но и притягивают друг друга, поэтому их движения не точно подчиняются законам Кеплера.

Рис. 1. Зависимость формы орбиты

от начальной скорости объекта

Отклонение от движения, происходившего бы строго по законам Кеплера, называются возмущениями. В Солнечной системе возбуждения-ния небольшие, потому притяжения каждой планеты Солнцем значительно сильнее притяжения других планет.

Самые возмущения в Солнечной системе вызывает планета Юпитер, которая примерно в 300 раз массивнее Земли. Юпитер влияет на движение астероидов и комет, когда они близко подходят к нему. В частности, если направления ускорений коме-ты, вызванные притяжением Юпитера и Солнца, совпадают, то ко-цель может развить столь большую скорость, что, двигаясь по гиперболе, навсегда выйдет из Солнечной системы. Бывали случаи, когда притяжение Юпитера сдерживало комету эксцентра-ситет ее орбиты уменьшался и резко уменьшался период вращения.

Вычисляя видимое положение планет, приходится учитывать-вать возмущения. Сейчас делать такие расчеты помогают быстро-действующие электронно-вычислительные машины. При запуске искусственных небесных тел и расчета их траекторий пользуются теорией движения небесных тел, в частности теорией возмущений.

Возможность запускать автоматические межпланетные станции по желаемым, заранее рассчитанных траекториям, доводить их до цели с учетом возмущений в движении - все это яркие примеры пиз-наванности законов природы. Небо, которое по представлениям верующих является жилищем богов, стал ареной человеческой деятельности так же, как и Земля. Религия всегда противопоставляла Земле и небе и провоз-шувала небо недостижимым. А теперь среди планет движутся искусственных ни небесные тела, созданные человеком и управляемые ею по радио с вели-ких расстояний.

3. Открытие Нептуна. Одним из ярких примеров достижений науки, одним из свидетельств неограниченной познаваемости природы было открытие планеты Нептун с помощью вычислений - "на кончике пера".

Уран - планета, которую открыл В. Гершель в конце XVIII в. Она идет за Сатурном, который много веков считался самой отдаленной из планет. Уран трудно увидеть невооруженным глазом. До 40-х годов XIX в. точные наблюдения показали, что он едва заметно отклоняется от того пути, по которому должен двигаться с учетом возмущений со стороны всех известных планет. Таким образом, теория движения небесных тел, столь строгая и точная, подверглась испытания ния.

Леверье (во Франции) и Адамс (в Англии) высказали предположение ния, что, поскольку возмущения со стороны известных планет не объясняют отклонение в движении Урана, значит, на него действует притяжение еще неизвестного тела. Они почти одновременно рассчитали, где за Ураном должно быть неизвестное тело, которое своим притяжением вызывает эти от-отклонение. Ученые вычислили орбиту неизвестной планеты, ее массу и ука-зал место на небе, где в настоящее время она должна находиться. Эту планету и был найден в телескоп в указанном месте в 1846 г. ее назвали Нептуном. Планету не видны невооруженным глазом. Итак, это противоречие между теорией и практикой, которая, казалось, шк-вала авторитет материалистической науки, привело к триумфу.

4. Приливы. Под действием взаимного притяжения частиц тело пытается принять форму шара. Поэтому форма Солнца, планет, их спутников и звезд близка к шарообразной. Вследствие вращения тела (как вы знаете из физических опытов) сплющиваются, сжимаются вдоль оси вращения. Поэтому немного сплюснутая у полюсов зем-на шар, а больше сплюснутые Юпитер и Сатурн, которые быстро вращаются.

Но форма планет может меняться и под действием сил их взаимно-го притяжения. Шаровое тело (планета) движется в целом под действием гравитационного притяжения другого тела так, будто вся сила притяжения приложенная к его центру. Однако некоторые части пла-неты находятся на разном расстоянии от тела, которое притягивает, поэтому гравитационное ускорение в них также неодинаковое, то и спричы-ствует возникновению сил, которые пытаются деформировать планету. Риз-ница ускорений, возникающих вследствие притяжения другим те-лом, в данной точке и в центре планеты называется приточным ускорением.

качестве примера рассмотрим систему Земля - Луна. Один и тот же элемент массы в центре Земли привлечен Луной слабом е, чем на стороне, обращенной к Луне, и сильнее,


Страницы: 1 2