Сіла сусветнага прыцягнення: характарыстыка і практычная значнасць

XVI - XVII стагоддзя многія па праве называюць адным з самых слаўных перыядаў у гісторыі фізікі. Менавіта ў гэты час былі шмат у чым закладзены тыя асновы, без якіх далейшае развіццё гэтай навукі было б папросту неймаверным. Капернік, Галілей, Кеплер прарабілі вялікую працу, каб заявіць пра фізіку як аб навуцы, якая можа даць адказ практычна на любое пытанне. Асабняком ў цэлай чарадзе адкрыццяў варта закон сусветнага прыцягнення, канчатковая фармулёўка якога належыць выдатнаму ангельскай навукоўцу Ісааку Ньютану.

Асноўнае значэнне прац гэтага вучонага заключалася не ў адкрыцці ім сілы сусветнага прыцягнення - аб наяўнасці гэтай велічыні яшчэ да Ньютана казаў і Галілей, і Кеплер, а ў тым, што ён першым даказаў, што і на Зямлі, і ў касмічнай прасторы дзейнічаюць адны і тыя ж сілы ўзаемадзеяння паміж целамі.

Ньютан на практыцы пацвердзіў і тэарэтычна абгрунтаваў той факт, што абсалютна ўсе цела ў Сусвеце, у тым ліку і тыя, якія размяшчаюцца на Зямлі, ўзаемадзейнічаюць адзін з адным. Гэта ўзаемадзеянне атрымала назву гравітацыйнага, у той час як сам працэс сусветнага прыцягнення - гравітацыі.
Дадзенае ўзаемадзеянне ўзнікае паміж целамі таму, што існуе асаблівы, непадобны да іншых, выгляд матэрыі, які ў навуцы атрымаў назву гравітацыйнага поля. Гэта поле існуе і дзейнічае вакол абсалютна любога прадмета, пры гэтым ніякай абароны ад яго не існуе, так як ён валодае ні на што не падобнай здольнасцю пранікаць у любыя матэрыялы.

Сіла сусветнага прыцягнення, вызначэнне і фармулёўку якой даў Язэп Ньютон, знаходзіцца ў прамой залежнасці ад творы мас ўзаемадзейнічаюць тэл, і ў зваротнай залежнасці ад квадрата адлегласці междуэтими аб'ектамі. Паводле меркавання Ньютана, неабвержна пацверджанага практычнымі пошукамі, сіла сусветнага прыцягнення знаходзіцца па наступнай формуле:

F = Mm / r2.

У ёй асаблівае значэнне належыць гравітацыйнай пастаяннай G, якая прыблізна роўная 6,67 * 10-11 (Н * м2) / кг2.

Сіла сусветнага прыцягнення, з якой целы прыцягваюцца да Зямлі, уяўляе сабой прыватны выпадак закона Ньютана і называецца сілай цяжару. У дадзеным выпадку гравітацыйнай сталай і масай самай Зямлі можна занядбаць, таму формула знаходжання сілы цяжару будзе выглядаць так:

F = mg.

Тут g - не што іншае, як паскарэнне вольнага падзення, лікавае значэнне якога прыкладна роўна 9,8 м / с2.

Закон Ньютана тлумачыць не толькі працэсы, якія адбываюцца непасрэдна на Зямлі, ён дае адказ на мноства пытанняў, звязаных з прыладай ўсёй Сонечнай сістэмы. У прыватнасці, сіла сусветнага прыцягнення паміж нябеснымі целамі аказвае вырашальны ўплыў на рух планет па сваіх арбітах. Тэарэтычнае апісанне гэтага руху было дадзена яшчэ Кеплерам, аднак абгрунтаванне яго стала магчыма толькі пасля таго, як Ньютан сфармуляваў свой знакаміты закон.

Сам Ньютан звязваў з'явы зямной і пазаземнай гравітацыі на простым прыкладзе: пры стрэле з гарматы ядро ляціць не прама, а па дугападобнай траекторыі. Пры гэтым пры павелічэнні зарада пораху і масы ядра апошняе будзе ляцець усё далей і далей. Нарэшце, калі выказаць здагадку, што магчыма дастаць столькі пораху і сканструяваць такую гармату, каб ядро абляцела вакол Зямнога шара, то, прарабіўшы гэты рух, яно не спыніцца, а будзе працягваць сваё кругавое (эліпсападобную) рух, ператварыўшыся ў штучны спадарожнік Зямлі. Як следства, сіла сусветнага прыцягнення аднолькавая па сваёй прыродзе і на Зямлі, і ў касмічнай прасторы.