Закон всесвітнього тяжіння
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
Зміст:
Історія відкриття
Ні для кого не секрет, що закон всесвітнього тяжіння був відкритий великим англійським вченим Ісааком Ньютоном, який за легендою гуляв у вечірньому саду та роздумував над проблемами фізики. У цей момент з дерева впало яблуко (за однією версією прямо на голову фізику, по інший просто впало), що стало згодом знаменитим яблуком Ньютона, так як привело вченого до осяяння, еврики. Яблуко, що впало на голову Ньютону, надихнуло того до відкриття закону всесвітнього тяжіння, адже Місяць в нічному небі залишався нерухомим, яблуко ж впало, можливо, подумав вчений, що якась сила впливає як на Місяць (змушуючи його обертатися по орбіті), так і на яблуко, змушуючи його падати на землю.
Зараз по завіренням деяких істориків науки вся ця історія про яблуко лише красива вигадка. Насправді падало яблуко чи ні, не так вже й важливо, важливо, що вчений таки дійсно відкрив і сформулював закон всесвітнього тяжіння, який нині є одним з наріжних каменів, як фізики, так і астрономії.
Зрозуміло, і задовго до Ньютона люди спостерігали, як падаючі на землю речі, так і зірки в небі, але до нього вони вважали, що існує два типи гравітації: земна (діюча виключно в межах Землі, що змушує тіла падати) та небесна (діюча на зірки і Місяць). Ньютон же був першим, хто об’єднав ці два типи гравітації в своїй голові, першим хто зрозумів, що гравітація є тільки одна і її дію можна описати універсальним фізичним законом.
Визначення закону
Згідно з цим законом, всі матеріальні тіла притягуються один одного, при цьому сила тяжіння не залежить від фізичних або хімічних властивостей тіл. Залежить вона, якщо все максимально спростити, лише від ваги тіл та відстані між ними. Також додатково потрібно взяти до уваги той факт, що на всі тіла, що знаходяться на Землі діє сила тяжіння самої нашої планети, що одержала назву – гравітація (з латині слово «gravitas» перекладається як тяжкість).
Спробуємо ж тепер сформулювати і записати закон всесвітнього тяжіння максимально коротко: сила тяжіння між двома тілами з масами m1 і m2 і розділеними відстанню R прямо пропорційна обом масам і обернено пропорційна квадрату відстані між ними.
Формула
Нижче представляємо вашій увазі формулу закону всесвітнього тяжіння.
G в цій формулі це гравітаційна стала, рівна 6,67408(31)•10−11 це величина впливу на будь-який матеріальний об’єкт сили гравітації нашої планети.
Невагомість тіл
Відкритий Ньютоном закон всесвітнього тяжіння, а також супутній математичний апарат пізніше лягли в основу небесної механіки та астрономії, адже за допомогою нього можна пояснити природу руху небесних тіл, так само як і явище невагомості. Перебуваючи в космічному просторі на значній відстані від сили тяжіння-гравітації такого великого тіла як планета, будь-який матеріальний об’єкт (наприклад, космічний корабель з астронавтами на борту) виявиться в стані невагомості, так як сила гравітаційного впливу Землі (G у формулі закону тяжіння) або якої-небудь іншої планети більше не буде на нього впливати.
Автор: Павло Чайка, головний редактор журналу Пізнавайка
При написанні статті намагався зробити її максимально цікавою, корисною та якісною. Буду вдячний за будь-який зворотний зв'язок та конструктивну критику у вигляді коментарів до статті. Також Ваше побажання/питання/пропозицію можете написати на мою пошту pavelchaika1983@gmail.com або у Фейсбук.