Keď NASA vysiela rakety do vesmíru, musí zápasiť s oveľa viac ako len s výcvikom astronautov, zaťaženie paliva a celkový cieľ misie. Astrofyzici, ktorí plánujú vesmírne lety, sa tiež musia popasovať so základnými fyzikálnymi zákonmi. Hlavným z nich je zákon univerzálnej gravitácie sira Isaaca Newtona.
Náš najobľúbenejšíUčte sa od najlepších
S viac ako 100 triedami môžete získať nové zručnosti a odblokovať svoj potenciál. Gordon RamsayVarenie ja Annie LeibovitzFotografovanie Aaron SorkinScenár Anna WintourKreativita a vedenie deadmau5Výroba elektronickej hudby Bobbi BrownMakeup Hans ZimmerBodovanie filmu Neil GaimanUmenie rozprávania Daniel NegreanuPoker Aaron FranklinTexas Style Bbq Misty CopelandTechnický balet Thomas KellerTechniky varenia I: Zelenina, cestoviny a vajciaZačaťPreskočiť na sekciu
- Čo je Newtonov zákon univerzálnej gravitácie?
- Aká je história zákona univerzálnej gravitácie?
- Aké sú možnosti použitia zákona univerzálnej gravitácie?
- Viac informácií o MasterClass Chrisa Hadfielda
Čo je Newtonov zákon univerzálnej gravitácie?
Newtonov zákon univerzálnej gravitácie hovorí, že dve telesá vo vesmíre sa na seba ťahajú silou úmernou ich hmotám a vzdialenosti medzi nimi. Pre veľké objekty obiehajúce okolo seba - napríklad Mesiac a Zem - to znamená, že na seba skutočne vyvíjajú znateľnú silu. Môže sa zdať, že mesiac obieha okolo relatívne statickej Zeme, ale v skutočnosti sa Mesiac a Zem otáčajú okolo tretieho bodu medzi nimi. Tento bod sa nazýva barycentrum.
Podľa podmienok Newtonovho zákona priťahuje každý objekt vo vesmíre každý ďalší objekt merateľnou silou (akokoľvek miernou). Sila je:
čo znamená pátos v literatúre
- Priamo úmerné súčinu hmotností dvoch objektov
- Nepriamo úmerné druhej mocnine vzdialenosti medzi objektmi
Tento princíp možno vyjadriť v rovnici: F = G mM / r ^ 2
V rámci tejto rovnice:
prečo mám pocit, že môj mozog je vyprážaný
- F je veľkosť sily
- m je hmotnosť menšieho objektu
- M je hmotnosť väčšieho objektu
- r je vzdialenosť medzi ťažiskami objektov
- G je gravitačná konštanta
Aká je história zákona univerzálnej gravitácie?
Sir Isaac Newton bol prvým vedcom, ktorý špecificky formuloval koncept gravitačnej sily a jeho práce podrobne popisujú, ako gravitačná príťažlivosť ovplyvňuje padajúce objekty aj pohyby nebeských telies.
Newton sa však odvolal na pozorovania a teórie iných matematikov a fyzikov, vrátane: Maxa Keplera; Robert Hooke; Edmund Halley; a Christopher Wren.
Viac ako 100 rokov potom, čo Newton publikoval svoju prácu, anglický fyzik Henry Cavendish vyslovil koncept gravitačnej konštanty G . Cavendishova práca okrem iného pomohla stanoviť presnú hodnotu celkovej hmotnosti Zeme. (Pri použití Newtonovej rovnice na meranie gravitačných účinkov Zeme na pozemský objekt, M by predstavovala hmotu Zeme a m by predstavovala hmotnosť zemského objektu.)
Chris Hadfield učí prieskum vesmíru Dr. Jane Goodall učí ochrane prírody Neil deGrasse Tyson učí vedecké myslenie a komunikáciu Matthew Walker učí vedu o lepšom spánku
Aké sú možnosti použitia zákona univerzálnej gravitácie?
Zákon univerzálnej gravitácie sa týka mnohých tém súčasnej vedy. Medzi tieto témy patria:
ako sa stať vývojárom videohier
- Príliv (vytvorený gravitačným ťahom mesiaca na Zemi)
- Interakcia medzi dvoma pozemskými objektmi
- Interakcia medzi jedným pozemským objektom a Zemou samotnou
- Astrofyzika vrátane toho, ako nebeské telesá vyvíjajú silu na seba navzájom a na oveľa menšie objekty, napríklad kozmické lode.
Pre vesmírnu loď obiehajúcu alebo opúšťajúcu Zem, pretože hmotnosť vesmírnej lode vo vzťahu k Zemi je malá, loď nevyvíja na Zem veľkú silu. Primárnym dôsledkom pre vesmírne lety je to, že gravitačná sila na vesmírnu loď klesá so zvyšovaním vzdialenosti medzi vesmírnou loďou a Zemou. Sila v skutočnosti rýchlo klesá, keďže sa delí druhou mocninou vzdialenosti.
Získajte viac informácií o výskume vesmíru v MasterClass bývalého astronauta Chrisa Hadfielda.
