Гравітація Ньютона
У 1666 році найбільшим англійським фізиком і механіком В. відкритий Ньютоном закон, здатний кількісно порахувати силу, завдяки якій вся матерія у Всесвіті прагне один до одного. Це явище отримало назву всесвітнє тяжіння. Коли вас просять: «Сформулюйте закон всесвітнього тяжіння», ваша відповідь має звучати так:
Сила гравітаційної взаємодії, що сприяє тяжінню двох тіл, знаходиться в прямій пропорційній зв’язку з масами цих тіл і обернено пропорційною зв’язку з відстанню між ними.
Важливо! В законі тяжіння Ньютона використовується термін «відстань». Під цим терміном слід розуміти не дистанцію між поверхнями тіл, а відстань між їх центрами тяжіння. Приміром, якщо два кулі радіусами r1 і r2 лежать один на одному, то дистанція між їх поверхнями дорівнює нулю, однак сила тяжіння є. Вся справа в тому, що відстань між їх центрами r1+r2 відмінно від нуля. У космічних масштабах це уточнення не суть важливо, але для супутника на орбіті дана дистанція дорівнює висоті над поверхнею плюс радіус нашої планети. Відстань між Землею і Місяцем також вимірюється як відстань між їх центрами, а не поверхнями.
Для закону тяжіння формула виглядає наступним чином:
,
де:
- F – сила тяжіння,
- – маси,
- r – відстань,
- G – гравітаційна постійна, що дорівнює 6,67·10-11 м3/(кг·с2).
Що ж являє собою вагу, якщо тільки що ми розглянули силу тяжіння?
Сила є векторною величиною, проте в законі всесвітнього тяжіння вона традиційно записана як скаляр. У векторній картині закон буде виглядати таким чином:
.
Але це не означає, що сила обернено пропорційна кубу відстані між центрами. Ставлення слід сприймати як одиничний вектор, спрямований від одного центру до іншого:
.
Закон гравітаційної взаємодії
