Məktəbdə fizika kursunu oxuyarkən mexanika bölməsində vacib mövzu universal cazibə qanunudur. Bu yazıda onun nə olduğunu və hansı riyazi düsturla təsvir edildiyini daha ətraflı nəzərdən keçirəcəyik, həmçinin gündəlik insan həyatında və kosmik miqyasda cazibə qüvvəsinə dair nümunələr verəcəyik.
Cazibə qanununu kim kəşf etdi
Cazibə qüvvəsinə misallar verməzdən əvvəl onu kimin kəşf etdiyini qısaca təsvir edək.
Qədim dövrlərdən bəri insanlar ulduzları və planetləri müşahidə edir və onların müəyyən trayektoriyalar üzrə hərəkət etdiyini bilirdilər. Bundan əlavə, xüsusi biliyi olmayan istənilən şəxs başa düşürdü ki, daş və ya başqa əşyanı nə qədər uzağa və hündürdən atsa da, həmişə yerə yıxılır. Lakin insanların heç biri Yerdəki və göy cisimlərindəki proseslərin eyni təbiət qanunu ilə idarə olunduğunu təxmin belə etmirdi.
1687-ci ildə ser Isaac Newton elmi əsər nəşr etdi və burada ilk dəfə riyaziümumdünya cazibə qanununun tərtibi. Əlbəttə ki, Nyuton şəxsən tanıdığı bu formulaya müstəqil olaraq gəlməyib. O, müasirlərinin bəzi fikirlərindən (məsələn, cisimlər arasında cazibə qüvvəsinin məsafəsinin kvadratına tərs mütənasibliyin olması), həmçinin planetlərin trayektoriyaları üzrə toplanmış eksperimental təcrübədən (Keplerin üçlüyü) istifadə etmişdir. qanunlar). Nyutonun dühası özünü onda göstərdi ki, alim bütün mövcud təcrübəni təhlil etdikdən sonra onu ardıcıl və praktiki olaraq tətbiq oluna bilən nəzəriyyə şəklində formalaşdıra bildi.
Qravitasiya düsturu
Ümumdünya cazibə qanununu qısaca belə ifadə etmək olar: Kainatdakı bütün cisimlər arasında onların kütlə mərkəzləri arasındakı məsafənin kvadratına tərs mütənasib və məhsula düz mütənasib olan cəlbedici qüvvə vardır. bədən kütlələrinin özlərinin. Bir-birindən r məsafədə olan kütlələri m1 və m2 olan iki cisim üçün tədqiq olunan qanun belə yazılacaq:
F=Gm1m2/r2.
Burada G cazibə sabitidir.
Cismlər arasındakı məsafələr onların ölçüləri ilə müqayisədə kifayət qədər böyükdürsə, bütün hallarda bu düsturdan istifadə etməklə cazibə qüvvəsini hesablamaq olar. Əks halda, həmçinin kütləvi kosmik obyektlərin (neytron ulduzları, qara dəliklər) yaxınlığında güclü cazibə qüvvəsi şəraitində Eynşteyn tərəfindən hazırlanmış nisbilik nəzəriyyəsindən istifadə etmək lazımdır. Sonuncu cazibə qüvvəsini məkan-zamanın təhrifinin nəticəsi hesab edir. Nyutonun klassik qanunundacazibə qüvvəsi cisimlərin elektrik və ya maqnit sahələri kimi bəzi enerji sahəsi ilə qarşılıqlı təsirinin nəticəsidir.
Qravitasiyanın Təzahürü: Gündəlik Həyatdan Nümunələr
Birincisi, bu cür nümunələr kimi müəyyən hündürlükdən düşən hər hansı cismin adını çəkə bilərik. Məsələn, ağacdan yarpaq və ya məşhur alma, düşən daş, yağış damcıları, dağ sürüşmələri və sürüşmələr. Bütün bu hallarda bədənlər planetimizin mərkəzinə meyl edir.
İkincisi, müəllim şagirdlərdən "cazibə qüvvəsinə dair nümunələr göstərməyi" xahiş etdikdə, bütün bədənlərin çəkisi olduğunu da xatırlamalıdırlar. Telefon stolun üstündə olanda və ya insan tərəzidə çəkiləndə bu hallarda bədən dayağa sıxılır. Bədən çəkisi, dəstəyin reaksiyası ilə birlikdə bir-birini tarazlayan bir cüt qüvvə meydana gətirən cazibə qüvvəsinin təzahürünün parlaq nümunəsidir.
Əgər əvvəlki paraqrafdakı düstur yer şəraiti üçün istifadə olunursa (planetin kütləsini və onun radiusunu ona əvəz edin), onda aşağıdakı ifadəni almaq olar:
F=mg
Məhz cazibə ilə bağlı məsələlərin həllində istifadə olunur. Burada g sərbəst düşmə zamanı kütləsindən asılı olmayaraq bütün cisimlərə verilən sürətdir. Əgər hava müqaviməti olmasaydı, ağır daş və yüngül lələk eyni hündürlükdən eyni anda düşərdi.
Kainatda Cazibə qüvvəsi
Hər kəs bilir ki, Yer digər planetlərlə birlikdə Günəşin ətrafında fırlanır. Öz növbəsində Günəş də varSpiral qalaktikanın qollarından biri olan Süd Yolu, mərkəzi ətrafında yüz milyonlarla ulduzla birlikdə fırlanır. Qalaktikaların özləri də yerli klasterlər adlanan qruplarda bir-birinə yaxınlaşırlar. Əgər miqyasda geri dönsək, o zaman öz planetlərinin ətrafında fırlanan peykləri, bu planetlərə düşən və ya uçan asteroidləri xatırlamalıyıq. Müəllim şagirdlərdən soruşsa, bütün bu halları xatırlamaq olar: “Cazibə qüvvəsinə misallar gətirin.”
Qeyd edək ki, son onilliklərdə kosmik miqyasda əsas qüvvə məsələsi sual altındadır. Yerli kosmosda bu, şübhəsiz ki, cazibə qüvvəsidir. Bununla belə, məsələni qalaktika səviyyəsində nəzərə alsaq, qaranlıq maddə ilə əlaqəli başqa, hələ naməlum bir qüvvə meydana çıxır. Sonuncu anti-qravitasiya kimi özünü göstərir.
