Абсолютно всі тіла, які мають кінцевою масою, взаємодіють один з одним завдяки так званій силі тяжіння або гравітації. Дамо у статті визначення сили тяжіння, а також розглянемо, яку роль вона відіграє в природі та космосі.
Що таке сила тяжіння або гравитациия?
У фізиці визначення сили тяжіння або гравітації дають наступне: це сила, з якою два тіла, що мають масу, притягуються один до одного. Це означає, що кожна людина притягається до будь-якого предмета, який зустрічає у своєму житті. Однак ця сила є настільки маленькою, що вона не відчувається.
Прояв гравітації помітно, коли серед взаємодіючих тіл є об’єкт з величезною масою, наприклад, наша планета. У багатьох задачах з фізики визначення сили тяжіння зводять до поняття тяжіння об’єктів до Землі. В останньому випадку говорять про вагу тіла, який обчислюють за формулою P = m*g. Тут m і g – маса тіла і прискорення вільного падіння, яке приблизно дорівнює 9,81 м/с2.
Сер Ісаак Ньютон і всесвітнє тяжіння
Вперше вичерпне визначення сили тяжіння дав наприкінці XVII ст. великий англійський учений Ісаак Ньютон. Він зміг об’єднати існуючі на той час розрізнені знання та емпіричні спостереження (поняття Галілея про інерції тіл і закони Кеплера) та оформити їх у вигляді стрункої теорії, що отримала назву «Небесна механіка».
Згідно Ньютону, всі тіла притягуються одне до одного із силою, яка записується такою формулою
F = G*m1*m2/R2, де
m1 і m2 – маси тіл,
R – відстань між ними,
G=6,674*10-11 Н*м2/кг2 – універсальна гравітаційна постійна.
Сила тяжіння (гравітації) F діє на абсолютно будь-яких відстанях, спрямована до центру мас тіл і швидко убуває із збільшенням дистанції між ними.
Якщо в цю формулу підставити значення для маси та радіуса Землі, то можна отримати назване вище прискорення g.
Ефекти, зумовлені існуванням гравітації
Вище було дано визначення сили тяжіння, але не було сказано, яку роль вона відіграє в нашому житті. По-перше, завдяки її існуванню ми не летимо в повітрі, а твердо стоїмо на поверхні, і саме повітря не відлітає в космічний простір. По-друге, будь підкинутий тіло падає назад на землю. По-третє, при розрахунку траєкторій польоту вільних тел облік впливу цієї сили є принциповим. Нарешті, сила всесвітнього тяжіння є головним фактором, який визначає особливості руху нашої планети навколо Сонця, і взагалі рух будь-яких космічних тел.
В даний час вчені всього світу намагаються об’єднати гравітацію з іншими фундаментальними взаємодіями, щоб створити єдину фізичну теорію Всесвіту.
