Досаева Б. Т., Койшыбаев Н., Жаугашева С. А
жүктеу/скачать 4.06 Mb.
|
1.2.3. Бүкіл әлемдік тартылысХVІІ ғасырдың бас кезінде ғалымдардың көпшілігі әлемнің гелиоцентрлік жүйесінің дұрыс екендігіне көздері жетті. Николай Коперник ұсынған осы жүйеге сәйкес, Жер және басқа планеталар біздің планеталық жүйеміздің центрі болып табылатын Күннің айналасында қозғалып жүреді. Бірақ ол кездегі ғалымдарға планеталардың қозғалыс заңдары да, олардың сипатын анықтайтын себептері де белгісіз еді.Иоганн Кеплер өзінің және Тихо Брагенің жүргізген сансыз көп бақылауларының нәтижелерін өңдеп шығып, планеталардың Күн төңірегінде қозғалысының заңдарын тапты. Осы заңдарды түсіндіру үшін планеталарға әсер ететін күштерді табу керек екендігін ол жақсы түсінді. Бірақ ол да, оның замандастары да еш нәтижеге жете алмады. Бұл мәселені ағылшынның данышпан ғалымы Исаак Ньютон шешті. Ол оны 1686 жылы шыққан “Натурал философияның математикалық бастамалары” деген кітабында жария етті (ол кезде натурал философия деген физика дегенді білдіретін). Бірінші жуықталуда планеталарды шеңберден айырмашылығы жоқ дерлік орбиталардың бойымен бірқалыптылыққа жақын жылдамдықпен қозғалып жүреді деп есептеуге болады. Бірақ материалдық нүктенің шеңбер бойымен қозғалысы кезінде орбитаның центріне қарай бағытталған (Күнге қарай (нормаль) центрге тартқыш) үдеуі болады. Динамиканың негізгі заңынан бұл үдеуді қандай да бір күштің тудыратындығы шығады. Сөйтіп Күн әрбір планетаға өзінің центріне қарай бағытталған қайсы бір күшпен әсер етеді (1.14-сурет), Ньютонның үшінші заңынан планетаның да Күнге дәл осындай, бірақ қарама-қарсы бағытталған күшпен әсер ететіндігі шығады. Айдың Жерді айнала қозғалатындығы белгілі. Тартылыс күшінің олардың арасында да әсер ететіндігі анық: Ай жерге тартылады, ал Жер Айға тартылады. Ньютон, Жер бетіне жуық жерлердегі денелерге әсер ететін ауырлық күші мен Жердің Айды өзіне тартатын күшінің тегі бір деген өте батыл болжам жасады. Ол үшін Ньютон еркін түсу үдеуін және Айдың орбита бойымен қозғалысының нормаль үдеуін өзара салыстырды. Бұл үдеуді мынандай ойласымдарға сүйене отырып есептеуге болады. Жерден Айға дейінгі қашықтық r=385403 км=3,84108 м; айналыс периоды T=27,322 тәулік=27,3243600 с. Орбиталық жылдамдық v=2 r/T, ал нормаль үдеу . (1.38) Көріп отырғанымыздай, Айдың нормаль үдеуі мен еркін түсу үдеуінің арасында шама жағынан үлкен айырмашылық бар екен. Ньютон оны мынандай тоқтам жасау арқылы түсіндірді: тартылыс күші қашықтыққа байланысты қайсы бір заңға сәйкес өшіп отырады. Ол заңды қазір біз табамыз. Шындығында да еркін түсу үдеуі Жердің бетіне жуық жерлерде 9,81 м/с2 шамасына тең, осы кезде тартылатын денеден Жердің центріне дейінгі қашықтық оның орташа радиусына тең (R=6371 км=6,37106 м); ал Айдың нормаль үдеуі оның орбитасындағы нүкте үшін анықталып отыр, осы кезде ғой өзара әрекеттесетін денелердің ара қашықтығы ай орбитасының радиусына тең (r=3,84108 м). Пpопорция құрамыз: g/a=(r/R)n (1.39) осыдан белгісіз дәреже көрсеткішін анықтаймыз. Қашықтықтар мен үдеулердің мәндерін қойсақ, онда 9,81/2,7210-3=(3,84108/6, 37106)N. Осыдан 3600=602, демек, N=2. Сонымен, тартылыс күшінің әсерінен пайда болатын үдеу қашықтықтың квадратына кері пропорционал түрде кемиді екен. (1.39)-дан N=2 кезінде (1.40) болады, мұндағы k – қайсы бір тұрақты шама. жүктеу/скачать 4.06 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|