49
ЛЕКЦИЯ 5. ТЯГОТЕНИЕ. ЭЛЕМЕНТЫ ТЕОРИИ ПОЛЯ
1. Законы И.Кеплера и закон всемирного тяготения И.Ньютона.
Поле тяготения как пример центрального поля, его
напряженность и потенциал.
2. Космические скорости (первая – четвертая).
3. Неинерциальные системы отсчета. Силы инерции.
Вес тела и невесомость.
5.1. Законы И.Кеплера и закон всемирного тяготения
И.Ньютона. Поле тяготения как пример центрального поля,
его напряженность и потенциал
Издревле человек пытался ответить на вопросы: кто он, для чего он,
как устроен он и окружающий его мир?
Эти вопросы остаются актуаль-
ными и по сегодняшний день
, хотя человек приобрел довольно много зна-
ний об устройстве Вселенной. Процесс познания не всегда протекал спокой-
но и эволюционно. Например,
смена господствовавшей более 1350 лет гео-
центрической
или птолемеевой (К. Птолемей (II в. н.э.)) системы мира
(
Земля – центр Вселенной, всё вращается вокруг нее) на гелиоцентриче-
скую
(современную: Солнце – одна из звезд, а планеты, в т.ч. и Земля, вра-
щаются вокруг него
) систему мира Н. Коперника (1473–1543) противоре-
чила интересам католической церкви (ее догматам). Н.Коперник под страхом
пыток и смертной казни публично отрекся от своей системы. Труд
Н.Коперника «Об обращении небесных сфер» был под запретом Папы Рим-
ского вплоть до 1835г. Тем не менее истина нашла себе дорогу, и уже к XVII
веку гелиоцентрическая система мира была признана большинством ученых.
В начале XVII века
И. Кеплер (1571–1630) на основе собственных
наблюдений и 35-летних наблюдений Т.Браге (1546–1601)
сформулиро-
вал
три закона движения планет:
I. Современная формулировка: при невозмущенном движении (за-
дача двух тел) орбита движущейся материальной точки (небесного тела, в
т.ч. и планеты) есть кривая второго порядка, в одном из фокусов которой
находится Солнце, т.е. орбита материальной точки при невозмущенном
движении – одно из конических сечений (окружность, эллипс (для планет),
парабола, гипербола). Ф
ормулировка И. Кеплера (1609г., труд «Новая ас-
трономия»): каждая планета движется по эллипсу в одном из фокусов ко-
торого находится Солнце.
II. Современная формулировка: при невозмущенном движении
площадь, описываемая радиусом-вектором движущейся точки, изменяется
пропорционально времени
(закон площадей). Формулировка И. Кеплера