Гравитационное взаимодействие и его роль в природе.

Гравита́ция гравитационное взаимодействие

гравитационное взаимодействие. Исторически гравитация (тяготение) первым из четырех фундаментальных взаимодействий стала предметом научного исследования. Из школы нам известен закон тяготения Ньютона, определяющий силу гравитационного притяжения, действующую между двумя телами с массами m₁ и m₂, находящимися на расстоянии r друг от друга (размеры тел малы по сравнению с r):

F_гр.= Gm₁ · m₂ /r²,

где G=6.67·10^-11м³/(кгс²) - гравитационная постоянная.

Важнейшая особенность гравитации – ее универсальность. Ничто во Вселенной не избавлено от нее. Гравитационное взаимодействие действует между любыми объектами, обладающими массой или энергией. Именно гравитация не позволяет Вселенной развалиться на части, собирая вещество в планеты и звезды, удерживая планеты на орбитах, «связывая» звезды в галактики. Вообще, в астрономических масштабах, гравитационное взаимодействие играет определяющую роль. Что касается микромира, то на фоне куда более могучих сил, гравитацией можно пренебречь.

Кинематика занимается описанием движения, отвлекаясь от его причин. Основная задача кинематики (прямая и обратная)

найти характеристики движения (скорость и ускорение) по известному закону движения (решается с помощью дифференцирования по времени координат и скорости);

определить закон движения по известному ускорению (решается

интегрированием – v = ∫ а dt, x = ∫ Vхdt, при этом необходимо знание

начальных условий)

Кинематические характеристики вращательного движения

Вращение твердого тела вокруг оси описывается угловыми

характеристиками, аналогичными линейным характеристикам:

• Угловое перемещение или угол поворота – Δϕ (или ϕ), измеряемый

в радианах, заменяет перемещение

• Угловая скорость –

Направление угловой скорости определяется правилом буравчика ω

(см. рис. 2)

• Угловое ускорение равно производной по времени от вектора угловой скорости –

Направление вектора углового ускорения зависит от характера движения: совпадает с направлением вектора угловой скорости при ускоренном вращении (рис.2-а) и противоположно ему, если движение замедленное (рис.2-б).

 

При поступательном движении тела все точки тела движутся одинаково, и, вместо того чтобы рассматривать движение каждой точки тела, можно рассматривать движение только одной его точки.

Основные характеристики движения материальной точки: траектория движения, перемещение точки, пройденный ею путь, координаты, скорость и ускорение.

Линию, по которой движется материальная точка в пространстве, называют траекторией.

Перемещением материальной точки за некоторый промежуток времени называется вектор перемещения ∆r=r-r₀, направленный от положения точки в начальный момент времени к ее положению в конечный момент.

Скорость материальной точки представляет собой вектор, характеризующий направление и быстроту перемещения материальной точки относительно тела отсчета. Вектор ускорения характеризует быстроту и направление изменения скорости материальной точки относительно тела отсчета.