I. Создание проблемной ситуации.

(Для того, чтобы изучить данное явление вспомним необходимые понятия, которые понадобятся нам при изучении данной темы.

Вопросы:

1. Что такое сила? Единицы ее измерения?
2. Какие силы существуют в природе?
3. Чем характеризуется сила?
4. Сформулируйте второй закон Ньютона?
5. Какую роль в движении играет масса? Что такое масса?
6. Почему в борьбе и в боксе используют разделение спортсменов по весовым категориям?
7. Как движется тело если на него не действует сила?
8. Что такое свободное падение тел?

Дан­ный урок яв­ля­ет­ся на­ча­лом изу­че­ния во­про­сов, свя­зан­ных с си­ла­ми в при­ро­де. Пер­вая в ряду этих сил стоит сила, ко­то­рая обес­пе­чи­ва­ет дви­же­ние небес­ных тел, – гра­ви­та­ци­он­ная. В по­за­про­шлом веке го­во­ри­ли, что эта сила пра­вит ми­ра­ми.

Изучение движения планет

Людей все­гда ин­те­ре­со­вал во­прос дви­же­ния пла­нет. На­чи­ная со вре­мён Га­ли­лея, когда был изоб­ре­тён те­ле­скоп, люди смог­ли при­сталь­но на­блю­дать за небес­ны­ми те­ла­ми, фик­си­ро­вать их ме­сто­по­ло­же­ние, тем самым по­лу­чать све­де­ния об их дви­же­нии. В ре­зуль­та­те на­блю­де­ния нево­ору­жён­ным гла­зом и с по­мо­щью те­ле­ско­па на­ко­пи­лось много фак­тов, ко­то­рые рас­ска­зы­ва­ли о том, что небес­ные тела на небо­сво­де опи­сы­ва­ют непо­нят­ные петли. То есть сна­ча­ла на­блю­да­ет­ся дви­же­ние пла­не­ты впе­рёд, затем пла­не­та воз­вра­ща­ет­ся об­рат­но, и всё время такое дви­же­ние по­вто­ря­ет­ся.

В то время гос­под­ство­ва­ла гео­цен­три­че­ская (во­круг непо­движ­ной Земли вра­ща­ют­ся пла­не­ты и звёз­ды) тео­рия Пто­ле­мея (см. Рис. 1), и для опи­са­ния по­ве­де­ния небес­ных тел со­зда­ва­лись мо­де­ли, в ко­то­рых слож­ные ви­ди­мые дви­же­ния пла­нет объ­яс­ня­лись как ре­зуль­тат сло­же­ний несколь­ких рав­но­мер­ных дви­же­ний по окруж­но­стям. Всё из­ме­ни­лось, когда поль­ский учё­ный Ни­ко­лай Ко­пер­ник в центр мира «по­ме­стил» Солн­це. В этом слу­чае си­сте­ма от­счё­та из­ме­ни­лась и стало ясно, что все пла­не­ты об­ра­ща­ют­ся во­круг Солн­ца. Слож­ное на пер­вый взгляд ви­ди­мое пет­ле­об­раз­ное дви­же­ние пла­нет очень про­сто объ­яс­ни­лось со­че­та­ни­ем кру­го­во­го дви­же­ния пла­нет с кру­го­вым дви­же­ни­ем Земли в том же на­прав­ле­нии.

Рис. 1. Пто­ле­мей (ок. 100 – ок. 170) (Ис­точ­ник)

По­пыт­ки объ­яс­нить дви­же­ния пла­нет осу­ществ­ля­лись раз­ны­ми учё­ны­ми. Од­на­ко имен­но Ро­бер­ту Гуку (см. Рис. 2) уда­лось со­по­ста­вить дви­же­ние пла­нет с дей­ству­ю­щи­ми си­ла­ми. Он до­га­дал­ся, что Солн­це при­тя­ги­ва­ет к себе все пла­не­ты, что дви­же­ние пла­нет обес­пе­чи­ва­ет­ся имен­но Солн­цем.

Рис. 2. Ро­берт Гук (1635–1703) (Ис­точ­ник)

Сле­ду­ю­щий шаг в изу­че­нии дви­же­ния пла­нет был сде­лан Нью­то­ном (см. Рис. 3), ко­то­рый рас­смат­ри­вал на­прав­ле­ние дей­ствия силы по на­прав­ле­нию уско­ре­ния (если по­смот­реть по на­прав­ле­нию уско­ре­ния пла­нет, то мы уви­дим Солн­це). Нью­тон впер­вые рас­счи­тал на­прав­ле­ние и тра­ек­то­рию дви­же­ния пла­нет. В ре­зуль­та­те того, что из­ме­ре­ния были неточ­ны­ми, он не стал пуб­ли­ко­вать свои ре­зуль­та­ты. Это при­ве­ло к тому, что между двумя уче­ны­ми, Ро­бер­том Гуком и Нью­то­ном, про­дол­жал­ся очень дол­гое время спор о при­о­ри­те­те от­кры­тия дви­же­ния пла­нет во­круг Солн­ца и, самое глав­ное, – о все­мир­ном тя­го­те­нии. Ведь имен­но Гук пер­вый опуб­ли­ко­вал ра­бо­ту в 1674 году, в ко­то­рой утвер­ждал, что вза­и­мо­дей­ству­ют между собой не толь­ко пла­не­ты и Солн­це, но и пла­не­ты друг с дру­гом. Как гла­сит ис­то­рия, Нью­тон до­га­дал­ся о таком вза­и­мо­дей­ствии ещё в 1666 году, но по ука­зан­ным выше при­чи­нам свои вы­во­ды не пуб­ли­ко­вал.

Рис. 3. Исаак Нью­тон (1642–1727) (Ис­точ­ник)