Sadrzaj:
1.0 Njutnov zakon gravitacije.
1.1 Uvod.
1.2 Njutnov zakon gravitacije(definicija i formula).
1.4 Zakon gravitacije i gibanja tjela.
1.5 Kruzenje satelita.
2.0 Gravitaciono polje.
2.1 Gravitacija
2.2 Slobodan pad
2.3 Horizontalni hitac
2.4 Vertikalni hitac
2.5 Vetrikalni hitac na vise i nize
2.6 Bestezinsko stanje(nulta gravitacija)
3.0 Gravitaciono potencijalna energija i potenicjal.
3.1 Potencijalna energija.
3.2 Gravitaciono potencijalna energija.
3.3 Izracunavanje gravitaciono potencijalne energije.
3.4 Gravitacioni potencijal.
1.0 Njutnov zakon gravitacije
1.1 Uvod
Svako do sad je barem jednom u životu čuo za legendarnu priču o Njutnu i jabuci.
Engleski fizicar Isak Njutn napustio Kembridž i odmarao se kod svoje majke u
Linkolnširu. Dok se zamišljeno šetao po bašti krivudajući tamo i onamo, pala mu je na
pamet misao da sila gravitacije (koja prenosi jabuku sa drveta na zemlju) nije ograničena
na neku određenu udaljenost od Zemlje, nego da ta sila dopire mnogo dalje nego što mi
obično mislimo. Zašto ne toliko daleko kao što je Mesec udaljen i, ako je to tako, ona
mora uticati na njegovo kretanje, recimo zadržavati Mesec na njegovoj orbiti, posle čega
se bacio na proračunavanje
efekata ove njegove pretpostavke.Interesantno zar ne?Nije
toliko bilo važno pitanje postoji li gravitacija,nego da li njeno delovanje dopire tako
daleko od Zemlje da bi mogla da bude takođe i sila koja zadržava Mesec na njegovoj
orbiti.Njutn je pokazao da, ako sila gravitacije opada (obrnuto je srazmerna) sa
kvadratom rastojanja, na osnovu toga može se izračunati period Mesečeve orbite,i to u
veoma dobroj saglasnosti sa izmerenim podacima.On je dalje pretpostavio da je ista sila
odgovorna i za kretanja planeta po njihovim orbitama, kao i druga orbitalna kretanja i, u
skladu s time, nazvao je ovu silu „univerzalna gravitacija“
1.3 Zakon gravitacije i gibanje tijela
Pojave u prirodi tumače se međudjelovanjima (interakcijama). Newtonov zakon
gravitacije je u stvari matematički opis gravitacijske sile ili gravitacijske interakcija -
sile kojom se uzajamno privlače dvije mase. Dok su Keplerovi zakoni opisivali način
gibanja planeta, Newtonov zakon gravitacije je pomogao da se rastumači zašto se
planeti gibaju baš tako kako se gibaju. Newton je zakon izveo na temelju praktičnog
iskustva i teorijskih razmatranja tadašnje fizike i astronomije, uključivši Keplerove
zakone. Obratno, matematičkim se putem iz Newtonov zakon gravitacije dadu izvesti
Keplerovi zakoni. Ali ne samo to. U prirodi ima gibanja mnogo složenijih od gibanja
pojedinog planeta oko Sunca. Već je gibanjeplanetoida i kometa složenije od gibanja
planeta. Isto je tako složenije gibanje množine zvijezda u jednom skupu zvijezda, ili
zvijezda jednegalaktike, a sva su ona uvjetovana Newtonovom silom. Stoga je
Newtonov zakon gravitacije mnogo općenitiji i pristaje cijelom svijetu. Newtonov zakon
gravitacije matematički izražava veličinu sile F kojom se na razmaku r privlače dva
tijela s masama M i m:
Svojstva te sile su sljedeća. Ona je uzajamna, privlačna i centralna sila. Uzajamna je zato
što jednakom silom kojom tijelo mase
M
privlači masu
m
, privlači i tijelo
mase
m
masu
M
. Centralna je zato što je usmjerena od jedne mase prema drugoj. Nadalje,
sila je razmjerna masi svakog tijela posebno, a njezina veličina opada obrnuto razmjerno
s kvadratom udaljenosti. Ako se razmak tijela udvostruči, sila se smanji četiri puta; ako se
utrostruči, smanji se devet puta.
Konstanta G (univerzalna gravitacijska konstanta) je konstanta razmjernosti i prema
mjerenjima iznosi otprilike 6.67428 ∙ 10−11 N m2 kg−2. Tijela obično predstavljamo
malim kuglama, no zakon treba primjenjivati na točkasta tijela (tijela sažeta u materijalne
točke).
Ako tijela nisu točkasta, već proširena, tada je ukupna sila između njih jednaka zbroju
svih sila između svake dvije materijalne točke. Stoga gravitacijsko polje oko stvarnog
(realnog) tijela znade biti veoma složeno.
