190 likes | 742 Views
NEWTONOV OPĆI ZAKON GRAVITACIJE. Razvoj ideje o gibanju nebeskih tijela (Ptolomej , Kopernik , Kepler ) Newtonov opći zakon gravitacije ( izračunavanje masa nebeskih tijela , akceleracija slobodnog pada , sateliti , svemirske brzine ). - objedinio rezultate prethodnika.
E N D
NEWTONOV OPĆI ZAKON GRAVITACIJE • Razvoj ideje o gibanju nebeskih tijela (Ptolomej , Kopernik , Kepler ) • Newtonov opći zakon gravitacije ( izračunavanje masa nebeskih tijela , akceleracija slobodnog pada , sateliti , svemirske brzine )
- objedinio rezultate prethodnika • dao prvu sustavnu raspravu o • svim nebeskim gibanjima • Ptolemejev geocentrički sustav, • utjecajan kao i Aristotelova • filozofija Najveće djeloMegalesintaxis (Veliki zbornik) očuvano u arapskom prijevodu kaoAlmagest Klaudije Ptolemej 85-166
Ptolemejev geocentrični sustav (2. st.) djelo : Almagest
epicikl deferent
Nikola Kopernik ( Thorn 1473. – Frauenburg 1543. ) Marsova putanja Zemljina putanja Aristarh (310. - 230. pr. Kr.) Giordano Bruno, 1600. spaljen Galileo Galilei (1564. – 1642.)
Tycho Brahe (1546. – 1601.) Johannes Kepler (1571. – 1630.) Keplerovi zakoni 1. 2. A1 A2 A1 = A2 3.
APSIDE • apoapsis i periapsis –točke na krajevima velike osi elipse ; • apoapsis je najdalja točka , a periapsis najbliža točka • afel i perihel - za planete kao Sunčeve satelite • apogej i perigej - za Zemljine satelite ( Mjesec) • apoluna i periluna - za Mjesečeve satelite • apohermij i perihermij – za Merkur • apojovij i perijovij - za Jupiter • ……
a a Newtonov opći zakon gravitacije a a a a a
a F F mp F ms F Opći zakon gravitacije G = 6,67·10-11 N m2 kg-2 – gravitacijska konstanta
Primjer 1: Izračunajmo masu (M) i srednju gustoću () Zemlje iz njezina polumjera (R = 6,4·106 m) i akceleracije slobodnog pada na njezinoj površini (g = 9,81 m s-2). Rješenje: R = 6,4·106 m g = 9,81 m s-2 M = 6·1024 kg M = ? = ? , F = mg, = 5467 kg m-3
Primjer 2: Izvedimo izraz za akceleraciju slobodnog pada na visini h iznad Zemljine površine. Rješenje:
Zadatak 1: Kolika je akceleracija slobodnog pada na asteroidu polumjera 5 km i gustoće 5500 kg m-3? Rješenje: R = 5 km = 5·103 m = 5500 kg m-3 g = ? g = 7,7·10-3 m s-2
Zadatak 2: Na koju visinu moramo podignuti tijelo da bi mu se težina smanjila upola? Poznat je polumjer Zemlje (6,4·106 m). Rješenje: R = 6,4·106 m h = ? h = 2,65·106 m
Sateliti v Prva kozmička brzina Fcp = Fg Na Zemlji: R Druga kozmička brzina v 7,9 km s-1 v 11 km s-1
Primjer: Koliko je od Zemljine površine udaljen satelit koji kruži u ekvatorijalnoj ravnini tako da se uvijek nalazi iznad istog mjesta na Zemlji (geostacionarni satelit)? Ophodno vrijeme geostacionarnog satelita jednako je periodu rotacije Zemlje. Rješenje: T = 24 h = 86400 s GmZ = gR2 R = 6,4 ·106 m h = ? Fg = Fcp Gms mZT2 = 42(R + h)3ms h = 3,6·107 m
Zadatak 1: Izračunajte masu Sunca uzimajući da je udaljenost Zemlje od Sunca 1,51011m. Rješenje: r = 1,5 ·1011 m mS = ? Fg = Fcp mS = 21030 kg
Zadatak 2: Kojom se brzinom giba satelit na visini 420 km iznad površine Zemlje? Za polumjer Zemlje uzmite 6 400 km. Poznata je još akceleracija slobodnog pada na površini Zemlje (g = 9,81 m s-2). Rješenje: h = 420 km = 420 ·103 m R = 6400 km = 6400·103 m g = 9,81 m s-2 GmZ = gR2 v = ? Fcp = Fg v = 7,7103 m s-1