Гравитационное взаимодействие. Часть 1.

 2016-10-13 00:11:00      

Назад ко всем статьям

Сегодня для всех привычна мысль о том, что над нами постоянно летают искусственные спутники, которые обращаются вокруг нашей планеты. Любой землянин ясной ночью сможет увидеть хотя бы одну светящуюся точку, которая очень быстро движется относительно других мерцающих точек. Только спутников глобального позиционирования над любой точкой мира в любой момент времени можем увидеть (вооруженным глазом) не менее 4!

Как спутники удерживаются на стационарных орбитах?

Для того, чтобы понять это, используем силу гравитационного взаимодействия. Сила гравитационного взаимодействия между двумя телами: F = G*M*m/r^2. Представим абсолютно пустое пространство и два тела массы m и M, где r – расстояние между ними (G-гравитационная постоянная). Пусть первым телом будет большой камушек, на котором может стоять человек, а вторым телом будет человек (повернут ногами к камушку). Пусть в самом начале существует некоторое расстояние между человеком и камушком. Когда мы запустим время, камушек и человек будут взаимно притягивать друг друга и начнут приближаться друг к другу. По третьему закону Ньютона a1 = G*M/r^2 и a2= G*m/r^2. Будет ускорение, причем у каждого тело оно будет свое, так как человек притягивает камушек, а камушек притягивает человека. Можно заметить, что сила и ускорение обратно пропорционально квадрату расстояния. При приближении тел в 2 раза, сила и ускорение увеличатся в 4 раза. По-другому это можно представить как прыжок. Представьте, что вы прыгаете со стула или с трамплина в бассейн - вы на себе можете почувствовать, что скорость вашего падения ускоряется при приближении к Земле.