სამყაროს აბსოლუტურად ყველა სხეულზე მოქმედებს მაგიური ძალა, რომელიც რატომღაც იზიდავს მათ დედამიწაზე (უფრო ზუსტად, მის ბირთვამდე). არსად არის გასაქცევი, არსად დასამალი ყოვლისმომცველი ჯადოსნური გრავიტაციისგან: ჩვენი მზის სისტემის პლანეტები იზიდავს არა მხოლოდ უზარმაზარ მზეს, არამედ ერთმანეთსაც, ყველა ობიექტი, მოლეკულა და უმცირესი ატომები ასევე ურთიერთმიზიდულია.. ისააკ ნიუტონმა, რომელიც პატარა ბავშვებსაც კი იცნობს, რომელმაც სიცოცხლე მიუძღვნა ამ ფენომენის შესწავლას, დაადგინა ერთ-ერთი უდიდესი კანონი - უნივერსალური მიზიდულობის კანონი..
რა არის გრავიტაცია?
განმარტება და ფორმულა დიდი ხანია ცნობილია ბევრისთვის. შეგახსენებთ, რომ გრავიტაცია არის გარკვეული რაოდენობა, უნივერსალური მიზიდულობის ერთ-ერთი ბუნებრივი გამოვლინება, კერძოდ: ძალა, რომლითაც ნებისმიერი სხეული უცვლელად იზიდავს დედამიწას.
გრავიტაცია აღინიშნება ლათინური ასო F მძიმე.
გრავიტაციის ფორმულა
როგორ გამოვთვალოთ მიზიდულობის ძალა, რომელიც მიმართულია გარკვეულ სხეულზე? სხვა რა რაოდენობით უნდა იცოდეთ ამის გასაკეთებლად? სიმძიმის გამოთვლის ფორმულა საკმაოდ მარტივია, მას სწავლობენ ყოვლისმომცველი სკოლის მე-7 კლასში, ფიზიკის კურსის დასაწყისში. იმისათვის, რომ არა მხოლოდ ვისწავლოთ იგი, არამედ გავიგოთ, უნდა გამოვიდეთ იქიდან, რომ მიზიდულობის ძალა, რომელიც უცვლელად მოქმედებს სხეულზე, პირდაპირპროპორციულია მის რაოდენობრივად.ზომა (მასა).
მიზიდულობის ერთეულს ეწოდა დიდი მეცნიერის ნიუტონის სახელი.
გრავიტაცია (სიმძიმე) ყოველთვის მიმართულია მკაცრად ქვემოთ დედამიწის ბირთვის ცენტრისკენ, მისი გავლენის გამო ყველა სხეული ერთგვაროვანი აჩქარებით ეცემა. ჩვენ ვაკვირდებით სიმძიმის ფენომენებს ყოველდღიურ ცხოვრებაში ყველგან და მუდმივად:
- ობიექტები, შემთხვევით ან სპეციალურად ხელიდან გამოშვებული, აუცილებლად ეცემა დედამიწაზე (ან ნებისმიერ ზედაპირზე, რომელიც ხელს უშლის თავისუფალ დაცემას);
- კოსმოსში გაშვებული თანამგზავრი არ მიფრინავს ჩვენს პლანეტას განუსაზღვრელი მანძილით პერპენდიკულარულად ზემოთ, მაგრამ რჩება ორბიტაზე;
- ყველა მდინარე მთებიდან მოედინება და მათი უკან დაბრუნება შეუძლებელია;
- ზოგჯერ ადამიანი ეცემა და ზიანდება;
- წვრილი მტვრის ნაწილაკები დევს ყველა ზედაპირზე;
- ჰაერი კონცენტრირებულია დედამიწის ზედაპირზე;
- ძნელად სატარებელი ჩანთები;
- ღრუბლებიდან და ღრუბლებიდან წვიმა წვეთებს, თოვლი მოდის, სეტყვა.
„გრავიტაციის“კონცეფციასთან ერთად გამოიყენება ტერმინი „სხეულის წონა“. თუ სხეული მოთავსებულია ბრტყელ ჰორიზონტალურ ზედაპირზე, მაშინ მისი წონა და გრავიტაცია რიცხობრივად ტოლია, ამიტომ ეს ორი ცნება ხშირად იცვლება, რაც სულაც არ არის სწორი.
თავისუფალი დაცემის აჩქარება
კონცეფცია "თავისუფალი ვარდნის აჩქარება" (სხვა სიტყვებით, გრავიტაციული მუდმივი) ასოცირდება ტერმინთან "მიზიდულობის ძალა". ფორმულა გვიჩვენებს: სიმძიმის ძალის გამოსათვლელად, მასა უნდა გაამრავლოთ გ-ზე(აჩქარება ქ. გვ.).
"g"=9,8 ნ/კგ, ეს არის მუდმივი მნიშვნელობა. თუმცა უფრო ზუსტი გაზომვები აჩვენებს, რომ დედამიწის ბრუნვის გამო, აჩქარების მნიშვნელობა წმ. პ. არ არის იგივე და დამოკიდებულია განედზე: ჩრდილოეთ პოლუსზე არის=9,832 ნ/კგ, ხოლო მხურვალე ეკვატორზე=9,78 ნ/კგ. ირკვევა, რომ პლანეტის სხვადასხვა ადგილას, სხვადასხვა სიმძიმის ძალები მიმართულია იმავე მასის მქონე სხეულებზე (ფორმულა მგ მაინც უცვლელი რჩება). პრაქტიკული გამოთვლებისთვის გადაწყდა, რომ ყურადღება არ მიაქციოთ ამ მნიშვნელობაში მცირე შეცდომებს და გამოეყენებინათ საშუალო მნიშვნელობა 9,8 ნ/კგ.
ისეთი სიდიდის პროპორციულობა, როგორიცაა გრავიტაცია (ფორმულა ამას ადასტურებს) საშუალებას გაძლევთ გაზომოთ ობიექტის წონა დინამომეტრით (ჩვეულებრივი საყოფაცხოვრებო ბიზნესის მსგავსად). გთხოვთ გაითვალისწინოთ, რომ მრიცხველი აჩვენებს მხოლოდ ძალას, რადგან ადგილობრივი "g" მნიშვნელობა საჭიროა სხეულის ზუსტი წონის დასადგენად.
მოქმედებს თუ არა გრავიტაცია დედამიწის ცენტრიდან რომელიმე (როგორც ახლო და შორს) მანძილზე? ნიუტონმა წამოაყენა ჰიპოთეზა, რომ ის მოქმედებს სხეულზე დედამიწიდან საკმაო მანძილზეც კი, მაგრამ მისი მნიშვნელობა მცირდება საპირისპიროდ, ობიექტიდან დედამიწის ბირთვამდე მანძილის კვადრატთან ერთად.
გრავიტაცია მზის სისტემაში
სხვა პლანეტებს აქვთ გრავიტაცია? განმარტება და ფორმულა სხვა პლანეტებთან დაკავშირებით რჩება აქტუალური. "გ"-ის მნიშვნელობით მხოლოდ ერთი განსხვავებით:
- მთვარეზე=1,62 ნ/კგ (ექვსჯერ ნაკლები ვიდრე დედამიწაზე);
- ნეპტუნზე=13,5 ნ/კგ (თითქმის ერთნახევარჯერუფრო მაღალი ვიდრე დედამიწაზე);
- მარსზე=3,73 ნ/კგ (ორნახევარჯერ ნაკლები ვიდრე ჩვენს პლანეტაზე);
- სატურნზე=10,44 ნ/კგ;
- მერკურიზე=3,7 ნ/კგ;
- ვენერაზე=8,8 ნ/კგ;
- ურანზე=9,8 ნ/კგ (თითქმის იგივე რაც ჩვენში);
- იუპიტერზე=24 ნ/კგ (თითქმის ორნახევარჯერ მეტი).
