Ньютонның үшінші заңы.

Материялық нүктелердің (денелердің) әсерлесу сипаты Ньютонның үшінші заңымен анықталады:

Өзара әсерлесуші денелердің бір-біріне әсер ететін күштері бір түзудің бойымен бағытталады да, модульдері жағынан тең, ал бағыттары қарама- қарсы болады:

F 12

= - F 21,

мұндағы

F 12

– екінші материялық нүкте тарапынан бірінші денеге әсер

етуші күш;

F 21

– бірінші материалық нүкте тарапынан екінші денеге әсер етуші

күш. Бұл заң табиғатта бір дененің екінші денеге тигізетін біржақты әсері болмайды, болуы да мүмкін емес, тек қана өзара әсерлесу ғана бар деген қағиданы білдіреді. Әсер және қарсы әсер күштері бір мезгілде қосарлана пайда болады.

Бүкіләлемдік тартылыс заңы.

Кеплер заңдары.

И. Кеплер дат астрономы Т.Брагенің көптеген тұжырымдарын сараптай және нақтылай келе планеталардың қозғалыс заңын ұсынды:

1. Әр планета эллипс бойымен қозғалады, олардың фокустарының бірі Күнде орналасады.

2. Планетаның радиус-векторы бірдей уақыт аралығында бірдей ауданды айналады.

3. Күн айналасындағы планеталардың айналу периодының квадраты олардың орбиталарының үлкен жарты өстерінің кубтары ретінде қарастырылады.

И. Ньютон Кеплер заңдары негізіндегі аспан денелерінің қозғалысын меңгере отырып, бүкіләлемдік тартылыс заңын ашты:

 

Барлық денелердің бір-бірімен тартылатын күші модулі жағынан олардың массаларының көбейтіндісіне тура пропорционал, ал ара қашықтығының квадратына кері пропорционал болады:

F = G m 1 m 2,

r 2

Бұл күш гравитациялық немесе бүкіләлемдік тартылыс күші деп аталады. G =6,672010–11 Нм2/кг2 -пропорционалдық коэффициенті гравитациялық тұрақтысы деп аталады.

 

Дененің ауырлық күшінің әсерінен қозғалуы. Ғарыштық жылдамдықтар.

Бірінші ғарыштық жылдамдық дегеніміз горизонталь лақтырылған дененің Жерді, оның бетіне жақынырақ қашықтықта шеңбер бойымен айнала қозғалатын 1 жылдамдық.

 1 жылдамдық - атмосфералық кедергі жоқ кезіндегі және тек тартылыс күші әсерінен Жерді дөңгелек орбита бойымен айнала қозғалатын Жердің жасанды серігінің жылдамдығына тең.

Егер m - дене массасы, r - орбитаның радиусы болса, онда Ньютонның екінші заңы бойынша,

 

 

немесе

m

1 = G r

Mm

, бұдан

r 2

 1=,

2

m 1

r

= mg

®  1= gr

мұндағы М – Жер массасы

 

Бірінші ғарыштық жылдамдық, мынаған тең:  1=7,9 км/с.

Екінші ғарыштық жылдамдық деп, ол көмекші күштердің әсерінсіз Жердің тартылыс күшін жеңіп Күннің жасанды серігіне айналу үшін денеге берілетін ең аз 2 жылдамдықты айтады

Бұл жылдамдықты параболалық жылдамдық дейді, өйткені ол атмосфера

кедергісі әсер етпеген кездегі дененің Жерге тартылу өрісіндегі параболалық траекториясына сәйкес келеді. Механикалық энергияның сақталу заңы бойынша  2 жылдамдықты табайық:

WК + WП

= W = const.

Жер бетінен үлкен қашықтықта потенциалдық және кинетикалық энергиялар нөлге тең, сондықтан

m

2 mM

2 - G

2 r

= 0,

мұндағы r – Жер центрінен спутниктің ұшырылған орынына дейінгі

арақашықтық. Бұдан, мынаны аламыз:

 

 2= =  1=.

 

Жер бетінен ұшырғандағы екінші ғарыштық жылдамдық

Тең км/с.