Все тела падают на Землю. Причиной этого является действие силы тяжести. Сила, с которой Земля притягивает к себе тело, называется силой тяжести. Обозначается Fтяж. Она всегда направлена вниз.
Сила тяжести прямо пропорциональна массе этого тела:
, F = mg
Движение тела под действием силы тяжести называется свободным падением. Впервые оно было исследовано Г.Галилеем. Он установил, что если на падающие тела действует только сила тяжести и не действует сопротивление воздуха, то все они движутся одинаково, т.е. с одним и тем же ускорением. Его назвали ускорением свободного падения (g). Эту величину можно определить экспериментальным путем, измерив перемещения падающего тела через равные промежутки времени. Вычисления показывают, что g = 9,8 м/с2.
Земной шар немного сплюснут у полюсов. Поэтому на полюсе g немного больше, чем на экваторе или других широтах.
Вокруг всякого тела существует особый вид материи, с помощью которого взаимодействуют тела. Его называют гравитационным полем.
Земля притягивает все тела: дома, людей, Луну, Солнце, воду в морях и океанах и т.д. И все тела притягиваются друг к другу. Притяжение всех тел Вселенной друг к другу называется всемирным тяготением. В 1687 г. И.Ньютон первым доказал и установил закон всемирного тяготения.
Два тела притягивают друг к другу силой, прямо пропорциональной произведению масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.
Эту силу называют силой тяготения (или гравитационной силой).
Границы применения закона: для материальных точек.
G – гравитационная постоянная G=6,67∙10 –11 
,
Числовое значение гравитационной постоянной устанавливают экспериментально. Впервые это сделал английский ученый Кавендиш с помощью крутильного динамометра (крутильных весов). Физический смысл: две материальные точки массой 1 кг каждая, находящиеся друг от друга на расстоянии 1 м, взаимно притягиваются гравитационной силой, равной 6,67·10-11 Н.
Из закона всемирного тяготения следует, что сила тяжести и вызываемое ею ускорение свободного падения уменьшаются при увеличении расстояния от Земли. На высоте h от поверхности Земли модуль ускорения свободного падения определяют по формуле
Сила тяжести проявляет себя двояко: а) если тело не имеет опоры, то сила тяжести сообщает телу ускорение свободного падения; б) если тело имеет опору, то притягиваясь к Земле, оно действует на опору. Сила, с которой тело действует на опору вследствие притяжения к Земле, называет весом. Вес приложен к опоре.
Если опора не имеет ускорения, то модуль веса равен модулю силы тяжести. P=Fтяж. Если опора имеет ускорение, направленное вверх, то модуль веса больше модуля силы тяжести. P=Fтяж+ma. Если опора имеет ускорение, направленное вниз, то модуль веса меньше модуля силы тяжести. P=Fтяж-ma. Если опора вместе с телом будет свободно падать, то вес окажется равным нулю. P=0. Такое состояние называется невесомостью.
Используя закон всемирного тяготения можно рассчитать первую космическую скорость.
mg=ma; g=a; а=v2/R; g=v2/R; v2=gR; v = √gR., где R-радиус планеты.
Билет № 5. Опытное обоснование основных положений молекулярно-кинетической теории строения вещества. Идеальный газ. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории идеального газа. Температура и её изменение. Абсолютная температура.
Все тела состоят из мельчайших частиц – атомов и молекул. Иначе говоря, вещество имеет дискретную структуру. На основе теории о дискретном строении вещества можно объяснить и предсказать ряд его свойств.
Основы МКТ (молекулярно-кинетической теории)
1. Все вещества состоят из молекул (атомов).
2. Молекулы (атомы) постоянно и хаотически движутся.
3. Молекулы (атомы) взаимодействуют между собой.
4. Между молекулами (атомами) имеются промежутки.
Эти положения МКТ имеют опытное обоснование. Диффузия и броуновское движение подтверждают эти положения. Диффузия – взаимное проникновение частиц одного вещества между частицами другого вещества при их соприкосновении. Причиной броуновского движения являются тепловое движение молекул жидкости (или газа) и их столкновения с броуновской частицей.
Беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела, называют тепловым движением. В тепловом движении участвуют все молекулы тела, поэтому с изменением теплового движения изменяется и состояние тела, его свойства. Вещество может находиться в трех агрегатных состояниях – твердом, жидком и газообразном. Агрегатное состояние определяется температурой и внешним давлением.
Состояние, в котором вещество не имеет собственной формы и не сохраняет объем, называется газообразным, которое в свою очередь делится на газ и пар. Газом называется газообразное состояние при температуре выше критической. Газы, существующие в природе, называются реальными. При изучении свойств газов в физике пользуются моделью газа, не существующего в природе. Эту модель называют идеальный газ. Он удовлетворяет следующим условиям: 1) его молекулы не занимают объема; 2) находясь на расстояниях, молекулы идеального газа не взаимодействуют между собой; 3) взаимодействия молекул происходят только при абсолютно упругих ударах; 4) время свободного пробега много больше времени столкновения.
Всякий газ определяется тремя макропараметрами.
А) давление (р) – есть отношение силы к площади.(p=F/S)
Б) объем (V) –есть мера ограниченной части пространства.
В) температура (Т) – есть мера средней кинетической энергии поступательного движения молекул.
Для тепловых процессов справедливо основное уравнение МКТ, которое читается так:
