Сила Земного притяжения

 from original page N 17...

ìåòàëè ðàçíûå ìàññû, êîòîðûå ïðîïîðöèîíàëüíû ïðèòÿæåíèþ ýòèõ ïðåäìåòîâ ïîëåì. Ýòî ãðàâèòàöèîííàÿ ìàññà. Ìû ãîâîðèì, ÷òî ðàçíûå ïðåäìåòû èìåþò ðàçíûé âåñ, ïîñêîëüêó îíè îáëàäàþò ðàçëè÷íûìè ãðàâèòàöèîííûìè ìàññàìè, êîòîðûå ïðèòÿãèâàþòñÿ ïîëåì òÿãîòåíèÿ. Òàêèì îáðàçîü, ãðàâèòàöèîííûå ìàññû ïî îïðåäåëåíèþ ïðîïîðöèîíàëüíû âåñàì, à òàêæå ñèëå òÿæåñòè. Ãðàâèòàöèîííàÿ ìàññà îïðåäåëÿåò, ñ êàêîé ñèëîé òåëî ïðèòÿãèâàåòñÿ Çåìëåé. Ïðè ýòîì òÿãîòåíèå âçàèìíî: åñëè Çåìëÿ ïðèòÿãèâàåò êàìåíü, òî êàìåíü òî÷íî òàêæå ïðèòÿãèâàåò Çåìëþ. Çíà÷èò, ãðàâèòàöèîííàÿ ìàññà òåëàîïðåäåëÿåò òàêæå, íàñêîëüêî ñèëüíî îíî ïðèòÿãèâàåò äðóãîå òåëî, Çåìëþ. Òàêèì îáðàçîì, ãðàâèòàöèîííàÿ ìàññà èçìåðÿåò êîëè÷åñòâî âåùåñòâà, íà êîòîðîå äåéñòâóåò çåìíîå ïðèòÿæåíèå, èëè êîëè÷åñòâî âåùåñòâà, îáóñëàâëèâàþùåå ãðàâèòàöèîííûå ïðèòÿæåíèÿ ìåæäó òåëàìè.

Ãðàâèòàöèîííîå ïðèòÿæåíèå äåéñòâóåò íà äâà îäèíàêîâûõ êóñêà ñâèíöà âäâîå ñèëüíåå, ÷åì íà îäèí. Ãðàâèòàöèîííûå ìàññû êóñêîâ ñâèíöà äîëæíû áûòü ïðîïîðöèîíàëüíû èíåðòíûì ìàññàì, ïîñêîëüêó ìàññû òîãî è äðóãîãî âèäà, î÷åâèäíî, ïðîïîðöèîíàëüíû ÷èñëó àòîìîâ ñâèíöà. Òî æå ñàìîå îòíîñèòñÿ ê êóñêàì ëþáîãî äðóãîãî ìàòåðèàëà, ñêàæåì, âîñêà, íî êàê ñðàâíèòü êóñîê ñâèíöà ñ êóñêîì âîñêà? Îòâåò íà ýòîò âîïðîñ äàåò ñèìâîëè÷åñêèé ýêñïåðèìåíò ïî èçó÷åíèþ ïàäåíèÿ òåë âñåâîçìîæíûõ ðàçìåðîâ ñ âåðøèíû íàêëîííîé Ïèçàíñêîé áàøíè, òîò, êîòîðûé ïî ëåãåíäå ïðîèçâîäèë Ãàëëèëåé. Ñáðîñèì äâà êóñêà ëþáîãî ìàòåðèàëà ëþáûõ ðàçìåðîâ. Îíè ïàäàþò ñ îäèíàêîâûì óñêîðåíèåì g. Ñèëà, äåéñòâóþùàÿ íà òåëî è ñîîáùàþùàÿ åìó óñêîðåíèå6 - ýòîïðèòÿæåíèå Çåìëè, ïðèëîæåííîå ê ýòîìó òåëó. Ñèëà ïðèòÿæåíèÿ òåë Çåìëåé ïðîïîðöèîíàëüíà ãðàâèòàöèîííîé ìàññå. Íî ñèëû òÿæåñòè ñîîáùàþò âñåì òåëàì îäèíàêîâîå óñêîðåíèå g. Ïîýòîìó ñèëà òÿæåñòè, êàê è âåñ, äîëæíà áûòü ïðîïîðöèîíàëüíà èíåðòíîé ìàññå. Ñëåäîâàòåëüíî, òåëà ëþáîé ôîðìû ñîäåðæàò îäèíàêîâûå ïðîïîðöèè îáåèõ ìàññ.

Åñëè ïðèíÿòü 1 êã â êà÷åñòâå åäèíèöû îáåèõ ìàññ, òî ãðàâèòàöèîííàÿ è èíåðòíàÿ ìàññû áóäóò îäèíàêîâû ó âñåõ òåë ëþáûõ ðàçìåðîâ èç ëþáîãî ìàòåðèàëà è â ëþáîì ìåñòå.

Âîò êàê ýòî äîêàçûâàåòñÿ. Ñðàâíèì ýòàëîí êèëîãðàììà, ñäåëàííûé èç ïëàòèíû6 ñ êàìíåì íåèçâåñòíîé ìàññû. Ñðàâíèì èõ èíåðòíûå ìàññû, ïåðåìåùàÿ ïîî÷åðåäíî êàæäîå èç òåë â ãîðèçîíòàëüíîì íàïðàâëåíèè ïîä äåéñòâèåì íåêîòîðîé ñèëû è èçìåðÿÿ óñêîðåíèå. Ïðåäïîëîæèì, ÷òî ìàññà êàìíÿ ðàâíà 5,31 êã. Çåìíîå òÿãîòåíèå â ýòîì ñðàâíåíèè íå ó÷àñòâóåò. Çàòåì ñðàâíèì ãðàâèòàöèîííûå ìàññû îáîèõ òåë, èçìåðèâ ãðàâèòàöèîííîå ïðèòÿæåíèå ìåæäó êàæäûì èç íèõ è êàêèì-íèáóäü òðåòüèì òåëîì, ïðîùå âñåãî Çåìëåé. Ýòî ìîæíî ïðîäåëàòü ïóòåì âçâåøèâàíèÿ îáîèõ òåë. Ìû óâèäèì, ÷òî ãðàâèòàöèîííàÿ ìàññà êàìíÿ òîæå ðàâíà 5,31 êã.

Áîëåå ÷åì çà ïîëñòîëåòèÿ äî òîãî êàê Íüþòîí ïðåäëîæèë ñâîé çàêîí âñåìèðíîãî òÿãîòåíèÿ, Èîãàíí Êåïëåð (1571-1630) îáíàðóæèë, ÷òî “çàïóòàííîå äâèæåíèå ïëàíåò Ñîëíå÷íîé ñèñòåìû ìîæíî áûëî áû îïèñàòü ñ ïîìîùüþ òðåõ ïðîñòûõ çàêîíîâ. Çàêîíû Êåïëåðà óêðåïèëè âåðó â ãèïîòåçó Êîïåðíèêà î òîì, ÷òî ïëàíåòû âðàùàþòñÿ âîêðóã Ñîëíöà, à.

Страницы: 1, 2