Бүкіләлемдік тартылыс заңы

XVI ғ. басында поляк ғалымы Н. Коперник гелиоцентрлік жүйені негіздеді. Бұл жүйе бойынша барлық планеталар күннің маңында жер өзінің осіне қатысты айналады.

XVII ғасыр басында ғалымдардың барлығының Коперниктің гелиоцентрлік жүйесінің дұрыс екендігіне көздері жетті.

Дат ғалымы Т.Брегенің көптеген байқауларының нәтижелерін нақтылап және өңдеп, И. Кеплер планеталардың қозғалыс заңдарын ашты:

1. Барлық планеталар күннің маңында бір фокусында жататын эллипс бойымен айналады;

2. Күннен планетаға жүргізілген радиус-вектор бірдей уақытта бірдей аудандар сызады.

3. Планеталардың айналу периодтарының

квадраттарының қатынасы олардың үлкен жарты остерінің кубтарына пропорционал

(2.11)

И. Ньютон аспан денелерінің қозғалысын зерттей отырып, Кеплер заңдары мен динамика заңдары негізінде бүкіл (әлемдік) тартылыс заңын ашты:

Кез келген денелер бір-біріне массаларының көбейтіндісіне тура, ал ара қашықтықтарының квадратына кері пропорционал күшпен тартылады:

(2.12)

Бұл күш бүкіләлемдік тартылыс күші немесе гравитациялық күш деп аталады. Гравитациялық күш әруақытта тартылыс күші болып табылады және денелердің центрлерін қосатын түзу бойымен бағытталады. Бүкіләлемдік тартылыс заңы материалдық нүкте деп қарастыруға болатын денелер үшін тағайындалған.

Пропорционалдық коэффициенті G гравитациялық тұрақты деп аталады.

Қазіргі әдістермен алынған G-ның мәні 6,6745 ; яғни гравитациялық тұрақты әрқайсының массалары 1 кг екі нүктелік дененің бір-бірімен 1 метр қашықтықта тұрғанда тартылатын күшіне тең. Гравитация тұрақтының мәнінің өте аздығы гравитациялық күштің массалар өте үлкен болғанда ғана байқалатынын көрсетеді.

1. Жер бетіне таяу орналасқан барлық денелерге тартылыс күші F әсер етеді де, денелер Ньютон екінші заңына сәйкес g еркін түсу үдеумен қозғалады. Жермен байланысты санақ жүйесінде кез келген денеге ауырлық күші әсер етеді:

F=mg. (2.12)

Егер дердің тәуліктік айналуын ескермесек ауырлық күші мен гравитациялық тартылыс күштері өзара тең болады:

(2.13)

Мұндағы М-жердің массасы, R-дене мен жердің центрінің ара қашықтығы. (2.13) теңдеуінен: :