Ускорение свободного падения на марсе доклад

Ускорение свободного падения на марсе доклад

Прежде чем рассказать, какое ускорение свободного падения на Марсе, нужно немного описать планету и её характеристики.

Красная планета — четвертая от Солнца. Его радиус составляет около половины радиуса Земли. А масса около десятой части массы нашей планеты. В числовых значениях это: R=3389,5 км; масса=6,42×10²³.

УСП — это ускорение, придаваемое телу силой тяжести, при исключении влияния на это же тело других сил. То есть если бросить предмет вниз, просто отпустив его, то ускорение, с которым он полетит к поверхности — это и будет искомое значение.

Зная вес и радиус любого небесного тела, несложно рассчитать нужное значение.
Формула для такого расчета выглядит следующим образом:
g = G•M/(R + H)²
G — неизменная величина гравитации 6,674210 –¹¹
М — вес
R — радиус
h — расстояние от поверхности планеты до тела (ускорение которого надо рассчитать).
Если в формулу подставить параметры Марса, то ускорение свободного падения на Марсе получится 3,86 м/с².

Стоит заметить, что на результат расчетов могут повлиять плотность атмосферы и сила ветра. Поэтому, если необходимо точные данные, то его нужно рассчитывать в каждом индивидуальном случае, учитывая мельчайшие параметры.

Если сравнивать с нашей планетой, то на Земле УСП в 2,5 раза больше.
Мы постарались рассказать вам очень кратко и понятно, если вдруг, вам что-то неясно, то пишите в комментариях вопросы, мы вам всё подробно расскажем.

Первым человеком, изучавшим природу падения тел, был греческий ученый Аристотель.

Его теория о том, что все тела хотят обрести состояние покоя, стремясь к центру планеты, отчасти была верна. Однако Аристотель исходил из того, что скорость падения тел напрямую зависит от их массы.

Исаак Ньютон, портрет Жана-Леона

Заблуждение это просуществовало несколько веков, пока итальянец Галилео Галилей не обобщил и не проанализировал опыт и эксперименты нескольких поколений исследователей. Именно он предположил, что в среде, свободной от воздуха, все тела будут падать с одинаковой скоростью. Также Галилей предположил, что во время падения скорость тел постоянно увеличивается.

Экспериментировать со свободным падением тел продолжил Исаак Ньютон. Достижения науки и инженерии позволили ученому ставить эксперименты в среде с разряженным воздухом. Этого удалось достичь благодаря изобретению насоса.

В длинную стеклянную колбу ученый поместил перо и металлическую монетку, после чего откачал из колбы воздух. Падение тел в разряженном воздушном пространстве имело одинаковую скорость, несмотря на большую разницу в массе и плотности.

Эксперимент Гилилея с металлическими шарами

На тот момент четкой формулы ускорения еще не было, но исследователи предположили, что во время свободного падения тело проходит отрезки пространства в равные промежутки времени, а пространства эти соотносятся между собой как нечетные, последовательные числа, например 1:3:5…. Таким образом, был установлен признак равноускоренного движения.

Вскоре эксперименты и несложные вычисления позволили установить величину постоянного ускорения свободного падения (g) на Земле, она оказалась равна 9,8156 м/с2.

Направлено свободное падение всегда вниз. Но почему же тела падают именно таким образом? История об открытии закона всемирного тяготения известна всем: наблюдая за падением яблока с ветки, Ньютон сделал интересный вывод, что сила Земли притягивает к себе все предметы, на любом расстоянии.

Читайте также:  Динамики российского производства для домашней акустики

И доказательством тому – спутник Земли Луна, которая притягивается Землей и потому движется по орбите вокруг планеты. Однако и Луна обладает силой притяжения, что вызывает на Земле приливы и отливы.

То, что силы, определяющие направление движения небесных тел и вынуждающие тела падать, имеют одну природу, Ньютон смог сформулировать только к концу 17 века.

Формула ускорения свободного падения

Доказательство своего закона всемирного тяготения Ньютон начал с вычисления ускорения Луны относительно центра Земли. Ученый понимал, что на эту величину влияет не только удаленность предметов друг от друга, но и их масса. Таким образом, сила тяготения прямо пропорциональна массе притягиваемого тела (второй закон Ньютона).

Также Ньютон пришел к выводу, что сила, удерживающая планеты на своих орбитах (сила притяжения Солнца), уменьшается пропорционально их расстоянию от Солнца в квадрате.

Суть закона всемирного тяготения заключается в следующем: каждая частица Вселенной притягивает любую другую частицу с силой, обратно пропорциональной расстоянию между ними в квадрате и прямо пропорциональной произведению масс этих частиц.

На Луне и на других планетах сила тяжести, воздействующая на одно и то же тело, будет неодинакова, зависит она напрямую от массы космического тела. Например, ускорение g на Луне в несколько раз меньше, чем на Земле.

Таким образом, зная массу планеты, можно вычислить ускорение свободного падения тела на этой планете.

Показатели g – ускорение свободного падения на Солнце и планетах солнечной системы:

Класс: 9

Презентация к уроку

Внимание! Предварительный просмотр слайдов используется исключительно в ознакомительных целях и может не давать представления о всех возможностях презентации. Если вас заинтересовала данная работа, пожалуйста, загрузите полную версию.

Тип урока: Урок изучения и первичного закрепления новых знаний

Цели урока:

  • закрепить знания учащихся о законе всемирного тяготения,
  • показать его практическую значимость,
  • закрепить и расширить знания учащихся об ускорении свободного падения на Земле и других небесных телах;
  • при решении задач оценить силы притяжения на других планетах и физические возможности человека на них.

Ход урока

I. Организационный момент.

II. Повторение.

Устно учащиеся отвечают на вопросы:

  1. Что такое всемирное тяготение?
  2. Как иначе называются силы всемирного тяготения?
  3. Кто и в каком веке открыл закон всемирного тяготения?
  4. Как читается закон всемирного тяготения?
  5. Напишите на доске формулу закона всемирного тяготения.
  6. Чему равен коэффициент G и как он называется?
  7. Притягиваем ли мы Землю, если да, то с какой силой?
  8. Все ли тела испытывают взаимное притяжение?
  9. Почему мы не замечаем этого притяжения?

III. Изучение нового материала.

1) С одним из проявлений закона всемирного тяготения знаком каждый. Это сила тяжести — сила, с которой тело притягивается к Земле. Сила тяжести приложена к телу и всегда направлена к Земле. Именно по направлению силы тяжести мы определяем понятия «низ» и «верх», «вертикаль».

Читайте также:  Испаритель на батарею отопления

С помощью формулы закона всемирного тяготения определим выражение для ускорения свободного падения вблизи поверхности Земли.

Ускорение свободного падения всегда направлено к центру Земли.

2) Значение 9, 8 лишь приблизительно совпадает с ускорением свободного падения в данном месте.

Отличия обусловлены:

  • центробежным ускорением
  • отличием формы Земли от шарообразной
  • неоднородностью Земли и высотой над её поверхностью

Как известно, Земля сплюснута у полюсов и радиус Земли на экваторе больше радиуса Земли на каждом из полюсов на 21,5 км. Это значит, что при движении от экватора к полюсу по меридиану ускорение свободного падения увеличивается, а значит, увеличивается и сила тяжести. Таким образом, ускорение свободного падения и, соответственно, сила тяжести зависят от широты местности.

При выводе формулы для ускорения свободного падения использовался закон всемирного тяготения в форме, справедливой только для материальных точек или однородных шаров. Земля не является однородным шаром. Очевидно, что там, где плотность земного вещества больше, больше сила притяжения и больше ускорение свободного падения. Точные измерения ускорения свободного падения можно использовать для поиска залежей полезных ископаемых, например железных руд.

3) Ускорение свободного падения на других небесных телах.

Ускорение свободного падения на других небесных телах можно подсчитать, подставив в формулу (1) значения массы и радиуса небесного тела.

(1)

Земля по численному значению g занимает промежуточное положение между планетами-гигантами. На двух из них — Сатурне и Уране — сила тяжести несколько меньше, чем на Земле, а на двух других — Юпитере и Нептуне — больше.

На поверхности Венеры человек окажется почти на 10% легче, чем на Земле. Зато на Меркурии и на Марсе уменьшение веса произойдет в 2,6 раза. Что же касается Плутона, то на нем человек будет в 17 раз легче, чем в земных условиях.

А вот на Солнце гравитация (притяжение) в 27,3 раз сильнее, чем на Земле. Человеческое тело весило бы там 2 т, и было бы мгновенно раздавлено собственной тяжестью. Впрочем, еще не достигнув Солнца, все превратилось бы в раскаленный газ. Другое дело — крошечные небесные тела, такие как спутники Марса и астероиды. На многих из них по легкости можно уподобиться. воробью!

IV. Решение задач.

учащиеся самостоятельно решают задачи, потом проверка и обсуждение полученных результатов.

V. Практическая значимость закона всемирного тяготения.

Закон всемирного тяготения лежит в основе небесной механики — науки о движении планет. С помощью этого закона с огромной точностью определяются положения небесных тел на многие десятки лет вперед и вычисляются траектории движения. При помощи этого закона были сделаны открытия новых небесных тел.

Открытие планеты Нептун

Одним из ярких достижений науки, одним из свидетельств неограниченной познаваемости природы было открытие планеты Нептун путем вычислений — "на кончике пера".

Уран — планета, следующая за Сатурном, который много веков считался самой из далеких планет, была открыта английский астроном Уильям Гершелем в конце XVIII в. Уран с трудом виден невооруженным глазом. К 40-м годам XIX в. точные наблюдения показали, что Уран едва заметно уклоняется от того пути, по которому он должен следовать с учетом возмущений со стороны всех известных планет.

Читайте также:  Первый офд прислал чек что это значит

Леверье (во Франции) и Адамс (в Англии) высказали предположение, что, если возмущения со стороны известных планет не объясняют отклонение в движении Урана, значит, на него действует притяжение еще не известного тела. Они почти одновременно рассчитали, где за Ураном должно быть неизвестное тело, производящее своим притяжением эти отклонения. Они вычислили орбиту неизвестной планеты, ее массу и указали место на небе, где в данное время должна была находиться неведомая планета. Эта планета и была найдена в телескоп на указанном ими месте в 1846 г. Ее назвали Нептуном.

Нептун не виден невооруженным глазом. Открытие это было триумфом расчетной астрономии.

Нептун был посещен только одним космическим кораблем: «Вояджером 2». Почти все, что мы знаем о Нептуне, мы знаем благодаря этой встрече. С 1994-го года проводятся исследования планеты с помощью телескопа имени Хаббла.

Открытие планеты Плутон.

Девятую планету Солнечной системы искали четверть века и обнаружили только в 1930 году. Возникла некая закономерность — каждый век открывается по одной планете: в XVIII веке был обнаружен Уран, в ХIХ — Нептун, а в ХХ — Плутон. На сей раз, судьба оказалась благосклонной к молодому человеку без астрономического образования, который успел проработать в обсерватории лишь несколько месяцев.

18 февраля 1930 года, когда 24-летний лаборант Клайд Томбо вошел в кабинет директора Лоуэлловской обсерватории Весто Слайфера и сказал: «По-моему, я нашел вашу планету Икс». Опытные астрономы тут же начали проверять находку, сделанную по фотоснимкам ночного неба. Проверка шла долго, новую планету обнаружили на нескольких фотопластинках, причем некоторые из них были получены еще в 1915 году! Наконец 13 марта было сделано официальное объявление об ее открытии. Дату выбрали намеренно — день рождения Персиваля Лоуэлла, который основал эту обсерваторию на высокогорном плато в штате Аризона близ города Флагстаффа. В 1905 году Лоуэлл приступил к систематическим поискам «планеты Икс», как он называл неизвестную планету, расположенную дальше, чем Нептун, но не смог найти ее.

Имя «Плутон» первой предложила Венеция Берни, одиннадцатилетняя школьница из Оксфорда. Венеция интересовалась не только астрономией, но и классической мифологией, и решила, что это имя — древнеримский вариант имени греческого бога подземного царства — подходит для такого, вероятно, тёмного и холодного мира.

Астрономы, первоначально полагая, что Плутон и есть та самая «Планета X» Лоуэлла, вычислили его массу на основе его предполагаемого воздействия на орбиту Нептуна и Урана.

Открытие Плутона было новым торжеством научного предвидения. Границы планетной системы были отодвинуты от Солнца сразу на 1,5 млрд. км!

Ссылка на основную публикацию
Тест для определения цвета волос
Пожалуйста, не копируйте понравившиеся вам статьи незаконно. Мы предлагаем вам разместить активную ссылку на наш сайт в случае, если вы...
Стим показывает что я не в сети
Не редко пользователи Steam встречаются с проблемой, когда подключение к интернету есть, браузеры работают, но клиент Стим не грузит страницы...
Стим саппорт украли аккаунт
Если ваш аккаунт Steam украли или взломали, то до его восстановления вам необходимо выполнить действия, указанные ниже, иначе аккаунт может...
Тест графики видеокарты 3dmark
Наиболее известная программа тестирования производительности, ставшая де-факто стандартом и точкой отсчета в измерениях игровых возможностей видеокарт. Основную популярность программе обеспечило...
Adblock detector