Всемирное тяготение, спутники и космические скорости
Один закон объясняет и падающее яблоко, и орбиту Луны, и каждый запущенный космический аппарат.
Главная идея: Любые две массы во Вселенной притягиваются друг к другу с силой, которая растёт с массами и убывает как квадрат расстояния между ними. Та же сила, что тянет брошенный камень к земле, удерживает Луну на орбите вокруг Земли, а спутники — вокруг планеты. Придайте телу достаточную скорость вбок, и его постоянное падение никогда не достигнет земли — оно выходит на орбиту. Придайте ещё больше — и оно улетит в космос.
К концу урока вы сможете:
- сформулировать и применять закон всемирного тяготения, F = G·m1m2 / r2;
- объяснить, что такое гравитационная постоянная G и как её измерили;
- связать силу тяжести у поверхности планеты с g = GM / R2;
- показать, зачем искусственному спутнику нужна точная скорость, и вывести первую космическую скорость;
- вывести вторую космическую скорость (скорость убегания) и связать её с первой;
- взвесить пользу и издержки освоения космоса.