background image

 

 

Siły

•Grawitacyjne 

(stała grawitacyjna G= 6.67259.10

-11

 

m

3

/kg.s

2

)

•Jądrowe słabe 

(10

28

 razy większe niż grawitacyjne) 

•Elektromagnetyczne 

(10

11 

razy większe niż 

słabe)

•Jądrowe silne 

(100 razy większe niż 

elektromagnetyczne)

Jeśli oddziaływanie grawitacyjne  ma długość 1 cm to silne jądrowe jest 

większe niż promień wszechświata....... 

background image

 

 

Praca i   Energia

Praca

dt

p

d

F

s

d

F

W

s

0

Energia kinetyczna

Energia potencjalna

mgh

h

d

g

m

E

mv

v

d

v

m

dt

v

dt

v

d

m

dt

v

dt

p

d

E

h

p

v

t

t

k

0

2

0

0

0

2

Moc = praca/czas      
 

dt

dW

background image

 

 

Jednostki energii i mocy

1 Joule = 1kg .m

2

.s

-2 

inne jednostki energii:

• erg = g.cm

2

.s

-2

  =  10

-7

 J

• elektronowolt  eV=1.60.10

-19

 J

• kilowatogodzina kWh =3.6.10

6

 J

• kilogramometr  kGm = 9.80 J
• kaloria  cal=4.1868 J

1 Wat=1J/s=1 kg m

2

s

-3

inne jednostki mocy:

• megawat=10

6

 W

• koń mechaniczny   kM =75 kGm/s =7.35 10

2

 W

background image

 

 

Grawitacja

Prawo powszechnego ciążenia 

Newtona

2

2

2

11

2

/

81

.

9

10

.

0041

.

0

6720

.

6

s

m

g

kg

Nm

G

g

m

r

r

r

mM

G

F

g

o

g

r

r

M

G

m

F

t

G



2

)

(

Natężenie pola grawitacyjnego

background image

 

 

background image

 

 

Pole grawitacyjne

Zewnątrz  kuli    r>R 

r   odległość punku P od 
środka kuli o promieniu 
R

 natężenie pola 

Wewnątrz kuli   r<R

g

r

r

M

G

r

G

o

2

)

(

Kula widziana jako punkt 
materialny

jeśli kula jest jednorodna 

=const

o

r

r

R

G

r

G

2

3

3

4

)

(

o

r

r

r

G



3

4

)

(

Warstwy zewnętrzne nie dają 
pola

background image

 

 

Potencjał pola 

grawitacyjnego

Definicja:   Potencjał -  praca jaką 

należy wykonać,  aby z danego 
punktu pola wyrzucić masę m do 
nieskończoności

r

Mm

G

E

pola

Energia

r

Mm

G

r

dr

MGm

s

d

F

p

o

r

r

g

o

2

background image

 

 

Prędkości kosmiczne

1 prędkość kosmiczna 
(satelita) v

1

=7,9 km/s

orbita kołowa 

 

siła dośrodkowa=sile 

grawitacji

     

2 prędkość kosmiczna (opuszcza 
orbitę Ziemi)  parabola

energia kinetyczna=energii 
grawitacji  Ziemi 

       

v

= 11,2 km/s

r

GM

I

v

gr

2

v

II

3 prędkość kosmiczna 
(opuszcza układ 
słoneczny) v

3

= 42,1 km/s

o

słłonc

R

GM

III

v

background image

 

 

Satelita stacjonarny

Czas obiegu satelity stacjonarnego 

wokół Ziemi = czas obrotu Ziemi 
wokół swej osi

Satelita stacjonarny

s

h

T

86400

24 

background image

 

 

Gęstość Ziemi

Masa 1 kg waży na Ziemi  9.81 N

3

3

3

5

24

2

2

2

11

2500

5500

)

10

.

376

,

6

(

3

/

4

10

.

97

.

5

)

6

,

6376

(

1

10

.

67

.

6

81

.

9

m

kg

zmierzona

m

kg

m

M

V

M

gestosc

kg

M

km

kg

M

kg

Nm

N

gleby

z

z

z

z

z

z

background image

 

 

Układ  Ziemia-Księżyc

2

3

2

2

5

10

.

69024

,

2

4

3217

,

27

3015

,

81

10

.

844

.

3

s

m

T

r

a

doby

T

r

r

M

M

km

r

r

R

k

k

Z

K

K

z

K

z

R=r

k

+r

z

M

k

M

z

background image

 

 

Przypływy morza

Ziemia                                       
Księżyc

Środek obrotu układu   Ziemia-Księżyc

Przyciąganie Księżyca wynosi na powierzchni 
Ziemi =10

-7

 g

przyciąganie Słońca jest 2,17 razy mniejsze niż 
Księżyca

doba księżycowa 24 h 50 min, miesiąc księżycowy 27.3217 
doby   

Siły : grawitacyjna Księżyca

 

+odśrodkowa

 

M/m=r

K

/r

Z

=81,301

5

background image

 

 

Przypływy morza

Przypływy:
• syzygijski        

• kwadraturowy

Z              K                          
   S

S

background image

 

 

St. Michel

background image

 

 

Prawa Keplera dla ruchu 

planet 

1. Ciała niebieskie poruszają się po 
torach (elipsa, parabola, hiperbola) 
opisanych równaniem 

2.  Prędkości polowe każdego ciała 
są stale

3. Dla ciał poruszających się po 
elipsach 

cos

1

p

r

2

2

1

r

2

2

2

3

2

2

2

3

GM

T

r

T

r

m

r

mM

G

bo

const

T

a

background image

 

 

Siła Coriolisa

sin

v

2m

F

c

v

E

W

Odchylenie 
=2 cm

H=100 m

background image

 

 

Prawa zachowania

•prawo zachowania energii
•prawo zachowania pędu
•prawo zachowania krętu
•prawo zachowania ładunku

background image

 

 

Zderzenia

• Zderzenia sprężyste

• Zderzenia niesprężyste

m

1

 v

1

m

2

v

2

•prawo zachowania 
energii

•prawo zachowania 
pędu


Document Outline