ವ್ಯಾಖ್ಯಾನ
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು I. ನ್ಯೂಟನ್ ಕಂಡುಹಿಡಿದನು:
ಎರಡು ದೇಹಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ, ಅವುಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರದ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತವೆ:
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮದ ವಿವರಣೆ
ಗುಣಾಂಕವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ. SI ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು ಅರ್ಥವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ:
ಈ ಸ್ಥಿರ, ನೋಡಬಹುದಾದಂತೆ, ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಸಣ್ಣ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದೇಹಗಳ ನಡುವಿನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳು ಸಹ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಅನುಭವಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಕಾಯಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ನಿರ್ಧರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಉಪಸ್ಥಿತಿ ಅಥವಾ ಬೇರೆ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಭೂಮಿ ಮತ್ತು ಗ್ರಹಗಳು ಯಾವುದರಿಂದ "ಬೆಂಬಲ" ಹೊಂದಿವೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವು ಕೆಲವು ಪಥಗಳಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಏಕೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅದರಿಂದ ದೂರ ಹಾರುವುದಿಲ್ಲ. ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವು ಆಕಾಶಕಾಯಗಳ ಅನೇಕ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ನಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ - ಗ್ರಹಗಳು, ನಕ್ಷತ್ರಗಳು, ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳು ಮತ್ತು ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು. ಈ ಕಾನೂನು ಗ್ರಹಗಳ ಕಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಮತ್ತು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಗಣಿತದ ಮಾದರಿಯನ್ನು ರಚಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ವೇಗಗಳನ್ನು ಸಹ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕಬಹುದು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಚಲಿಸುವ ದೇಹದ ಕನಿಷ್ಠ ವೇಗವು ಅದರ ಮೇಲೆ ಬೀಳುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ 7.9 ಕಿಮೀ / ಸೆ (ಮೊದಲ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗ). ಭೂಮಿಯನ್ನು ಬಿಡಲು, ಅಂದರೆ. ಅದರ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಜಯಿಸಲು, ದೇಹವು 11.2 ಕಿಮೀ/ಸೆಕೆಂಡಿನ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು (ಎರಡನೇ ಪಾರು ವೇಗ).
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಅದ್ಭುತವಾದ ನೈಸರ್ಗಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಅಸ್ತಿತ್ವವು ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ; ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಉದ್ಭವಿಸಲು ಸಹ ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಅನೇಕ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ - ಅದರ ಜನನ, ಅವ್ಯವಸ್ಥೆಯ ಬದಲಿಗೆ ಕ್ರಮದ ಅಸ್ತಿತ್ವ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಇನ್ನೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿಲ್ಲ. ಇಲ್ಲಿಯವರೆಗೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಯೋಗ್ಯ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನ ಮತ್ತು ಮಾದರಿಯನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಯಾರಿಗೂ ಸಾಧ್ಯವಾಗಲಿಲ್ಲ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲಗಳ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯ ವಿಶೇಷ ಪ್ರಕರಣವೆಂದರೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಯಾವಾಗಲೂ ಲಂಬವಾಗಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ (ಭೂಮಿಯ ಮಧ್ಯದ ಕಡೆಗೆ).
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದರೆ, ದೇಹವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಚಲನೆಯ ಪ್ರಕಾರವು ಆರಂಭಿಕ ವೇಗದ ದಿಕ್ಕು ಮತ್ತು ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ನಾವು ಪ್ರತಿದಿನ ಎದುರಿಸುತ್ತೇವೆ. , ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದ ನಂತರ ಅವನು ನೆಲದ ಮೇಲೆ ತನ್ನನ್ನು ಕಂಡುಕೊಳ್ಳುತ್ತಾನೆ. ಕೈಯಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆಯಾದ ಪುಸ್ತಕ ಕೆಳಗೆ ಬೀಳುತ್ತದೆ. ಜಿಗಿದ ನಂತರ, ಒಬ್ಬ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶಕ್ಕೆ ಹಾರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ನೆಲಕ್ಕೆ ಬೀಳುತ್ತಾನೆ.
ಭೂಮಿಯೊಂದಿಗಿನ ಈ ದೇಹದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಬಳಿ ದೇಹದ ಮುಕ್ತ ಪತನವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿ, ನಾವು ಬರೆಯಬಹುದು:
ಮುಕ್ತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಎಲ್ಲಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ:
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ದೇಹದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ದೇಹದ ಎತ್ತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ. ಧ್ರುವಗಳಲ್ಲಿ ಗ್ಲೋಬ್ ಸ್ವಲ್ಪ ಚಪ್ಪಟೆಯಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಧ್ರುವಗಳ ಬಳಿ ಇರುವ ದೇಹಗಳು ಭೂಮಿಯ ಮಧ್ಯಭಾಗಕ್ಕೆ ಸ್ವಲ್ಪ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿವೆ. ಈ ನಿಟ್ಟಿನಲ್ಲಿ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಪ್ರದೇಶದ ಅಕ್ಷಾಂಶದ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ: ಧ್ರುವದಲ್ಲಿ ಇದು ಸಮಭಾಜಕ ಮತ್ತು ಇತರ ಅಕ್ಷಾಂಶಗಳಿಗಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ (ಸಮಭಾಜಕ m/s ನಲ್ಲಿ, ಉತ್ತರ ಧ್ರುವ ಸಮಭಾಜಕ m/s ನಲ್ಲಿ.
ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ತ್ರಿಜ್ಯದೊಂದಿಗೆ ಯಾವುದೇ ಗ್ರಹದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಅದೇ ಸೂತ್ರವು ನಿಮಗೆ ಅನುಮತಿಸುತ್ತದೆ.
ಸಮಸ್ಯೆ ಪರಿಹಾರದ ಉದಾಹರಣೆಗಳು
ಉದಾಹರಣೆ 1 (ಭೂಮಿಯ "ತೂಕದ" ಸಮಸ್ಯೆ)
| ವ್ಯಾಯಾಮ | ಭೂಮಿಯ ತ್ರಿಜ್ಯವು ಕಿಮೀ, ಗ್ರಹದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಮೀ / ಸೆ. ಈ ಡೇಟಾವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು, ಭೂಮಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡಿ. |
| ಪರಿಹಾರ | ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ: ಭೂಮಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಎಲ್ಲಿಂದ ಬರುತ್ತದೆ: ಸಿ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯಲ್ಲಿ, ಭೂಮಿಯ ತ್ರಿಜ್ಯ ಭೌತಿಕ ಪ್ರಮಾಣಗಳ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಸೂತ್ರಕ್ಕೆ ಬದಲಿಸಿ, ನಾವು ಭೂಮಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಅಂದಾಜು ಮಾಡುತ್ತೇವೆ:
|
| ಉತ್ತರ | ಭೂಮಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಕೆ.ಜಿ. |
ಮೀ.
ಉದಾಹರಣೆ 2
| ವ್ಯಾಯಾಮ | ಭೂಮಿಯ ಉಪಗ್ರಹವು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಿಂದ 1000 ಕಿಮೀ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಉಪಗ್ರಹವು ಯಾವ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿದೆ? ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತ ಒಂದು ಕ್ರಾಂತಿಯನ್ನು ಪೂರ್ಣಗೊಳಿಸಲು ಉಪಗ್ರಹ ಎಷ್ಟು ಸಮಯ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ? |
| ಪರಿಹಾರ | ಪ್ರಕಾರ, ಭೂಮಿಯಿಂದ ಉಪಗ್ರಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಬಲವು ಉಪಗ್ರಹದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಅದು ಚಲಿಸುವ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಭೂಮಿಯ ಬದಿಯಿಂದ ಉಪಗ್ರಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇದು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ: ಅನುಕ್ರಮವಾಗಿ ಉಪಗ್ರಹ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು ಎಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಇವೆ. ಉಪಗ್ರಹವು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಗಿಂತ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, ಅದರಿಂದ ಭೂಮಿಯ ಮಧ್ಯಭಾಗಕ್ಕೆ ಇರುವ ಅಂತರ: ಭೂಮಿಯ ತ್ರಿಜ್ಯ ಎಲ್ಲಿದೆ. |
ಫೆಬ್ರವರಿ 11, 2016 ರಂದು, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಆವಿಷ್ಕಾರವನ್ನು ಘೋಷಿಸಲಾಯಿತು, ಅದರ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ಕಳೆದ ಶತಮಾನದಲ್ಲಿ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಊಹಿಸಿದರು. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ತರಂಗವು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದಲ್ಲಿ ವೇರಿಯಬಲ್ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಪ್ರಸರಣವಾಗಿದೆ. ಈ ತರಂಗವು ಚಲಿಸುವ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಹೊರಸೂಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಮೂಲದಿಂದ ದೂರ ಹೋಗಬಹುದು (ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗವು ವೇಗವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ಚಲಿಸುವ ಚಾರ್ಜ್ಡ್ ಕಣದಿಂದ ಒಡೆಯುತ್ತದೆ). ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳ ಅಧ್ಯಯನವು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮತ್ತು ಅದರಾಚೆಗಿನ ಇತಿಹಾಸದ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕು ಚೆಲ್ಲಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ.
I. ನ್ಯೂಟನ್ ಅವರು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಹೇಗೆ ಕಂಡುಹಿಡಿದರು ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. ಒಮ್ಮೆ ವಿಜ್ಞಾನಿಯೊಬ್ಬರು ತೋಟದಲ್ಲಿ ನಡೆಯುತ್ತಿದ್ದಾಗ ಹಗಲಿನ ಆಕಾಶದಲ್ಲಿ ಚಂದ್ರನನ್ನು ನೋಡಿದರು. ಆ ಕ್ಷಣದಲ್ಲಿ, ಅವನ ಕಣ್ಣುಗಳ ಮುಂದೆ, ಕೊಂಬೆಯಿಂದ ಸೇಬು ಬಿದ್ದಿತು. ಬಹುಶಃ ಸೇಬು ನೆಲಕ್ಕೆ ಬೀಳಲು ಮತ್ತು ಚಂದ್ರನು ಭೂಮಿಯ ಸುತ್ತ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಉಳಿಯಲು ಅದೇ ಶಕ್ತಿ ಕಾರಣ ಎಂದು ನ್ಯೂಟನ್ ಭಾವಿಸಿದ್ದರು.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು
ವಿನಾಯಿತಿ ಇಲ್ಲದೆ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಎಲ್ಲಾ ಭೌತಿಕ ದೇಹಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಆಕರ್ಷಿತವಾಗುತ್ತವೆ - ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಅಥವಾ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ (ಲ್ಯಾಟಿನ್ ಗ್ರಾವಿಟಾಸ್ನಿಂದ - ತೂಕ).
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಎಲ್ಲಾ ದೇಹಗಳಲ್ಲಿ ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿರುವ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಅವರ ಪರಸ್ಪರ ಆಕರ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿ ಸ್ವತಃ ಪ್ರಕಟವಾಗುತ್ತದೆ.
ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಈಗ ನೀವು ಮತ್ತು ಪಠ್ಯಪುಸ್ತಕವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುತ್ತಿದೆ. ಆದರೆ ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಪಡೆಗಳು ತುಂಬಾ ಚಿಕ್ಕದಾಗಿದ್ದು, ಅತ್ಯಂತ ನಿಖರವಾದ ಉಪಕರಣಗಳು ಸಹ ಅವುಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ. ಕನಿಷ್ಠ ಒಂದು ದೇಹವು ಆಕಾಶಕಾಯಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗೆ (ನಕ್ಷತ್ರಗಳು, ಗ್ರಹಗಳು, ಅವುಗಳ ಉಪಗ್ರಹಗಳು, ಇತ್ಯಾದಿ) ಹೋಲಿಸಬಹುದಾದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವಾಗ ಮಾತ್ರ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗುತ್ತವೆ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿಶೇಷ ರೀತಿಯ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು - ಯಾವುದೇ ದೇಹದ ಸುತ್ತಲೂ ಇರುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರ - ನಕ್ಷತ್ರ, ಗ್ರಹ, ವ್ಯಕ್ತಿ, ಪುಸ್ತಕ, ಅಣು, ಪರಮಾಣು, ಇತ್ಯಾದಿ.
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಮೊದಲ ಹೇಳಿಕೆಗಳು ಪ್ರಾಚೀನ ಲೇಖಕರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಬರುತ್ತವೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ಪ್ರಾಚೀನ ಗ್ರೀಕ್ ಚಿಂತಕ ಪ್ಲುಟಾರ್ಚ್ (c. 46 - c. 127) ಬರೆದರು: "ಚಂದ್ರನು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಕಲ್ಲಿನಂತೆ ಬೀಳುತ್ತಾನೆ, ಅದರ ಹಾರಾಟದ ಶಕ್ತಿಯು ಕಣ್ಮರೆಯಾದ ತಕ್ಷಣ."
XVI-XVII ಶತಮಾನಗಳಲ್ಲಿ. ಯುರೋಪಿಯನ್ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮತ್ತೆ ದೇಹಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಅಸ್ತಿತ್ವದ ಸಿದ್ಧಾಂತಕ್ಕೆ ತಿರುಗಿದರು. ಪ್ರಚೋದನೆಯು ಪ್ರಾಥಮಿಕವಾಗಿ ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿನ ಆವಿಷ್ಕಾರಗಳು: ನಿಕೋಲಸ್ ಕೋಪರ್ನಿಕಸ್ (ಚಿತ್ರ 33.1) ಸೌರ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿ ಸಾಬೀತಾಯಿತು
ವ್ಯವಸ್ಥೆಯು ಸೂರ್ಯನಿದೆ, ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಗ್ರಹಗಳು ಅದರ ಸುತ್ತ ಸುತ್ತುತ್ತವೆ; ಜೋಹಾನ್ಸ್ ಕೆಪ್ಲರ್ (1571-1630) ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಗ್ರಹಗಳ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದನು;
ಗೆಲಿಲಿಯೋ ಗೆಲಿಲಿ ದೂರದರ್ಶಕವನ್ನು ರಚಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಗುರುಗ್ರಹದ ಉಪಗ್ರಹಗಳನ್ನು ನೋಡಲು ಅದನ್ನು ಬಳಸಿದರು.
ಆದರೆ ಗ್ರಹಗಳು ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಏಕೆ ಸುತ್ತುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಉಪಗ್ರಹಗಳು ಗ್ರಹಗಳ ಸುತ್ತ ಏಕೆ ಸುತ್ತುತ್ತವೆ, ಯಾವ ಶಕ್ತಿಯು ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ದೇಹಗಳನ್ನು ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಇರಿಸುತ್ತದೆ? ಇದನ್ನು ಮೊದಲು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡವರಲ್ಲಿ ಒಬ್ಬರು ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ರಾಬರ್ಟ್ ಹುಕ್ (1635-1703). ಅವರು ಬರೆದಿದ್ದಾರೆ: "ಎಲ್ಲಾ ಆಕಾಶಕಾಯಗಳು ತಮ್ಮ ಕೇಂದ್ರಕ್ಕೆ ಆಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿವೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ಅವು ತಮ್ಮದೇ ಆದ ಭಾಗಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ಬೇರೆಡೆಗೆ ಹಾರಲು ಅನುಮತಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಕಾರ್ಯಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಇತರ ಆಕಾಶಕಾಯಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ." ಎರಡು ಕಾಯಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಈ ಕಾಯಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳಿಗೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರದ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿದವರು ಆರ್.ಹುಕ್. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಇದು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ರೂಪಿಸಿದ I. ನ್ಯೂಟನ್ರಿಂದ ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ:
ಅಕ್ಕಿ. 33.2. ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೂರನೇ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ದೇಹಗಳ ನಡುವಿನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲಗಳು ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿರುತ್ತವೆ
ಅಕ್ಕಿ. 33.3. ಹೆನ್ರಿ ಕ್ಯಾವೆಂಡಿಶ್ (1731-1810) - ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಮತ್ತು ರಸಾಯನಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ. ಭೂಮಿಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರ, ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಸರಾಸರಿ ಸಾಂದ್ರತೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುತ್ತದೆ; C. ಕೂಲಂಬ್ ವಿದ್ಯುದಾವೇಶಗಳ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದ ಹಲವಾರು ವರ್ಷಗಳ ಮೊದಲು
ಯಾವುದೇ ಎರಡು ಕಾಯಗಳ ನಡುವೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲಗಳಿವೆ (ಚಿತ್ರ 33.2), ಈ ಕಾಯಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರದ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ:
ಯಾವ ಕಾನೂನಿನ ಗಣಿತದ ಸಂಕೇತವು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮದ ಸಂಕೇತವನ್ನು ನಿಮಗೆ ನೆನಪಿಸುತ್ತದೆ? ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕವನ್ನು ಮೊದಲು ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ವಿಜ್ಞಾನಿ ಹೆನ್ರಿ ಕ್ಯಾವೆಂಡಿಶ್ (ಚಿತ್ರ 33.3) 1798 ರಲ್ಲಿ ತಿರುಚುವ ಸಮತೋಲನವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅಳೆಯಲಾಯಿತು:
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕವು 1 ಕೆಜಿ ತೂಕದ ಎರಡು ವಸ್ತು ಬಿಂದುಗಳು ಪರಸ್ಪರ 1 ಮೀ ದೂರದಲ್ಲಿ ಸಂವಹನ ನಡೆಸುವ ಬಲಕ್ಕೆ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ (m 1 = m 2 = 1 kg, ಮತ್ತು r = 1 m ಆಗಿದ್ದರೆ, ನಂತರ F = 6.67 10 -11 ಎನ್).
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವು ಸೌರವ್ಯೂಹದಲ್ಲಿ ನೈಸರ್ಗಿಕ ಮತ್ತು ಕೃತಕ ಕಾಯಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಂತೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಸಂಖ್ಯೆಯ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸುತ್ತದೆ, ಎರಡು ನಕ್ಷತ್ರಗಳ ಚಲನೆ, ನಕ್ಷತ್ರ ಸಮೂಹಗಳು ಇತ್ಯಾದಿ. ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ, ಈ ನಿಯಮವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಜನಸಾಮಾನ್ಯರು ಆಕಾಶಕಾಯಗಳ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ, ಅವುಗಳ ಚಲನೆಯ ಸ್ವರೂಪ, ರಚನೆ, ವಿಕಾಸ.
ಕೆಳಗಿನ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ನಿಖರವಾದ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ:
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮದ ಅನ್ವಯದ ಮಿತಿಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು
ಅಕ್ಕಿ. 33.5 ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ಲಂಬವಾಗಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೇಹದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೇಂದ್ರ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಬಿಂದುವಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಏಕರೂಪದ ಸಮ್ಮಿತೀಯ ದೇಹದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೇಂದ್ರವು ಸಮ್ಮಿತಿಯ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿದೆ; ದೇಹದ ಹೊರಗೆ ಇರಬಹುದು (ಒಳಗೆ)
ಅಕ್ಕಿ. 33.6. ಭೂಮಿಯ ಮಧ್ಯಭಾಗದಿಂದ ದೇಹಕ್ಕೆ ಇರುವ ದೂರ r ಭೂಮಿಯ ತ್ರಿಜ್ಯ R З ಮತ್ತು ದೇಹವು ಇರುವ ಎತ್ತರ h ಮೊತ್ತಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
1) ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ದೇಹಗಳ ಗಾತ್ರಗಳು ಅತ್ಯಲ್ಪವಾಗಿದ್ದರೆ (ದೇಹಗಳನ್ನು ವಸ್ತು ಬಿಂದುಗಳಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಬಹುದು);
2) ಎರಡೂ ದೇಹಗಳು ಗೋಳಾಕಾರದ ಆಕಾರ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನ ಗೋಳಾಕಾರದ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೆ;
3) ದೇಹಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ಚೆಂಡಾಗಿದ್ದರೆ, ಅದರ ಆಯಾಮಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ಈ ಚೆಂಡಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಅದರಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿರುವ ಮತ್ತೊಂದು ದೇಹದ ಆಯಾಮಗಳು ಮತ್ತು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಿಂತ ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಸೂಚನೆ! ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವು ಕ್ಲಾಸಿಕಲ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್‌ನ ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಯಮಗಳಂತೆ, ದೇಹದ ಚಲನೆಯ ಸಾಪೇಕ್ಷ ವೇಗವು ಬೆಳಕಿನ ಪ್ರಸರಣದ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಇರುವ ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಎ. ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ರಚಿಸಿದ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿಂದ ವಿವರಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಸೂರ್ಯನ ಕಡೆಗೆ ಭೂಮಿಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವಾಗ ನಾವು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಏಕೆ ಬಳಸಬಹುದು? ಭೂಮಿಗೆ ಚಂದ್ರ? ಮನುಷ್ಯ ಭೂಮಿಗೆ (ಚಿತ್ರ 33.4 ನೋಡಿ)?
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ P ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಭೂಮಿಯ (ಅಥವಾ ಇತರ ಖಗೋಳ ದೇಹ) ತನ್ನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಅದರ ಸಮೀಪವಿರುವ ದೇಹಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ (ಚಿತ್ರ 33.5)*.
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ^ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಭೂಮಿಯ ಸಮೀಪವಿರುವ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಹುದು:
ಇಲ್ಲಿ G ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕವಾಗಿದೆ; ಮೀ - ದೇಹದ ತೂಕ; MZ ಭೂಮಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ; r = R З + h ಎಂಬುದು ಭೂಮಿಯ ಮಧ್ಯಭಾಗದಿಂದ ದೇಹಕ್ಕೆ ಇರುವ ಅಂತರ (Fig. 33.6).
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಎಂದರೇನು
ದೇಹಗಳ ಪತನವನ್ನು ಮೊದಲು ಗೆಲಿಲಿಯೋ ಗೆಲಿಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು, ಅವರು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿದರು: ಬೆಳಕಿನ ದೇಹಗಳು ಕಡಿಮೆ ವೇಗವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ಬೀಳಲು ಕಾರಣವೆಂದರೆ ಗಾಳಿಯ ಪ್ರತಿರೋಧ; ಗಾಳಿಯ ಅನುಪಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲಾ ದೇಹಗಳು - ಅವುಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಪರಿಮಾಣ, ಆಕಾರವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆ - ಅದೇ ವೇಗವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ಭೂಮಿಗೆ ಬೀಳುತ್ತವೆ. ಐಸಾಕ್ ನ್ಯೂಟನ್ರಿಂದ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಪ್ರಯೋಗಗಳನ್ನು ನಡೆಸಲಾಯಿತು, ಅವರು ಈ ಉದ್ದೇಶಕ್ಕಾಗಿ ವಿಶೇಷ ಸಾಧನವನ್ನು ತಯಾರಿಸಿದರು - ನ್ಯೂಟನ್ ಟ್ಯೂಬ್. ಪ್ರಯೋಗಗಳು ತೋರಿಸಿದವು: ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿ, ಸೀಸದ ಗುಳಿಗೆ, ಕಾರ್ಕ್ ಮತ್ತು ಹಕ್ಕಿಯ ಗರಿಗಳು ಸಮಾನವಾಗಿ ಬಿದ್ದವು (ಎ), ಆದರೆ ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ ಗರಿ ಹತಾಶವಾಗಿ ಹಿಂದೆ ಬಿದ್ದಿತು (ಬಿ).
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ದೇಹದ ಚಲನೆಯನ್ನು ಮುಕ್ತ ಪತನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಉಚಿತ ಶರತ್ಕಾಲದಲ್ಲಿ, ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಯಾವುದೇ ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಸರಿದೂಗಿಸಲ್ಪಡುವುದಿಲ್ಲ, ಆದ್ದರಿಂದ, ನ್ಯೂಟನ್ರ ಎರಡನೇ ನಿಯಮದ ಪ್ರಕಾರ, ದೇಹವು ವೇಗವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಇದನ್ನು g ಚಿಹ್ನೆಯಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ:
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಂತೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಯಾವಾಗಲೂ ಲಂಬವಾಗಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ
ದೇಹವು ಯಾವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತಿರಲಿ. ಸೂತ್ರದಿಂದ g=-^ಹೆವಿ/^·:
ಆದ್ದರಿಂದ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ನಾವು ಎರಡು ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದೇವೆ:
ಇಲ್ಲಿಂದ ನಾವು ಮುಕ್ತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಸೂತ್ರವನ್ನು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:
ಕೊನೆಯ ಸೂತ್ರದ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ:
1. ಉಚಿತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ದೇಹದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದಿಲ್ಲ (ಗೆಲಿಲಿಯೋನಿಂದ ಸಾಬೀತಾಗಿದೆ).
2. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ದೇಹದ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲೆ ಇರುವ h ಎತ್ತರದೊಂದಿಗೆ ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು h ಹತ್ತಾರು ಮತ್ತು ನೂರಾರು ಕಿಲೋಮೀಟರ್‌ಗಳಾಗಿದ್ದರೆ ಗಮನಾರ್ಹ ಬದಲಾವಣೆಯು ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ (h = 100 ಕಿಮೀ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ 2 ರಿಂದ 0.3 ಮೀ/ ಮಾತ್ರ).
3. ದೇಹವು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ (h = 0) ಅಥವಾ ಹಲವಾರು ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ
ಅಕ್ಕಿ. 33.7. ಸಮಭಾಜಕದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧಕ ಘಟಕವು g ಧ್ರುವಕ್ಕಿಂತ ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ< g^
ಭೂಮಿಯ ತಿರುಗುವಿಕೆಯಿಂದಾಗಿ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಆಕಾರವು ಜಿಯೋಯ್ಡ್ ಆಗಿರುವುದರಿಂದ (ಭೂಮಿಯ ಸಮಭಾಜಕ ತ್ರಿಜ್ಯವು ಧ್ರುವ ತ್ರಿಜ್ಯಕ್ಕಿಂತ 21 ಕಿಮೀ ಹೆಚ್ಚಾಗಿರುತ್ತದೆ), ಮುಕ್ತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಭೌಗೋಳಿಕತೆಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಗಮನಿಸಿ. ಪ್ರದೇಶದ ಅಕ್ಷಾಂಶ (ಚಿತ್ರ 33.7).
7ನೇ ತರಗತಿಯ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಕೋರ್ಸ್‌ನಿಂದ ನಿಮಗೆ g ~ 10 N/kg ಎಂದು ತಿಳಿದಿದೆ. 1 N/kg = 1 m/s 2 ಎಂದು ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿ.
ಅದನ್ನು ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸೋಣ
ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಎಲ್ಲಾ ದೇಹಗಳಲ್ಲಿ ಅಂತರ್ಗತವಾಗಿರುವ ಮತ್ತು ಪರಸ್ಪರ ಆಕರ್ಷಣೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತವಾಗುವ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವಿಶೇಷ ರೀತಿಯ ಮ್ಯಾಟರ್ ಬಳಸಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ - ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರ.
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮ: ಯಾವುದೇ ಎರಡು ಕಾಯಗಳ ನಡುವೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವಿದೆ, ಇದು ಈ ಕಾಯಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕೆ ನೇರವಾಗಿ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೂರದ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರ.
ಭೂಮಿಯು ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಅದರ ಸಮೀಪವಿರುವ ದೇಹಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುವ ಬಲವನ್ನು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ಲಂಬವಾಗಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ದೇಹದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೇಂದ್ರಕ್ಕೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಮಾಡ್ಯುಲಸ್
ಸೂತ್ರಗಳನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ:
ಅವರ ನಡುವೆ:
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಮಾತ್ರ ದೇಹಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಮುಕ್ತ ಪತನ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೇಹಗಳು ಚಲಿಸುವ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಮುಕ್ತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಯಾವಾಗಲೂ ಲಂಬವಾಗಿ ಕೆಳಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೇಹದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ g ~ 9.8 m/s 2 .
ನಿಯಂತ್ರಣ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳು
1. ಯಾವ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ? ಉದಾಹರಣೆಗಳನ್ನು ನೀಡಿ.
2. ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ರೂಪಿಸಿ ಮತ್ತು ಬರೆಯಿರಿ. 3. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಭೌತಿಕ ಅರ್ಥವೇನು? ಇದು ಯಾವುದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿದೆ? 4. ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮದ ಅನ್ವಯದ ಮಿತಿಗಳು ಯಾವುವು? 5. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಿ. ಯಾವ ಸೂತ್ರಗಳ ಮೂಲಕ ಅದನ್ನು ಲೆಕ್ಕಹಾಕಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದನ್ನು ಹೇಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ? 6. ಮುಕ್ತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಯಾವ ಅಂಶಗಳ ಮೇಲೆ ಅವಲಂಬಿತವಾಗಿದೆ?
ವ್ಯಾಯಾಮ ಸಂಖ್ಯೆ 33
1. ಚಂದ್ರನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ 7.52 N ನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸಿದರೆ ದೇಹದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಈ ದೇಹದ ಮೇಲೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಯಾವ ಬಲವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ? ಚಂದ್ರನ ಮೇಲೆ ಮುಕ್ತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು 1.6 m/s 2 ಆಗಿದೆ.
2. ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಎರಡು ಸಾಗರ ಲೈನರ್‌ಗಳ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವೇ (ಚಿತ್ರ ನೋಡಿ)?
3. ಎರಡು ಚೆಂಡುಗಳ ನಡುವಿನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಅವುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದನ್ನು ಎರಡು ಪಟ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಬದಲಾಯಿಸಿದರೆ ಹೇಗೆ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ?
4. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ಅಳತೆ ಮಾಡಿದ ನಂತರ, G. ಕ್ಯಾವೆಂಡಿಶ್ ಭೂಮಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಯಿತು, ನಂತರ ಅವರು ಹೆಮ್ಮೆಯಿಂದ ಘೋಷಿಸಿದರು: "ನಾನು ಭೂಮಿಯನ್ನು ತೂಗಿದೆ."
ಭೂಮಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ, ಅದರ ತ್ರಿಜ್ಯ (R 3 «6400 ಕಿಮೀ), ಅದರ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯನ್ನು ತಿಳಿದುಕೊಳ್ಳಿ.
5. ಭೂಮಿಯ ಮೂರು ತ್ರಿಜ್ಯಗಳಿಗೆ ಸಮಾನವಾದ ಎತ್ತರದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
6. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ತ್ರಿಜ್ಯವು ಭೂಮಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ತ್ರಿಜ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಎರಡು ಪಟ್ಟು ದೊಡ್ಡದಾಗಿರುವ ಗ್ರಹದ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ.
7. ಮಾಹಿತಿಯ ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಮೂಲಗಳನ್ನು ಬಳಸಿ ಮತ್ತು ಸೌರವ್ಯೂಹದ ಗ್ರಹಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಮುಕ್ತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಬಗ್ಗೆ ತಿಳಿಯಿರಿ. ಯಾವ ಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ನೀವು ಕಡಿಮೆ ತೂಕ ಹೊಂದುತ್ತೀರಿ? ನಿಮ್ಮ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಕಡಿಮೆ ಆಗುವುದೇ?
8. ದೇಹದ ಚಲನೆಯ ಸಮೀಕರಣ: χ = -5ί + 5ί 2. ದೇಹದ ಆರಂಭಿಕ ವೇಗ ಮತ್ತು ವೇಗವರ್ಧನೆ ಏನು? ಯಾವ ಸಮಯದ ಮಧ್ಯಂತರದ ನಂತರ ದೇಹವು ಅದರ ಚಲನೆಯ ದಿಕ್ಕನ್ನು ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ?
ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಕಾರ್ಯ
ಅನಿಯಮಿತ ಜ್ಯಾಮಿತೀಯ ಆಕಾರದ ದೇಹದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೇಂದ್ರವನ್ನು ಯಾವುದೇ ಎರಡು ತೀವ್ರ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಪರ್ಯಾಯವಾಗಿ ನೇತುಹಾಕುವ ಮೂಲಕ ನಿರ್ಧರಿಸಬಹುದು (ಚಿತ್ರ ನೋಡಿ). ದಪ್ಪ ಕಾಗದ ಅಥವಾ ಕಾರ್ಡ್ಬೋರ್ಡ್ನಿಂದ ಯಾವುದೇ ಆಕಾರದ ಆಕೃತಿಯನ್ನು ಕತ್ತರಿಸಿ ಮತ್ತು ಅದರ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೇಂದ್ರವನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿ. ಸೂಜಿ ಅಥವಾ ಪೆನ್ನ ಬಿಂದುವಿನ ಮೇಲೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೇಂದ್ರದೊಂದಿಗೆ ಆಕೃತಿಯನ್ನು ಇರಿಸಿ. ಅಂಕಿ ಸಮತೋಲನದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳಿ. ಪ್ರಯೋಗಕ್ಕಾಗಿ ಯೋಜನೆಯನ್ನು ಬರೆಯಿರಿ.
ಉಕ್ರೇನ್‌ನಲ್ಲಿ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ
ಒಡೆಸ್ಸಾ ನ್ಯಾಷನಲ್ ಪಾಲಿಟೆಕ್ನಿಕ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ, 1918 ರಲ್ಲಿ ಸ್ಥಾಪನೆಯಾಯಿತು, ಇಂದು ಉಕ್ರೇನ್‌ನ ಪ್ರಮುಖ ತಾಂತ್ರಿಕ ಶಿಕ್ಷಣ ಸಂಸ್ಥೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ವಿಜೇತ I. E. ಟಾಮ್, ಶಿಕ್ಷಣತಜ್ಞರಾದ L. I. ಮ್ಯಾಂಡೆಲ್ಸ್ಟಾಮ್, N. D. ಪಾಪಲೆಕ್ಸಿ, A. G. ಅಮೆಲಿನ್, M. A. ಅಗಾನಿನ್, ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರು K. S. Zavriev, C. D. ಕ್ಲಾರ್ಕ್, I. Yu. Timchenko ಮತ್ತು ಇತರರಂತಹ ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳ ಹೆಸರುಗಳು.
ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಎಂಜಿನಿಯರ್‌ಗಳು, ವಿನ್ಯಾಸಕರು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಮತ್ತು ಸಂಶೋಧಕರು ಒಡೆಸ್ಸಾ ಪಾಲಿಟೆಕ್ನಿಕ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು ಮತ್ತು ಕೆಲಸ ಮಾಡಿದರು: ವಿಐ ಅಟ್ರೋಶ್ಚೆಂಕೊ, ಜಿ ಕೆ ಬೊರೆಸ್ಕೊವ್, ಎ A. V. ಯಾಕಿಮೊವ್ ಮತ್ತು ಇತರರು.
ಒಡೆಸ್ಸಾ ಪಾಲಿಟೆಕ್ನಿಕ್‌ನಲ್ಲಿ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಶೋಧನೆ ಮತ್ತು ಸಿಬ್ಬಂದಿ ತರಬೇತಿಯ ಮುಖ್ಯ ನಿರ್ದೇಶನಗಳು ಮೆಕ್ಯಾನಿಕಲ್ ಎಂಜಿನಿಯರಿಂಗ್, ಶಕ್ತಿ, ರಾಸಾಯನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಕಂಪ್ಯೂಟರ್-ಸಂಯೋಜಿತ ನಿಯಂತ್ರಣ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳು, ರೇಡಿಯೋ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ಸ್, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಮೆಕಾನಿಕ್ಸ್, ಮಾಹಿತಿ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ದೂರಸಂಪರ್ಕ.
2010 ರಿಂದ, ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾನಿಲಯದ ರೆಕ್ಟರ್ ಗೆನ್ನಡಿ ಅಲೆಕ್ಸಾಂಡ್ರೊವಿಚ್ ಒಬೊರ್ಸ್ಕಿ, ಡಾಕ್ಟರ್ ಆಫ್ ಟೆಕ್ನಿಕಲ್ ಸೈನ್ಸಸ್, ಪ್ರೊಫೆಸರ್, ಡೈನಾಮಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ತಾಂತ್ರಿಕ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹತೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಪ್ರಸಿದ್ಧ ತಜ್ಞರು.
ಇದು ಪಠ್ಯಪುಸ್ತಕ ವಸ್ತುವಾಗಿದೆ
ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಯಾವುದೇ ದೇಹಗಳ ನಡುವೆ ಪರಸ್ಪರ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳಿವೆ ಎಂದು ಐಸಾಕ್ ನ್ಯೂಟನ್ ಸೂಚಿಸಿದರು. ಈ ಶಕ್ತಿಗಳನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳಿಂದಅಥವಾ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳು. ಅಸ್ವಾಭಾವಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ, ಸೌರವ್ಯೂಹ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಸ್ವತಃ ಪ್ರಕಟವಾಗುತ್ತದೆ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮ
ನ್ಯೂಟನ್ರು ಆಕಾಶಕಾಯಗಳ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಿಸಿದರು ಮತ್ತು ಬಲ \(F\) ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು:
\[ F = G \dfrac(m_1 m_2)(R^2) \]
ಇಲ್ಲಿ \(m_1\) ಮತ್ತು \(m_2\) ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಕಾಯಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು, \(R\) ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವಾಗಿದೆ, \(G\) ಅನುಪಾತದ ಗುಣಾಂಕವಾಗಿದೆ, ಇದನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಕ್ಯಾವೆಂಡಿಷ್ ಅವರು ಸೀಸದ ಚೆಂಡುಗಳ ನಡುವಿನ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬಲವನ್ನು ಅಳೆಯುವ ಮೂಲಕ ನಿರ್ಧರಿಸಿದರು.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಭೌತಿಕ ಅರ್ಥವು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮದಿಂದ ಅನುಸರಿಸುತ್ತದೆ. ಒಂದು ವೇಳೆ \(m_1 = m_2 = 1 \text(kg)\), \(R = 1 \text(m) \) , ನಂತರ \(G = F \) , ಅಂದರೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರತೆಯು 1 ಕೆಜಿಯ ಎರಡು ದೇಹಗಳನ್ನು 1 ಮೀ ದೂರದಲ್ಲಿ ಆಕರ್ಷಿಸುವ ಬಲಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯ:
\(G = 6.67 \cdot() 10^(-11) N \cdot() m^2/ kg^2 \) .
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಗಳು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿನ ಯಾವುದೇ ಕಾಯಗಳ ನಡುವೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತವೆ, ಆದರೆ ಅವು ದೊಡ್ಡ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳಲ್ಲಿ (ಅಥವಾ ಕನಿಷ್ಠ ಒಂದು ದೇಹಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯು ದೊಡ್ಡದಾಗಿದ್ದರೆ) ಗಮನಾರ್ಹವಾಗುತ್ತವೆ. ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವು ವಸ್ತು ಬಿಂದುಗಳು ಮತ್ತು ಚೆಂಡುಗಳಿಗೆ ಮಾತ್ರ ತೃಪ್ತಿಪಡಿಸುತ್ತದೆ (ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಚೆಂಡುಗಳ ಕೇಂದ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ದೂರವಾಗಿ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳಲಾಗುತ್ತದೆ).
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ
ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ರೀತಿಯ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಭೂಮಿಯ ಕಡೆಗೆ (ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದು ಗ್ರಹಕ್ಕೆ) ದೇಹಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ. ಈ ಬಲವನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ. ಈ ಬಲದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಎಲ್ಲಾ ದೇಹಗಳು ಉಚಿತ ಪತನ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಪಡೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ.
ನ್ಯೂಟನ್ರ ಎರಡನೇ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ \(g = F_T /m\) , ಆದ್ದರಿಂದ, \(F_T = mg \) .
M ಭೂಮಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಾಗಿದ್ದರೆ, R ಅದರ ತ್ರಿಜ್ಯ, m ಎಂಬುದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದೇಹದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಆಗ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ
\(F = G \dfrac(M)(R^2)m = mg \) .
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಯಾವಾಗಲೂ ಭೂಮಿಯ ಕೇಂದ್ರದ ಕಡೆಗೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಗಿಂತ ಎತ್ತರದ \(h\) ಮತ್ತು ದೇಹದ ಸ್ಥಾನದ ಭೌಗೋಳಿಕ ಅಕ್ಷಾಂಶವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ವಿಭಿನ್ನ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯ ಅಕ್ಷಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು 9.831 m/s 2 ಆಗಿದೆ.
ದೇಹದ ತೂಕ
ದೇಹದ ತೂಕದ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯನ್ನು ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ ಮತ್ತು ದೈನಂದಿನ ಜೀವನದಲ್ಲಿ ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ದೇಹದ ತೂಕ\(P\) ನಿಂದ ಸೂಚಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತೂಕದ ಘಟಕವು ನ್ಯೂಟನ್ (N) ಆಗಿದೆ. ತೂಕವು ದೇಹವು ಬೆಂಬಲದ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಬಲಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ನ್ಯೂಟನ್ರ ಮೂರನೇ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ಅನುಗುಣವಾಗಿ, ದೇಹದ ಅತಿದೊಡ್ಡ ತೂಕವು ಬೆಂಬಲದ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಬಲಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ, ದೇಹದ ತೂಕವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವ ಸಲುವಾಗಿ, ಬೆಂಬಲ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ಬಲವು ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಲು ಅವಶ್ಯಕವಾಗಿದೆ.
ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ಬೆಂಬಲ ಅಥವಾ ಅಮಾನತುಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದಂತೆ ದೇಹವು ಚಲನರಹಿತವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಊಹಿಸಲಾಗಿದೆ.
ದೇಹದ ತೂಕ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ: ದೇಹದ ತೂಕವು ಇಂಟರ್ಮೋಲಿಕ್ಯುಲರ್ ಶಕ್ತಿಗಳ ಕ್ರಿಯೆಯ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ವಭಾವವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ.
ದೇಹದ ತೂಕ ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುವ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ ತೂಕವಿಲ್ಲದಿರುವಿಕೆ. ತಮ್ಮ ಚಲನೆಯ ವೇಗದ ದಿಕ್ಕು ಮತ್ತು ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಿಸದೆಯೇ ಉಚಿತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ಚಲಿಸುವಾಗ ವಿಮಾನ ಅಥವಾ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯಲ್ಲಿ ತೂಕವಿಲ್ಲದ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು. ಭೂಮಿಯ ವಾತಾವರಣದ ಹೊರಗೆ, ಜೆಟ್ ಎಂಜಿನ್‌ಗಳನ್ನು ಆಫ್ ಮಾಡಿದಾಗ, ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಈ ಬಲದ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ, ಆಕಾಶನೌಕೆ ಮತ್ತು ಅದರಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ದೇಹಗಳು ಒಂದೇ ವೇಗವರ್ಧನೆಯೊಂದಿಗೆ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ, ಆದ್ದರಿಂದ ಹಡಗಿನಲ್ಲಿ ತೂಕವಿಲ್ಲದ ಸ್ಥಿತಿಯನ್ನು ಗಮನಿಸಬಹುದು.
ನಿಮ್ಮ ಬ್ರೌಸರ್‌ನಲ್ಲಿ Javascript ಅನ್ನು ನಿಷ್ಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು, ನೀವು ActiveX ನಿಯಂತ್ರಣಗಳನ್ನು ಸಕ್ರಿಯಗೊಳಿಸಬೇಕು!
ಶಕ್ತಿಯು ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜವನ್ನು ಒಟ್ಟಿಗೆ ಹಿಡಿದಿಟ್ಟುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂದು ಓಬಿ-ವಾನ್ ಕೆನೋಬಿ ಹೇಳಿದರು. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಅದೇ ಹೇಳಬಹುದು. ಸತ್ಯ: ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ನಮಗೆ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ನಡೆಯಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ, ಭೂಮಿಯು ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಸುತ್ತುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನು ನಮ್ಮ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜದ ಮಧ್ಯಭಾಗದಲ್ಲಿರುವ ಬೃಹತ್ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಯ ಸುತ್ತಲೂ ಚಲಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು ಹೇಗೆ? ಇದನ್ನು ನಮ್ಮ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ಚರ್ಚಿಸಲಾಗಿದೆ.
"ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಎಂದರೇನು" ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಅನನ್ಯವಾಗಿ ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರವನ್ನು ನೀವು ಇಲ್ಲಿ ಕಾಣುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ನಾವು ಈಗಿನಿಂದಲೇ ಹೇಳೋಣ. ಏಕೆಂದರೆ ಅದು ಸರಳವಾಗಿ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ! ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಅತ್ಯಂತ ನಿಗೂಢ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಗೊಂದಲಕ್ಕೊಳಗಾಗಿದ್ದಾರೆ ಮತ್ತು ಅದರ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ಇನ್ನೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.
ಅನೇಕ ಊಹೆಗಳು ಮತ್ತು ಅಭಿಪ್ರಾಯಗಳಿವೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ, ಪರ್ಯಾಯ ಮತ್ತು ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಒಂದು ಡಜನ್ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಸಿದ್ಧಾಂತಗಳಿವೆ. ನಾವು ಹೆಚ್ಚು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ, ಪ್ರಸ್ತುತ ಮತ್ತು ಆಧುನಿಕವಾದವುಗಳನ್ನು ನೋಡುತ್ತೇವೆ.
ನೀವು ಪ್ರತಿದಿನ ಹೆಚ್ಚು ಉಪಯುಕ್ತ ಮಾಹಿತಿ ಮತ್ತು ಇತ್ತೀಚಿನ ಸುದ್ದಿಗಳನ್ನು ಬಯಸುವಿರಾ? ಟೆಲಿಗ್ರಾಂನಲ್ಲಿ ನಮ್ಮೊಂದಿಗೆ ಸೇರಿ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಭೌತಿಕ ಮೂಲಭೂತ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಾಗಿದೆ
ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ 4 ಮೂಲಭೂತ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳಿವೆ. ಅವರಿಗೆ ಧನ್ಯವಾದಗಳು, ಪ್ರಪಂಚವು ನಿಖರವಾಗಿ ಏನು. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಈ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
ಮೂಲಭೂತ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗಳು:
- ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ;
- ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯತೆ;
- ಬಲವಾದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ;
- ದುರ್ಬಲ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆ.
ಪ್ರಸ್ತುತ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಪ್ರಸ್ತುತ ಸಿದ್ಧಾಂತವು GTR (ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆ) ಆಗಿದೆ. ಇದನ್ನು 1915-1916ರಲ್ಲಿ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದರು.
ಆದಾಗ್ಯೂ, ಅಂತಿಮ ಸತ್ಯದ ಬಗ್ಗೆ ಮಾತನಾಡಲು ಇದು ತುಂಬಾ ಮುಂಚೆಯೇ ಎಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ. ಎಲ್ಲಾ ನಂತರ, ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಲ್ಲಿ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆಯ ಗೋಚರಿಸುವಿಕೆಯ ಹಲವಾರು ಶತಮಾನಗಳ ಮೊದಲು, ನ್ಯೂಟನ್ರ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಸಾಧಿಸಿತು, ಇದು ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸಲ್ಪಟ್ಟಿತು.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆಯ ಚೌಕಟ್ಟಿನೊಳಗೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಎಲ್ಲಾ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಮತ್ತು ವಿವರಿಸಲು ಪ್ರಸ್ತುತ ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ.
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಮೊದಲು, ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಸ್ವರ್ಗದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ವಿಭಿನ್ನ ವಿಷಯಗಳೆಂದು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ನಂಬಲಾಗಿತ್ತು. ಗ್ರಹಗಳು ತಮ್ಮದೇ ಆದ ಆದರ್ಶ ನಿಯಮಗಳ ಪ್ರಕಾರ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ ಎಂದು ನಂಬಲಾಗಿದೆ, ಇದು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನವುಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ.
ನ್ಯೂಟನ್ 1667 ರಲ್ಲಿ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದನು. ಸಹಜವಾಗಿ, ಈ ಕಾನೂನು ಡೈನೋಸಾರ್‌ಗಳ ಸಮಯದಲ್ಲಿ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕಿಂತ ಮುಂಚೆಯೇ ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿತ್ತು.
ಪ್ರಾಚೀನ ತತ್ವಜ್ಞಾನಿಗಳು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಸ್ತಿತ್ವದ ಬಗ್ಗೆ ಯೋಚಿಸಿದರು. ಗೆಲಿಲಿಯೋ ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಿದರು, ಇದು ಯಾವುದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ದೇಹಗಳಿಗೆ ಒಂದೇ ಎಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿದಿದೆ. ಕೆಪ್ಲರ್ ಆಕಾಶಕಾಯಗಳ ಚಲನೆಯ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದರು.
ನ್ಯೂಟನ್ ತನ್ನ ಅವಲೋಕನಗಳ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯೀಕರಿಸಲು ನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತಿದ್ದ. ಅವನು ಪಡೆದದ್ದು ಇಲ್ಲಿದೆ:
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಅಥವಾ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಎಂಬ ಬಲದಿಂದ ಎರಡು ದೇಹಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ.
ದೇಹಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲದ ಸೂತ್ರ:
G ಎಂಬುದು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕವಾಗಿದೆ, m ದೇಹಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಾಗಿದೆ, r ಎಂಬುದು ಕಾಯಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಕೇಂದ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವಾಗಿದೆ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕದ ಭೌತಿಕ ಅರ್ಥವೇನು? ಇದು 1 ಕಿಲೋಗ್ರಾಂಗಳಷ್ಟು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದೇಹಗಳು ಪರಸ್ಪರ 1 ಮೀಟರ್ ದೂರದಲ್ಲಿ ಪರಸ್ಪರ ವರ್ತಿಸುವ ಬಲಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ನ್ಯೂಟನ್ರ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಪ್ರಕಾರ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ವಸ್ತುವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ನಿಯಮದ ನಿಖರತೆಯನ್ನು ಒಂದು ಸೆಂಟಿಮೀಟರ್‌ಗಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಅಂತರದಲ್ಲಿ ಪರೀಕ್ಷಿಸಲಾಗಿದೆ. ಸಹಜವಾಗಿ, ಸಣ್ಣ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳಿಗೆ ಈ ಶಕ್ತಿಗಳು ಅತ್ಯಲ್ಪವಾಗಿರುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ನಿರ್ಲಕ್ಷಿಸಬಹುದು.
ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಸೂತ್ರವು ಸೂರ್ಯನಿಗೆ ಮತ್ತು ಸಣ್ಣ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ ಗ್ರಹಗಳ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ. ಬಿಲಿಯರ್ಡ್ ಮೇಜಿನ ಮೇಲೆ ಚೆಂಡುಗಳು ಆಕರ್ಷಿತವಾಗುವ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸುವುದಿಲ್ಲ. ಅದೇನೇ ಇದ್ದರೂ, ಈ ಬಲವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿದೆ ಮತ್ತು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಬಹುದು.
ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಯಾವುದೇ ದೇಹಗಳ ನಡುವೆ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮವು ಯಾವುದೇ ದೂರದವರೆಗೆ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ.
ನ್ಯೂಟನ್ರ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲದ ಸ್ವರೂಪವನ್ನು ವಿವರಿಸುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ನಿಯಮಗಳನ್ನು ಸ್ಥಾಪಿಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯೂಟನ್ರ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಜಿಟಿಆರ್ಗೆ ವಿರುದ್ಧವಾಗಿಲ್ಲ. ಭೂಮಿಯ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಮತ್ತು ಆಕಾಶಕಾಯಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಇದು ಸಾಕಷ್ಟು ಸಾಕಾಗುತ್ತದೆ.
ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ
ನ್ಯೂಟನ್ರ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಆಚರಣೆಯಲ್ಲಿ ಸಾಕಷ್ಟು ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬ ವಾಸ್ತವದ ಹೊರತಾಗಿಯೂ, ಇದು ಹಲವಾರು ಅನಾನುಕೂಲಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವು ಗಣಿತದ ವಿವರಣೆಯಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ವಸ್ತುಗಳ ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಿಕ ಸ್ವಭಾವದ ಒಳನೋಟವನ್ನು ಒದಗಿಸುವುದಿಲ್ಲ.
ನ್ಯೂಟನ್ ಪ್ರಕಾರ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಯಾವುದೇ ದೂರದಲ್ಲಿ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ಮತ್ತು ಇದು ತಕ್ಷಣವೇ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಶ್ವದ ವೇಗದ ವೇಗವು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಿ, ವ್ಯತ್ಯಾಸವಿದೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಯಾವುದೇ ದೂರದಲ್ಲಿ ತಕ್ಷಣವೇ ಹೇಗೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುತ್ತದೆ, ಬೆಳಕು ಒಂದು ಕ್ಷಣವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಹಲವಾರು ಸೆಕೆಂಡುಗಳು ಅಥವಾ ವರ್ಷಗಳನ್ನು ಜಯಿಸಲು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತದೆ?
ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆಯ ಚೌಕಟ್ಟಿನೊಳಗೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ದೇಹಗಳ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಪ್ರಭಾವದ ಅಡಿಯಲ್ಲಿ ಸ್ಥಳ ಮತ್ತು ಸಮಯದ ವಕ್ರತೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಬಲದ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಿಣಾಮವೇನು? ಸಾದೃಶ್ಯವನ್ನು ಬಳಸಿಕೊಂಡು ಅದನ್ನು ವಿವರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸೋಣ.
ಸ್ಥಿತಿಸ್ಥಾಪಕ ಹಾಳೆಯ ರೂಪದಲ್ಲಿ ಜಾಗವನ್ನು ಕಲ್ಪಿಸೋಣ. ನೀವು ಅದರ ಮೇಲೆ ಬೆಳಕಿನ ಟೆನ್ನಿಸ್ ಚೆಂಡನ್ನು ಇರಿಸಿದರೆ, ಮೇಲ್ಮೈ ಸಮತಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಆದರೆ ನೀವು ಚೆಂಡಿನ ಪಕ್ಕದಲ್ಲಿ ಭಾರೀ ತೂಕವನ್ನು ಇರಿಸಿದರೆ, ಅದು ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ರಂಧ್ರವನ್ನು ಒತ್ತುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಚೆಂಡು ದೊಡ್ಡ, ಭಾರೀ ತೂಕದ ಕಡೆಗೆ ಉರುಳಲು ಪ್ರಾರಂಭಿಸುತ್ತದೆ. ಇದು "ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ".
ಅಂದಹಾಗೆ! ನಮ್ಮ ಓದುಗರಿಗೆ ಈಗ 10% ರಿಯಾಯಿತಿ ಇದೆ
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳ ಆವಿಷ್ಕಾರ
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳನ್ನು 1916 ರಲ್ಲಿ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ಊಹಿಸಿದ್ದರು, ಆದರೆ ಅವುಗಳನ್ನು ಕೇವಲ ನೂರು ವರ್ಷಗಳ ನಂತರ 2015 ರಲ್ಲಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲಾಯಿತು.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳು ಯಾವುವು? ಮತ್ತೊಮ್ಮೆ ಸಾದೃಶ್ಯವನ್ನು ಸೆಳೆಯೋಣ. ನೀವು ಶಾಂತ ನೀರಿನಲ್ಲಿ ಕಲ್ಲನ್ನು ಎಸೆದರೆ, ಅದು ಬೀಳುವ ಸ್ಥಳದಿಂದ ನೀರಿನ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ವಲಯಗಳು ಕಾಣಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳು ಅದೇ ತರಂಗಗಳು, ಅಡಚಣೆಗಳು. ಕೇವಲ ನೀರಿನ ಮೇಲೆ ಅಲ್ಲ, ಆದರೆ ವಿಶ್ವದ ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ಸಮಯದಲ್ಲಿ.
ನೀರಿನ ಬದಲಿಗೆ ಸ್ಥಳ-ಸಮಯವಿದೆ, ಮತ್ತು ಕಲ್ಲಿನ ಬದಲಿಗೆ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿ ಎಂದು ಹೇಳಬಹುದು. ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯ ಯಾವುದೇ ವೇಗವರ್ಧಿತ ಚಲನೆಯು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ತರಂಗವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡುತ್ತದೆ. ದೇಹಗಳು ಮುಕ್ತ ಪತನದ ಸ್ಥಿತಿಯಲ್ಲಿದ್ದರೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ತರಂಗವು ಹಾದುಹೋದಾಗ, ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಬಹಳ ದುರ್ಬಲ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿರುವುದರಿಂದ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚುವುದು ದೊಡ್ಡ ತಾಂತ್ರಿಕ ತೊಂದರೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ. ಆಧುನಿಕ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಗಳು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳ ಸ್ಫೋಟವನ್ನು ಬೃಹತ್ ಮೂಲಗಳಿಂದ ಮಾತ್ರ ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿಸಿದೆ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಯನ್ನು ಪತ್ತೆಹಚ್ಚಲು ಸೂಕ್ತವಾದ ಘಟನೆಯೆಂದರೆ ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳ ವಿಲೀನ. ದುರದೃಷ್ಟವಶಾತ್ ಅಥವಾ ಅದೃಷ್ಟವಶಾತ್, ಇದು ವಿರಳವಾಗಿ ಸಂಭವಿಸುತ್ತದೆ. ಅದೇನೇ ಇದ್ದರೂ, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅಕ್ಷರಶಃ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಜಾಗದಲ್ಲಿ ಸುತ್ತುವ ತರಂಗವನ್ನು ನೋಂದಾಯಿಸುವಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾದರು.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳನ್ನು ದಾಖಲಿಸಲು, 4 ಕಿಲೋಮೀಟರ್ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲಾಗಿದೆ. ಅಲೆಯ ಅಂಗೀಕಾರದ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ನಿರ್ವಾತದಲ್ಲಿನ ಅಮಾನತುಗಳ ಮೇಲೆ ಕನ್ನಡಿಗಳ ಕಂಪನಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳಿಂದ ಪ್ರತಿಫಲಿಸುವ ಬೆಳಕಿನ ಹಸ್ತಕ್ಷೇಪವನ್ನು ದಾಖಲಿಸಲಾಗಿದೆ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಲೆಗಳು ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆಯ ಸಿಂಧುತ್ವವನ್ನು ದೃಢಪಡಿಸಿದವು.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳು
ಪ್ರಮಾಣಿತ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ, ಪ್ರತಿ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಗೆ ಕೆಲವು ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳು ಕಾರಣವಾಗಿವೆ. ಕಣಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ವಾಹಕಗಳು ಎಂದು ನಾವು ಹೇಳಬಹುದು.
ಗ್ರಾವಿಟಾನ್, ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಒಂದು ಕಾಲ್ಪನಿಕ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಲ್ಲದ ಕಣ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಗೆ ಕಾರಣವಾಗಿದೆ. ಅಂದಹಾಗೆ, ನಮ್ಮ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ವಸ್ತುವಿನಲ್ಲಿ, ಬಹಳಷ್ಟು ಶಬ್ದವನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಿದ ಹಿಗ್ಸ್ ಬೋಸಾನ್ ಮತ್ತು ಇತರ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳ ಬಗ್ಗೆ ಇನ್ನಷ್ಟು ಓದಿ.
ಅಂತಿಮವಾಗಿ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಕೆಲವು ಆಸಕ್ತಿದಾಯಕ ಸಂಗತಿಗಳು ಇಲ್ಲಿವೆ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಗ್ಗೆ 10 ಸಂಗತಿಗಳು
- ಭೂಮಿಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ಜಯಿಸಲು, ದೇಹವು 7.91 ಕಿಮೀ/ಸೆಕೆಂಡಿನ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ಇದು ಮೊದಲ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗವಾಗಿದೆ. ಗ್ರಹದ ಸುತ್ತ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಲು ದೇಹಕ್ಕೆ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ತನಿಖೆ) ಸಾಕು.
- ಭೂಮಿಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳಲು, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ ನೌಕೆಯು ಕನಿಷ್ಟ 11.2 ಕಿಮೀ/ಸೆಕೆಂಡಿನ ವೇಗವನ್ನು ಹೊಂದಿರಬೇಕು. ಇದು ಎರಡನೇ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗವಾಗಿದೆ.
- ಬಲವಾದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಸ್ತುಗಳು ಕಪ್ಪು ಕುಳಿಗಳು. ಅವುಗಳ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಎಷ್ಟು ಪ್ರಬಲವಾಗಿದೆಯೆಂದರೆ ಅವು ಬೆಳಕನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ (ಫೋಟಾನ್ಗಳು).
- ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್‌ನ ಯಾವುದೇ ಸಮೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ನೀವು ಕಾಣುವುದಿಲ್ಲ. ಸತ್ಯವೆಂದರೆ ನೀವು ಸಮೀಕರಣಗಳಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಸೇರಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸಿದಾಗ, ಅವುಗಳು ತಮ್ಮ ಪ್ರಸ್ತುತತೆಯನ್ನು ಕಳೆದುಕೊಳ್ಳುತ್ತವೆ. ಇದು ಆಧುನಿಕ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಮುಖ ಸಮಸ್ಯೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
- ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪದವು ಲ್ಯಾಟಿನ್ "ಗ್ರ್ಯಾವಿಸ್" ನಿಂದ ಬಂದಿದೆ, ಇದರರ್ಥ "ಭಾರೀ".
- ವಸ್ತುವು ಹೆಚ್ಚು ಬೃಹತ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ 60 ಕಿಲೋಗ್ರಾಂಗಳಷ್ಟು ತೂಕವಿರುವ ವ್ಯಕ್ತಿಯು ಗುರುಗ್ರಹದಲ್ಲಿ ತನ್ನನ್ನು ತೂಗಿದರೆ, ಮಾಪಕಗಳು 142 ಕಿಲೋಗ್ರಾಂಗಳನ್ನು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.
- NASA ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕಿರಣವನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ, ಅದು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ಮೀರಿಸಿ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಸಂಪರ್ಕವಿಲ್ಲದೆ ಚಲಿಸಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಡುತ್ತದೆ.
- ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿರುವ ಗಗನಯಾತ್ರಿಗಳು ಸಹ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತಾರೆ. ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿ, ಮೈಕ್ರೋಗ್ರಾವಿಟಿ. ಅವರು ಇರುವ ಹಡಗಿನ ಜೊತೆಗೆ ಅವರು ಅಂತ್ಯವಿಲ್ಲದೆ ಬೀಳುತ್ತಾರೆ.
- ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಯಾವಾಗಲೂ ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಎಂದಿಗೂ ಹಿಮ್ಮೆಟ್ಟಿಸುತ್ತದೆ.
- ಕಪ್ಪು ಕುಳಿ, ಟೆನ್ನಿಸ್ ಚೆಂಡಿನ ಗಾತ್ರ, ನಮ್ಮ ಗ್ರಹದಂತೆಯೇ ಅದೇ ಬಲದಿಂದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.
ಈಗ ನೀವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವನ್ನು ತಿಳಿದಿದ್ದೀರಿ ಮತ್ತು ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಯಾವ ಸೂತ್ರವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗಿದೆ ಎಂದು ಹೇಳಬಹುದು. ವಿಜ್ಞಾನದ ಗ್ರಾನೈಟ್ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಗಿಂತ ಬಲವಾಗಿ ನೆಲಕ್ಕೆ ಒತ್ತುತ್ತಿದ್ದರೆ, ನಮ್ಮ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿ ಸೇವೆಯನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸಿ. ಭಾರವಾದ ಹೊರೆಗಳಲ್ಲಿ ಸುಲಭವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ನಾವು ನಿಮಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತೇವೆ!
ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಪ್ರಮುಖ ವಿದ್ಯಮಾನವೆಂದರೆ ಚಲನೆ. ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳು, ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರದ ನಿಯಮಗಳು, ಥರ್ಮೋಡೈನಾಮಿಕ್ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು - ಇವೆಲ್ಲವೂ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಿಂದ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವ್ಯಾಪಕವಾದ ತುಣುಕುಗಳು. ಮತ್ತು ಈ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು ಒಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದು, ಒಂದು ವಿಷಯಕ್ಕೆ ಬರುತ್ತವೆ - ಗೆ.
ಸಂಪರ್ಕದಲ್ಲಿದೆ
ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲವೂ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ಬಾಲ್ಯದಿಂದಲೂ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಎಲ್ಲಾ ಜನರಿಗೆ ಸಾಮಾನ್ಯ ವಿದ್ಯಮಾನವಾಗಿದೆ; ನಾವು ನಮ್ಮ ಗ್ರಹದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿ ಜನಿಸಿದೆವು; ಈ ಭೌತಿಕ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ನಾವು ಆಳವಾದ ಅರ್ಥಗರ್ಭಿತ ಮಟ್ಟದಲ್ಲಿ ಗ್ರಹಿಸುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಅದು ತೋರುತ್ತದೆ, ಅಧ್ಯಯನದ ಅಗತ್ಯವಿರುವುದಿಲ್ಲ.
ಆದರೆ, ಅಯ್ಯೋ, ಪ್ರಶ್ನೆ ಏಕೆ ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ದೇಹಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಹೇಗೆ ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತವೆ, ದೂರದ ಮತ್ತು ವ್ಯಾಪಕವಾಗಿ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲಾಗಿದ್ದರೂ, ಇಂದಿಗೂ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಬಹಿರಂಗಪಡಿಸಲಾಗಿಲ್ಲ.
ಈ ಲೇಖನದಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟನ್ ಪ್ರಕಾರ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಆಕರ್ಷಣೆ ಏನೆಂದು ನಾವು ನೋಡುತ್ತೇವೆ - ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ಸಿದ್ಧಾಂತ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸೂತ್ರಗಳು ಮತ್ತು ಉದಾಹರಣೆಗಳಿಗೆ ತೆರಳುವ ಮೊದಲು, ನಾವು ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಸಮಸ್ಯೆಯ ಸಾರವನ್ನು ಕುರಿತು ಮಾತನಾಡುತ್ತೇವೆ ಮತ್ತು ಅದಕ್ಕೆ ವ್ಯಾಖ್ಯಾನವನ್ನು ನೀಡುತ್ತೇವೆ.
ಪ್ರಾಯಶಃ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಅಧ್ಯಯನವು ನೈಸರ್ಗಿಕ ತತ್ತ್ವಶಾಸ್ತ್ರದ ಪ್ರಾರಂಭವಾಯಿತು (ವಸ್ತುಗಳ ಸಾರವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ವಿಜ್ಞಾನ), ಬಹುಶಃ ನೈಸರ್ಗಿಕ ತತ್ತ್ವಶಾಸ್ತ್ರವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸಾರದ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಕಾರಣವಾಯಿತು, ಆದರೆ, ಒಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದು ರೀತಿಯಲ್ಲಿ, ದೇಹಗಳ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪ್ರಶ್ನೆ ಪ್ರಾಚೀನ ಗ್ರೀಸ್‌ನಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದರು.
ಚಲನೆಯನ್ನು ದೇಹದ ಸಂವೇದನಾ ಗುಣಲಕ್ಷಣದ ಸಾರವೆಂದು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಲಾಗಿದೆ, ಅಥವಾ ವೀಕ್ಷಕನು ನೋಡಿದಾಗ ದೇಹವು ಚಲಿಸುತ್ತದೆ. ನಾವು ಒಂದು ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಅಳೆಯಲು, ತೂಗಲು ಅಥವಾ ಅನುಭವಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗದಿದ್ದರೆ, ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿಲ್ಲ ಎಂದು ಇದರ ಅರ್ಥವೇ? ಸ್ವಾಭಾವಿಕವಾಗಿ, ಇದರ ಅರ್ಥವಲ್ಲ. ಮತ್ತು ಅರಿಸ್ಟಾಟಲ್ ಇದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಂಡಾಗಿನಿಂದ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸಾರದ ಮೇಲೆ ಪ್ರತಿಫಲನಗಳು ಪ್ರಾರಂಭವಾದವು.
ಇಂದು ಬದಲಾದಂತೆ, ಹತ್ತಾರು ಶತಮಾನಗಳ ನಂತರ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ಗ್ರಹದ ಆಕರ್ಷಣೆಗೆ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮೂಲ ಮತ್ತು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ಎಲ್ಲಾ ಪ್ರಾಥಮಿಕ ಕಣಗಳಿಗೆ ಆಧಾರವಾಗಿದೆ.
ಚಲನೆಯ ಕಾರ್ಯ
ಚಿಂತನೆಯ ಪ್ರಯೋಗವನ್ನು ನಡೆಸೋಣ. ನಮ್ಮ ಎಡಗೈಯಲ್ಲಿ ಸಣ್ಣ ಚೆಂಡನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳೋಣ. ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿ ಅದೇ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳೋಣ. ಸರಿಯಾದ ಚೆಂಡನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡೋಣ ಮತ್ತು ಅದು ಕೆಳಗೆ ಬೀಳಲು ಪ್ರಾರಂಭವಾಗುತ್ತದೆ. ಎಡಭಾಗವು ಕೈಯಲ್ಲಿ ಉಳಿದಿದೆ, ಅದು ಇನ್ನೂ ಚಲನರಹಿತವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಸಮಯ ಕಳೆದಂತೆ ಮಾನಸಿಕವಾಗಿ ನಿಲ್ಲೋಣ. ಬೀಳುವ ಬಲ ಚೆಂಡು ಗಾಳಿಯಲ್ಲಿ "ನೇತಾಡುತ್ತದೆ", ಎಡವು ಇನ್ನೂ ಕೈಯಲ್ಲಿ ಉಳಿದಿದೆ. ಬಲ ಚೆಂಡು ಚಲನೆಯ "ಶಕ್ತಿ" ಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಎಡಕ್ಕೆ ಅಲ್ಲ. ಆದರೆ ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಆಳವಾದ, ಅರ್ಥಪೂರ್ಣ ವ್ಯತ್ಯಾಸವೇನು?
ಬೀಳುವ ಚೆಂಡಿನ ಎಲ್ಲಿ, ಯಾವ ಭಾಗದಲ್ಲಿ ಚಲಿಸಬೇಕು ಎಂದು ಬರೆಯಲಾಗಿದೆ? ಇದು ಒಂದೇ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಅದೇ ಪರಿಮಾಣವನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಇದು ಒಂದೇ ಪರಮಾಣುಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ, ಮತ್ತು ಅವು ವಿಶ್ರಾಂತಿಯಲ್ಲಿರುವ ಚೆಂಡಿನ ಪರಮಾಣುಗಳಿಗಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿರುವುದಿಲ್ಲ. ಚೆಂಡು ಇದೆ? ಹೌದು, ಇದು ಸರಿಯಾದ ಉತ್ತರವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಚೆಂಡನ್ನು ಹೇಗೆ ಸಂಭಾವ್ಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ ಎಂದು ತಿಳಿಯುತ್ತದೆ, ಅದರಲ್ಲಿ ಎಲ್ಲಿ ದಾಖಲಿಸಲಾಗಿದೆ?
ಇದು ನಿಖರವಾಗಿ ಅರಿಸ್ಟಾಟಲ್, ನ್ಯೂಟನ್ ಮತ್ತು ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್ಸ್ಟೈನ್ ತಮ್ಮನ್ನು ತಾವು ಹೊಂದಿಸಿಕೊಂಡ ಕಾರ್ಯವಾಗಿದೆ. ಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಮೂರು ಅದ್ಭುತ ಚಿಂತಕರು ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಭಾಗಶಃ ಸ್ವತಃ ಪರಿಹರಿಸಿದ್ದಾರೆ, ಆದರೆ ಇಂದು ಪರಿಹಾರದ ಅಗತ್ಯವಿರುವ ಹಲವಾರು ಸಮಸ್ಯೆಗಳಿವೆ.
ನ್ಯೂಟನ್ರ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ
1666 ರಲ್ಲಿ, ಶ್ರೇಷ್ಠ ಇಂಗ್ಲಿಷ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ ಮತ್ತು ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ I. ನ್ಯೂಟನ್ ಅವರು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಎಲ್ಲಾ ವಸ್ತುಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಒಲವು ತೋರುವ ಬಲವನ್ನು ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವ ಕಾನೂನನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದರು. ಈ ವಿದ್ಯಮಾನವನ್ನು ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. "ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ರೂಪಿಸಿ" ಎಂದು ನಿಮ್ಮನ್ನು ಕೇಳಿದಾಗ, ನಿಮ್ಮ ಉತ್ತರವು ಈ ರೀತಿ ಧ್ವನಿಸಬೇಕು:
ಎರಡು ದೇಹಗಳ ಆಕರ್ಷಣೆಗೆ ಕೊಡುಗೆ ನೀಡುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ಬಲವು ನೆಲೆಗೊಂಡಿದೆ ಈ ದೇಹಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳಿಗೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿ.
ಪ್ರಮುಖ!ನ್ಯೂಟನ್ರನ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವು "ದೂರ" ಎಂಬ ಪದವನ್ನು ಬಳಸುತ್ತದೆ. ಈ ಪದವನ್ನು ದೇಹಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಅವುಗಳ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೇಂದ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ ಎಂದು ಅರ್ಥೈಸಿಕೊಳ್ಳಬೇಕು. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ತ್ರಿಜ್ಯ r1 ಮತ್ತು r2 ರ ಎರಡು ಚೆಂಡುಗಳು ಒಂದರ ಮೇಲೊಂದು ಬಿದ್ದರೆ, ಅವುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ಶೂನ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ಆಕರ್ಷಕ ಬಲವಿದೆ. ವಿಷಯವೆಂದರೆ ಅವರ ಕೇಂದ್ರಗಳು r1 + r2 ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ಶೂನ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ. ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ, ಈ ಸ್ಪಷ್ಟೀಕರಣವು ಮುಖ್ಯವಲ್ಲ, ಆದರೆ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿರುವ ಉಪಗ್ರಹಕ್ಕೆ, ಈ ಅಂತರವು ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲಿನ ಎತ್ತರ ಮತ್ತು ನಮ್ಮ ಗ್ರಹದ ತ್ರಿಜ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ. ಭೂಮಿ ಮತ್ತು ಚಂದ್ರನ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಅವುಗಳ ಕೇಂದ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವಾಗಿ ಅಳೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ, ಅವುಗಳ ಮೇಲ್ಮೈಗಳಲ್ಲ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮಕ್ಕೆ ಸೂತ್ರವು ಈ ಕೆಳಗಿನಂತಿರುತ್ತದೆ:
,
- ಎಫ್ - ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿ,
- - ಜನಸಾಮಾನ್ಯರು,
- ಆರ್ - ದೂರ,
- G - ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕ 6.67·10−11 m³/(kg·s²) ಗೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ನಾವು ನೋಡಿದರೆ ತೂಕ ಎಂದರೇನು?
ಬಲವು ವೆಕ್ಟರ್ ಪ್ರಮಾಣವಾಗಿದೆ, ಆದರೆ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮದಲ್ಲಿ ಇದನ್ನು ಸಾಂಪ್ರದಾಯಿಕವಾಗಿ ಸ್ಕೇಲಾರ್ ಎಂದು ಬರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ. ವೆಕ್ಟರ್ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ, ಕಾನೂನು ಈ ರೀತಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ:
.
ಆದರೆ ಕೇಂದ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರದ ಘನಕ್ಕೆ ಬಲವು ವಿಲೋಮ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಇದರ ಅರ್ಥವಲ್ಲ. ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಒಂದು ಕೇಂದ್ರದಿಂದ ಇನ್ನೊಂದಕ್ಕೆ ನಿರ್ದೇಶಿಸಿದ ಘಟಕ ವೆಕ್ಟರ್ ಎಂದು ಗ್ರಹಿಸಬೇಕು:
.
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಸ್ಪರ ಕ್ರಿಯೆಯ ನಿಯಮ
ತೂಕ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆ
ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಪರಿಗಣಿಸಿದ ನಂತರ, ನಾವು ವೈಯಕ್ತಿಕವಾಗಿ ಆಶ್ಚರ್ಯವೇನಿಲ್ಲ ಎಂದು ಒಬ್ಬರು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಸೂರ್ಯನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಭೂಮಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದುರ್ಬಲವಾಗಿದೆ ಎಂದು ನಾವು ಭಾವಿಸುತ್ತೇವೆ. ಬೃಹತ್ ಸೂರ್ಯನು ದೊಡ್ಡ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿದ್ದರೂ, ಅದು ನಮ್ಮಿಂದ ಬಹಳ ದೂರದಲ್ಲಿದೆ. ಇದು ಸೂರ್ಯನಿಂದ ದೂರದಲ್ಲಿದೆ, ಆದರೆ ಅದು ದೊಡ್ಡ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವುದರಿಂದ ಅದರತ್ತ ಆಕರ್ಷಿತವಾಗಿದೆ. ಎರಡು ದೇಹಗಳ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ಹೇಗೆ ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು, ಅವುಗಳೆಂದರೆ, ಸೂರ್ಯ, ಭೂಮಿ ಮತ್ತು ನೀವು ಮತ್ತು ನನ್ನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಹೇಗೆ ಲೆಕ್ಕ ಹಾಕುವುದು - ನಾವು ಸ್ವಲ್ಪ ಸಮಯದ ನಂತರ ಈ ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ನಿಭಾಯಿಸುತ್ತೇವೆ.
ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿರುವಂತೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿ:
ಇಲ್ಲಿ m ನಮ್ಮ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, ಮತ್ತು g ಎಂಬುದು ಭೂಮಿಯ ಮುಕ್ತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆ (9.81 m/s 2).
ಪ್ರಮುಖ!ಎರಡು, ಮೂರು, ಹತ್ತು ವಿಧದ ಆಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಗಳಿಲ್ಲ. ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಪರಿಮಾಣಾತ್ಮಕ ಲಕ್ಷಣವನ್ನು ನೀಡುವ ಏಕೈಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ. ತೂಕ (P = mg) ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲ ಒಂದೇ.
m ನಮ್ಮ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಾಗಿದ್ದರೆ, M ಎಂಬುದು ಗೋಳದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ, R ಅದರ ತ್ರಿಜ್ಯ, ಆಗ ನಮ್ಮ ಮೇಲೆ ಕಾರ್ಯನಿರ್ವಹಿಸುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿರುತ್ತದೆ:
ಹೀಗಾಗಿ, F = mg ರಿಂದ:
.
ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ m ಕಡಿಮೆಯಾಗುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ಮುಕ್ತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿ ಉಳಿದಿದೆ:
ನಾವು ನೋಡುವಂತೆ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಸ್ಥಿರವಾದ ಮೌಲ್ಯವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅದರ ಸೂತ್ರವು ಸ್ಥಿರವಾದ ಪ್ರಮಾಣವನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ - ತ್ರಿಜ್ಯ, ಭೂಮಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸ್ಥಿರಾಂಕ. ಈ ಸ್ಥಿರಾಂಕಗಳ ಮೌಲ್ಯಗಳನ್ನು ಬದಲಿಸಿ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು 9.81 m/s 2 ಗೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ಖಚಿತಪಡಿಸಿಕೊಳ್ಳುತ್ತೇವೆ.
ವಿಭಿನ್ನ ಅಕ್ಷಾಂಶಗಳಲ್ಲಿ, ಗ್ರಹದ ತ್ರಿಜ್ಯವು ಸ್ವಲ್ಪ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಭೂಮಿಯು ಇನ್ನೂ ಪರಿಪೂರ್ಣ ಗೋಳವಾಗಿಲ್ಲ. ಈ ಕಾರಣದಿಂದಾಗಿ, ಪ್ರಪಂಚದ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಬಿಂದುಗಳಲ್ಲಿ ಮುಕ್ತ ಪತನದ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
ಭೂಮಿ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನ ಆಕರ್ಷಣೆಗೆ ಹಿಂತಿರುಗಿ ನೋಡೋಣ. ಗ್ಲೋಬ್ ನಿಮ್ಮನ್ನು ಮತ್ತು ನನ್ನನ್ನು ಸೂರ್ಯನಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಬಲವಾಗಿ ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಉದಾಹರಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸೋಣ.
ಅನುಕೂಲಕ್ಕಾಗಿ, ವ್ಯಕ್ತಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳೋಣ: m = 100 ಕೆಜಿ. ನಂತರ:
- ವ್ಯಕ್ತಿ ಮತ್ತು ಭೂಗೋಳದ ನಡುವಿನ ಅಂತರವು ಗ್ರಹದ ತ್ರಿಜ್ಯಕ್ಕೆ ಸಮನಾಗಿರುತ್ತದೆ: R = 6.4∙10 6 ಮೀ.
- ಭೂಮಿಯ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ: M ≈ 6∙10 24 ಕೆಜಿ.
- ಸೂರ್ಯನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ: Mc ≈ 2∙10 30 ಕೆಜಿ.
- ನಮ್ಮ ಗ್ರಹ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನ ನಡುವಿನ ಅಂತರ (ಸೂರ್ಯ ಮತ್ತು ಮನುಷ್ಯನ ನಡುವೆ): r=15∙10 10 ಮೀ.
ಮನುಷ್ಯ ಮತ್ತು ಭೂಮಿಯ ನಡುವಿನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಆಕರ್ಷಣೆ:
ತೂಕದ (P = mg) ಸರಳವಾದ ಅಭಿವ್ಯಕ್ತಿಯಿಂದ ಈ ಫಲಿತಾಂಶವು ಸಾಕಷ್ಟು ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿದೆ.
ಮನುಷ್ಯ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನ ನಡುವಿನ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲ:
ನಾವು ನೋಡುವಂತೆ, ನಮ್ಮ ಗ್ರಹವು ನಮ್ಮನ್ನು ಸುಮಾರು 2000 ಪಟ್ಟು ಬಲವಾಗಿ ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ.
ಭೂಮಿ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯುವುದು ಹೇಗೆ? ಕೆಳಗಿನ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ:
ಗ್ರಹವು ನಿಮ್ಮನ್ನು ಮತ್ತು ನನ್ನನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುವುದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಶತಕೋಟಿ ಶತಕೋಟಿ ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚು ಬಲವಾಗಿ ಸೂರ್ಯನು ನಮ್ಮ ಗ್ರಹವನ್ನು ಆಕರ್ಷಿಸುತ್ತದೆ ಎಂದು ಈಗ ನಾವು ನೋಡುತ್ತೇವೆ.
ಮೊದಲ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗ
ಐಸಾಕ್ ನ್ಯೂಟನ್ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿದ ನಂತರ, ದೇಹವನ್ನು ಎಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ಎಸೆಯಬೇಕು ಎಂಬುದರ ಕುರಿತು ಅವರು ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದ್ದರು, ಇದರಿಂದಾಗಿ ಅದು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಜಯಿಸಿ, ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ಭೂಗೋಳವನ್ನು ಬಿಡುತ್ತದೆ.
ನಿಜ, ಅವನು ಅದನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಕಲ್ಪಿಸಿಕೊಂಡನು, ಅವನ ತಿಳುವಳಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಅದು ಆಕಾಶವನ್ನು ಗುರಿಯಾಗಿಟ್ಟುಕೊಂಡು ಲಂಬವಾಗಿ ನಿಂತಿರುವ ರಾಕೆಟ್ ಅಲ್ಲ, ಆದರೆ ಪರ್ವತದ ತುದಿಯಿಂದ ಅಡ್ಡಲಾಗಿ ಜಿಗಿತವನ್ನು ಮಾಡಿದ ದೇಹ. ಇದು ತಾರ್ಕಿಕ ವಿವರಣೆಯಾಗಿತ್ತು ಏಕೆಂದರೆ ಪರ್ವತದ ತುದಿಯಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಲವು ಸ್ವಲ್ಪ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ.
ಆದ್ದರಿಂದ, ಎವರೆಸ್ಟ್‌ನ ಮೇಲ್ಭಾಗದಲ್ಲಿ, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ವೇಗವರ್ಧನೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯ 9.8 m/s 2 ಆಗಿರುವುದಿಲ್ಲ, ಆದರೆ ಬಹುತೇಕ m/s 2 ಆಗಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಕಾರಣಕ್ಕಾಗಿಯೇ ಅಲ್ಲಿನ ಗಾಳಿಯು ತುಂಬಾ ತೆಳುವಾಗಿದೆ, ಗಾಳಿಯ ಕಣಗಳು ಮೇಲ್ಮೈಗೆ "ಬೀಳುವ" ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿಲ್ಲ.
ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗ ಏನೆಂದು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸೋಣ.
ಮೊದಲ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗ v1 ಎಂದರೆ ದೇಹವು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲ್ಮೈಯನ್ನು (ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದು ಗ್ರಹ) ಬಿಟ್ಟು ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಕಕ್ಷೆಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುವ ವೇಗವಾಗಿದೆ.
ನಮ್ಮ ಗ್ರಹಕ್ಕೆ ಈ ಮೌಲ್ಯದ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಮೌಲ್ಯವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಪ್ರಯತ್ನಿಸೋಣ.
ವೃತ್ತಾಕಾರದ ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ ಗ್ರಹದ ಸುತ್ತ ತಿರುಗುವ ದೇಹಕ್ಕೆ ನ್ಯೂಟನ್ರ ಎರಡನೇ ನಿಯಮವನ್ನು ಬರೆಯೋಣ:
,
ಇಲ್ಲಿ h ಎಂಬುದು ಮೇಲ್ಮೈ ಮೇಲಿರುವ ದೇಹದ ಎತ್ತರವಾಗಿದೆ, R ಎಂಬುದು ಭೂಮಿಯ ತ್ರಿಜ್ಯವಾಗಿದೆ.
ಕಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿ, ದೇಹವು ಕೇಂದ್ರಾಪಗಾಮಿ ವೇಗವರ್ಧನೆಗೆ ಒಳಪಟ್ಟಿರುತ್ತದೆ, ಹೀಗೆ:
.
ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗಿದೆ, ನಾವು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:
,
ಈ ವೇಗವನ್ನು ಮೊದಲ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗ ಎಂದು ಕರೆಯಲಾಗುತ್ತದೆ:
ನೀವು ನೋಡುವಂತೆ, ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗವು ದೇಹದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯಿಂದ ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಸ್ವತಂತ್ರವಾಗಿದೆ. ಹೀಗಾಗಿ, ಯಾವುದೇ ವಸ್ತುವು 7.9 ಕಿಮೀ/ಸೆಕೆಂಡಿಗೆ ವೇಗವನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿಸಿದರೆ ನಮ್ಮ ಗ್ರಹವನ್ನು ಬಿಟ್ಟು ಅದರ ಕಕ್ಷೆಯನ್ನು ಪ್ರವೇಶಿಸುತ್ತದೆ.
ಮೊದಲ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗ
ಎರಡನೇ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗ
ಆದಾಗ್ಯೂ, ದೇಹವನ್ನು ಮೊದಲ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗಕ್ಕೆ ವೇಗಗೊಳಿಸಿದರೂ ಸಹ, ಭೂಮಿಯೊಂದಿಗಿನ ಅದರ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸಂಪರ್ಕವನ್ನು ಸಂಪೂರ್ಣವಾಗಿ ಮುರಿಯಲು ನಮಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುವುದಿಲ್ಲ. ಇದಕ್ಕಾಗಿಯೇ ನಮಗೆ ಎರಡನೇ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗದ ಅಗತ್ಯವಿದೆ. ಈ ವೇಗವು ದೇಹವನ್ನು ತಲುಪಿದಾಗ ಗ್ರಹದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ಬಿಡುತ್ತದೆಮತ್ತು ಎಲ್ಲಾ ಸಂಭಾವ್ಯ ಮುಚ್ಚಿದ ಕಕ್ಷೆಗಳು.
ಪ್ರಮುಖ!ಚಂದ್ರನನ್ನು ತಲುಪಲು, ಗಗನಯಾತ್ರಿಗಳು ಎರಡನೇ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗವನ್ನು ತಲುಪಬೇಕಾಗಿತ್ತು ಎಂದು ತಪ್ಪಾಗಿ ನಂಬಲಾಗಿದೆ, ಏಕೆಂದರೆ ಅವರು ಮೊದಲು ಗ್ರಹದ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಿಂದ "ಸಂಪರ್ಕ ಕಡಿತಗೊಳಿಸಬೇಕಾಗಿತ್ತು". ಇದು ಹಾಗಲ್ಲ: ಭೂಮಿ-ಚಂದ್ರ ಜೋಡಿಯು ಭೂಮಿಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕ್ಷೇತ್ರದಲ್ಲಿದೆ. ಅವರ ಸಾಮಾನ್ಯ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೇಂದ್ರವು ಭೂಗೋಳದಲ್ಲಿದೆ.
ಈ ವೇಗವನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು, ಸಮಸ್ಯೆಯನ್ನು ಸ್ವಲ್ಪ ವಿಭಿನ್ನವಾಗಿ ಹೇಳೋಣ. ದೇಹವು ಅನಂತತೆಯಿಂದ ಗ್ರಹಕ್ಕೆ ಹಾರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಹೇಳೋಣ. ಪ್ರಶ್ನೆ: ಇಳಿಯುವಾಗ ಮೇಲ್ಮೈಯಲ್ಲಿ ಯಾವ ವೇಗವನ್ನು ತಲುಪಲಾಗುತ್ತದೆ (ವಾತಾವರಣವನ್ನು ಗಣನೆಗೆ ತೆಗೆದುಕೊಳ್ಳದೆ, ಸಹಜವಾಗಿ)? ಇದು ನಿಖರವಾಗಿ ವೇಗವಾಗಿದೆ ದೇಹವು ಗ್ರಹವನ್ನು ಬಿಡಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ.
ಎರಡನೇ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗ
ಶಕ್ತಿಯ ಸಂರಕ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮವನ್ನು ಬರೆಯೋಣ:
,
ಸಮಾನತೆಯ ಬಲಭಾಗದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಕೆಲಸವಿದೆ: A = Fs.
ಇದರಿಂದ ನಾವು ಎರಡನೇ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗವು ಇದಕ್ಕೆ ಸಮಾನವಾಗಿದೆ ಎಂದು ಪಡೆಯುತ್ತೇವೆ:
ಹೀಗಾಗಿ, ಎರಡನೇ ತಪ್ಪಿಸಿಕೊಳ್ಳುವ ವೇಗವು ಮೊದಲನೆಯದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಪಟ್ಟು ಹೆಚ್ಚಾಗಿದೆ:
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮ. ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ 9 ನೇ ತರಗತಿ
ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ನಿಯಮ.
ತೀರ್ಮಾನ
ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದಲ್ಲಿ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ಮುಖ್ಯ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದ್ದರೂ, ಈ ವಿದ್ಯಮಾನದ ಹಲವು ಕಾರಣಗಳು ಇನ್ನೂ ರಹಸ್ಯವಾಗಿ ಉಳಿದಿವೆ ಎಂದು ನಾವು ಕಲಿತಿದ್ದೇವೆ. ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಶಕ್ತಿ ಏನೆಂದು ನಾವು ಕಲಿತಿದ್ದೇವೆ, ಅದನ್ನು ವಿವಿಧ ದೇಹಗಳಿಗೆ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡಲು ಕಲಿತಿದ್ದೇವೆ ಮತ್ತು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ನಿಯಮದಂತಹ ವಿದ್ಯಮಾನದಿಂದ ಅನುಸರಿಸುವ ಕೆಲವು ಉಪಯುಕ್ತ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಸಹ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಿದ್ದೇವೆ.
