Физические взаимодействия. Сила. Закон всемирного тяготения. Сила тяжести. Вес тела.

В «Кинематике» механическое движение рассматривалось без учета причин, вызывающие это движение, т.е. без учета воздействия на движущееся тело со стороны других тел.

Вопросы и задачи, связанные с взаимодействием тел относятся к области динамики.

Мерой взаимодействия тел является сила. Единицей измерения силы является ньютон – (1Н).

Современная физика выделяет 4 вида взаимодействий:

1. гравитационное – возникающее между телами, обладающими массой;

2. электромагнитное – возникающее между телами, обладающими электрическим зарядом;

3. сильное, или ядерное поскольку существует между нуклонами атомного ядра.

4. слабое взаимодействие – ответственное за синтез элементарных частиц (слабее электромагнитных, но сильнее гравитационных).

Рассмотрим более подробно гравитационные взаимодействия.

Величину силы тяготения устанавливает закон всемирного тяготения: установленный И. Ньютоном (1867 г.): сила тяготения между двумя телами пропорциональна произведению их масс и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними (рис.1):

. (1)

Рис. 1 Величина называется гравитационной постоянной и определяется как сила тяготения возникающая между телами с единичной массой на расстоянии 1 метра.

В случае, когда одним из взаимодействующих тел является Земля, то вблизи ее поверхности сила тяготения равна:

,

где м/с² – ускорение свободного падения тел на Землю вблизи ее поверхности.

Сила тяготения вблизи поверхности Земли называется силой тяжести:

. (2)

Если телу ничего не препятствует, то оно движется к центру Земли с ускорением свободного падения, в противоположном случае оно зависит на опору, или подвес с некоторой силой.

Силу с которой тело вследствие своего притяжения к Земле давит на опору, или растягивает подвес называют весом тела.