Start › Definicje i teoria › Fizyka › Grawitacja i astronomia
∑ Matematyka⚛ Fizyka⬡ Chemia📖 Język polski

Definicje: Grawitacja i astronomia

Prawo powszechnego ciążenia, pole grawitacyjne, prawa Keplera, satelity i prędkości kosmiczne, Układ Słoneczny, gwiazdy, galaktyki i kosmologia.

10 definicji
Grawitacja — prawo powszechnego ciążenia LO · szkoła średnia
Definicja: Każde dwa ciała o masach $m_1$ i $m_2$ oddalonych o $r$ przyciągają się siłą: $$F=G\frac{m_1 m_2}{r^2}$$ gdzie $G=6{,}674\times10^{-11}\,\text{N}\cdot\text{m}^2/\text{kg}^2$ (stała grawitacji).
Prosto mówiąc: Każdy obiekt we Wszechświecie przyciąga każdy inny. Większe masy — silniejsze przyciąganie. Większa odległość — słabsze (odwrotnie do kwadratu odległości).
Zastosowanie:
  • Orbity planet i satelitów
  • Pływy morskie (Księżyc przyciąga oceany)
  • Obliczanie masy planet
Przykład: Jabłko spada z drzewa — Ziemia przyciąga jabłko (i jabłko przyciąga Ziemię!). Ale masa Ziemi jest kolosalnie większa, więc Ziemia się praktycznie nie poruszy.
⚡ Zapamiętaj: Grawitacja maleje z kwadratem odległości: 2× dalej → 4× słabsza. Na orbicie nie jesteś "bez grawitacji" — ona tam jest (dlatego satelita krąży)!
Prawo powszechnego ciążenia (klasa 1 LO) LO · szkoła średnia

Treść

Dwa ciała przyciągają się siłą $F=G\frac{m_1 m_2}{r^2}$.

Stała

$G\approx6{,}67\cdot10^{-11}\,\frac{\mathrm{N\,m^2}}{\mathrm{kg^2}}$.

Cechy

Siła maleje z kwadratem odległości i działa wzdłuż prostej łączącej ciała.

Natężenie pola grawitacyjnego (klasa 1 LO) LO · szkoła średnia

Definicja

$\gamma=\frac{F}{m}=G\frac{M}{r^2}$.

Przy powierzchni

Równe przyspieszeniu grawitacyjnemu $g$.

Zależność

Maleje z kwadratem odległości od środka planety.

Praca i energia w polu grawitacyjnym (klasa 1 LO) LO · szkoła średnia

Energia potencjalna

$E_p=-G\frac{M m}{r}$ (zero w nieskończoności).

Praca

Zależy tylko od położeń początkowego i końcowego (pole zachowawcze).

Prędkość ucieczki

Wynika z zerowej energii całkowitej.

Prawa Keplera (klasa 1 LO) LO · szkoła średnia
Temat lekcji: Prawa Keplera

Pierwsze

Planety krążą po elipsach, ze Słońcem w ognisku.

Drugie

Promień wodzący zakreśla równe pola w równych czasach.

Trzecie

$\frac{T^2}{a^3}=\mathrm{const}$ dla ciał krążących wokół tego samego centrum.

Satelity i prędkości kosmiczne (klasa 1 LO) LO · szkoła średnia

Pierwsza prędkość kosmiczna

$v_I=\sqrt{\frac{G M}{r}}$ — dla orbity kołowej przy powierzchni.

Druga prędkość kosmiczna

$v_{II}=\sqrt{2}\,v_I$ — prędkość ucieczki.

Satelita geostacjonarny

Okres obiegu równy dobie, pozostaje nad tym samym punktem.

Układ Słoneczny (klasa 4 LO) LO · szkoła średnia
Temat lekcji: Układ Słoneczny

Budowa

Słońce, osiem planet, księżyce, planetoidy i komety.

Ruch

Planety krążą po orbitach zgodnie z prawami Keplera.

Słońce

Gwiazda, w której zachodzi synteza jądrowa.

Gwiazdy — budowa i ewolucja (klasa 4 LO) LO · szkoła średnia

Źródło energii

Synteza jądrowa wodoru w hel we wnętrzu gwiazdy.

Ewolucja

Od obłoku gazu przez ciąg główny po czerwonego olbrzyma.

Końcowe stadia

Biały karzeł, gwiazda neutronowa lub czarna dziura.

Galaktyki (klasa 4 LO) LO · szkoła średnia
Temat lekcji: Galaktyki

Definicja

Ogromne układy gwiazd, gazu i pyłu związane grawitacją.

Droga Mleczna

Nasza spiralna galaktyka.

Rodzaje

Spiralne, eliptyczne i nieregularne.

Ekspansja Wszechświata — kosmologia (klasa 4 LO) LO · szkoła średnia

Prawo Hubblea

Galaktyki oddalają się tym szybciej, im są dalej.

Wielki Wybuch

Wszechświat powstał i rozszerza się od kilkunastu miliardów lat.

Dowód

Mikrofalowe promieniowanie tła.

Zacznij dziś

Zacznij naukę już dziś — to nic nie kosztuje

Załóż bezpłatne konto i otwórz dostęp do pełnego śledzenia postępów, planów nauki i quizów. Arkusze i zadania podstawowe są dostępne bez rejestracji. Już ponad 5 000 uczniów uczy się z Matematix.