Глава 3. Немного механики. Яблоко и луна (видео)
В физике долгое время преобладали идеи Аристотеля. Третья глава фильма начинается с их напоминания:
«У каждого объекта есть своё место, и если мы сдвинем его, он будет пытаться вернуться к нему... Всё, что нас окружает, стремится к своему естественному равновесию. Яблоко падает, поскольку такова его природа. Луна вращается вокруг Земли, потому что такова её природа»
И лишь в 17-м веке, вслед за работами многочисленных ученых, в особенности Галилео Галилея (1564—1642), изучавшего падение тел, Исаак Ньютон (1643—1727) сформулировал всемирный закон тяготения:
«У каждого объекта есть своё место, и если мы сдвинем его, он будет пытаться вернуться к нему... Всё, что нас окружает, стремится к своему естественному равновесию. Яблоко падает, поскольку такова его природа. Луна вращается вокруг Земли, потому что такова её природа»
И лишь в 17-м веке, вслед за работами многочисленных ученых, в особенности Галилео Галилея (1564—1642), изучавшего падение тел, Исаак Ньютон (1643—1727) сформулировал всемирный закон тяготения:
“
«Два тела притягиваются с силой, пропорциональной массе каждого из этих тел, и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.»
Все тела, например, яблоко или Луна, притягиваются Землёй. Сила тяжести действует на всё, что нас окружает. В окрестности яблони сила тяжести почти постоянна. Как только яблоко срывается с ветки, сила тяжести начинает изменять его скорость. В этом заключается вторая великая идея Ньютона: сила изменяет скорость.
Но Ньютон идёт дальше и объясняет, как вычислить траекторию тела, если нам известны действующие на него силы.
Формула Ньютона — одна из самых простых и в то же время самых фундаментальных в физике: F=m·a . Здесь F — сила, m — масса, a — ускорение. Зная силы, действующие на тело, и его массу, из этой формулы можно найти ускорение. Если, кроме того, мы знаем начальное положение и скорость тела, хрустальный шар Ньютона позволяет нам однозначно определить будущее движение тела.
Формула Ньютона — одна из самых простых и в то же время самых фундаментальных в физике: F=m·a . Здесь F — сила, m — масса, a — ускорение. Зная силы, действующие на тело, и его массу, из этой формулы можно найти ускорение. Если, кроме того, мы знаем начальное положение и скорость тела, хрустальный шар Ньютона позволяет нам однозначно определить будущее движение тела.
Теперь у нас есть всё, чтобы наблюдать восхитительную хореографию планет: три планеты, на которые действуют только силы их взаимного притяжения, прекрасно могут путешествовать по одной периодической траектории. И есть ещё множество других красивых хореографий!
На вопрос, почему Луна не падает на Землю, Ньютон отвечает так: на самом деле, она падает, так же, как и яблоко!
Если бы не было взаимного притяжения, Луна двигалась бы по прямой траектории и улетела бы далеко от Земли. Но сила притяжения изгибает траекторию Луны, так что она пребывает в вечном падении на Землю.
Если бы скорость Луны стала чуть меньше, или сила притяжения чуть сильнее, катастрофа была бы неизбежна...
Если бы не было взаимного притяжения, Луна двигалась бы по прямой траектории и улетела бы далеко от Земли. Но сила притяжения изгибает траекторию Луны, так что она пребывает в вечном падении на Землю.
Если бы скорость Луны стала чуть меньше, или сила притяжения чуть сильнее, катастрофа была бы неизбежна...
Изучение солнечной системы, с её восемью главными планетами и тысячами второстепенных объектов, безусловно, непросто. Что же можно сказать об атмосфере с её бесчисленным множеством молекул? Изучение траекторий векторного поля, зависящего от огромного числа переменных — вот настоящий вызов, брошенный нам великим Ньютоном.
Цикл книг «Фракталы и Хаос»
Мы в соцсетях:
©
Оставить свой отзыв
Оставить свой отзыв
Designed by miradox.com
ООО "Страта" , 2020
Издательство научно-популярной литературы "Страта"
Санкт-Петербург
Заневский пр., д. 65, к 5
Заневский пр., д. 65, к 5
