Page 62 - 6374
P. 62
Найбільш важливою проблемою є досягнення максимальної швидкості при
мінімальній витраті палива, тобто при мінімальній різниці і . З (38) видно, що цього
0
можна досягнути тільки збільшуючи швидкість викиду газів. Однак швидкості витікання
′
газів обмежені. Наприклад, при згоранні різних палив вдається досягнути швидкостей
викидання газів приблизно 4 − 5 км/с.
4.9. Закон тяжіння Ньютона. Ньютон, вивчаючи рух небесних тіл, на основі
законів Кеплера і основних законів динаміки відкрив закон всесвітнього тяжіння: між будь-
якими двома матеріальними точками діє сила взаємного притягання, прямо пропорційна
2
добутку мас цих точок ( і ) і обернено пропорційна квадрату відстані між ними ( ):
1
2
(40)
= 1 2 .
2
Ця сила називається гравітаційною (або силою всесвітнього тяжіння). Сили тяжіння
завжди є силами притягання і напрямлені вздовж прямої, яка проходить через центри мас
взаємодіючих тіл. Коефіцієнт пропорційності називається гравітаційною сталою.
Закон всесвітнього тяжіння встановлений для тіл, які приймають за матеріальні
точки, тобто для таких тіл, розміри яких малі у порівнянні з відстанню між ними. Якщо
розміри взаємодіючих тіл спів розмірні з відстанню між ними, тоді тіла потрібно розбити на
точкові елементи, підрахувати за формулою сили притягання між усіма попарно взятими
елементами, а потім геометрично їх додати (проінтегрувати), що є досить складною
математичною задачею.
Значення , яке наводять в таблицях фундаментальних фізичних сталих,
приймається рівною = 6,672 ∙ 10 −11 Н∙м 2 , тобто два точкових тіла масою по 1 кг кожне, які
кг 2
знаходяться на відстані 1 м один від одного притягуються з силою 6,672 ∙ 10 −11 Н. Дуже
мала величина показує, що сила гравітаційної взаємодії може бути значною тільки у
випадку великих мас.
4.10. Гравітаційне поле і його напруженість. Закон тяжіння Ньютона визначає
залежність сили тяжіння від мас взаємодіючих тіл і відстані між ними, але не показує, як
здійснюється ця взаємодія. Тяжіння належить до особливої групи взаємодій. Сили тяжіння,
наприклад, не залежать від того в якому середовищі знаходяться взаємодіючі тіла. Тяжіння
існує і у вакуумі.
Гравітаційна взаємодія між тілами здійснюється за допомогою поля тяжіння, або
гравітаційного поля. Це поле породжується тілами і є формою існування матерії. Основна