7.Гравитационное поле Земли. Зависимость веса тела от широты.

Гравитационное поле, или поле тяготения — физическое поле, через которое осуществляется гравитационное взаимодействие.

В рамках классической физики гравитационное взаимодействие описывается «законом всемирного тяготения» Ньютона, согласно которому сила гравитационного притяжения между двумя материальными точками с массами m1 и m2 пропорциональна обеим массам и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.

У поверхности Земли ускорение свободного падения не везде одинаково. Оно зависит от географической широты: больше на полюсах Земли, чем на экваторе. Дело в том, что земной шар несколько сплюснут у полюсов. Экваториальный радиус Земли больше полярного на 21 км.

Другой, более существенной причиной зависимости ускорения свободного падения от географической широты является вращение Земли. Второй закон Ньютона справедлив в инерциальной системе отсчета. Такой системой является, например, гелиоцентрическая система. Систему же отсчета, связанную с Землей, строго говоря, нельзя считать инерциальной. Земля вращается вокруг своей оси и движется по замкнутой орбите вокруг Солнца.

Вращение Земли и сплюснутость ее у полюсов приводит к тому, что ускорение свободного падения относительно геоцентрической системы отсчета на разных широтах различно: на полюсах gпол ≈ 9,83 м/с2, на экваторе gэкв ≈ 9,78 м/с2, на широте 45° g ≈ 9,81 м/с2. Впрочем, в наших расчетах мы будем считать ускорение свободного падения приближенно равным 9,8 м/с2.

8.Вращение твёрдого тела. Моменты силы, инерции, импульса.

Вращательное движение — вид механического движения. При вращательном движении абсолютно твёрдого тела его точки описывают окружности, расположенные в параллельных плоскостях. Центры всех окружностей лежат при этом на одной прямой, перпендикулярной к плоскостям окружностей и называемой осью вращения. Ось вращения может располагаться внутри тела и за его пределами. Ось вращения в данной системе отсчёта может быть как подвижной, так и неподвижной.

Момент силы - векторная физическая величина, равная произведению радиус-вектора, проведенного от оси вращения к точке приложения силы, на вектор этой силы. Характеризует вращательное действие силы на твёрдое тело.

Момент импульса - характеризует количество вращательного движения. Величина, зависящая от того, сколько массы вращается, как она распределена относительно оси вращения и с какой скоростью происходит вращение.

Момент инерции — скалярная физическая величина, мера инертности тела во вращательном движении вокруг оси, подобно тому, как масса тела является мерой его инертности в поступательном движении. Характеризуется распределением масс в теле: момент инерции равен сумме произведений элементарных масс на квадрат их расстояний до базового множества (точки, прямой или плоскости).

9.Законы вращательного движения.

Первый закон Вращательного Движения Тел (Закон инерции). Изолированное от воздействия внешних моментов тело сохраняет состояние покоя или равномерного вращательного движения вокруг главной оси инерции до тех пор, пока приложенные моменты не заставят его изменить это состояние. Вращательное движение, совершаемое телом при отсутствии моментов, называется вращательным движением по инерции. Второй закон Вращательного Движения Тел устанавливает, как изменяется угловая скорость тела при действии на него какого-нибудь момента. Он гласит: произведение момента инерции тела на угловое ускорение вращательного движения, которое оно получает под действием данного момента, равно по модулю этому моменту, а направление углового ускорения совпадает с направлением момента. Третий закон Вращательного Движения Тел. Два тела действуют друг на друга в точке касания тел и с моментами, равными по модулю и направленными в противоположные стороны. Первый постулат Вращательного Движения Тел. Вращательное движение тела вокруг выбранной оси создает поле центробежных линейных ускорений. При вращательном движении на каждую материальную точку действует центробежная сила поля, зависящая от положения материальной точки относительно оси вращения. Второй постулат Вращательного Движения Тел. Действие центробежной силы на материальную точку компенсируется силой реакции оси вращения, действующей на материальную точку посредством механической связи.