Введение в закон всемирного тяготения Ньютона (уравнение с большой G)

Известное вам уравнение силы гравитации, F_g = mg, работает только для объектов, находящихся вблизи поверхности планеты — оно специфично для каждой планеты. Универсальный закон гравитации Ньютона, F_g = Gm_1m_2/r², всегда верен и действует между любыми двумя объектами с массой в любой точке Вселенной, где G = 6,67×10⁻¹¹ Н·м²/кг² — экспериментально измеренная универсальная гравитационная постоянная. Важно отметить, что r — это не радиус, а расстояние между центрами масс двух объектов. Видео включает в себя инсценировку эксперимента Генри Кавендиша 1798 года с крутильными весами, который позволил впервые точно определить G, более чем через столетие после того, как Ньютон опубликовал свой закон, не измерив G самостоятельно. Построение Вселенной по одной банке собачьего корма за раз показывает, что для гравитации необходимы две массы (нет силы, действующей только на один объект), что каждая пара масс образует пару сил, подчиняющихся третьему закону Ньютона, и что добавление четвертой массы создает три новые пары сил — по одной с каждым существующим объектом. Хотите конспект лекции? http://www.flippingphysics.com/universal-law-gravitation.html 0:00 Введение и обзор стандартного уравнения силы гравитации 0:56 Универсальный закон гравитации Ньютона и определение r 2:47 Эксперимент Кавендиша 3:52 Визуализация качественных примеров 5:59 Когда использовать два уравнения силы гравитации Следующее видео: Насколько сильно русалка притягивается к пончику? http://www.flippingphysics.com/mermaid-doughnut-gravity.html Спасибо Бронсону Хуверу из dnbstudios за разрешение использовать его оригинальную композицию Bèke в качестве фоновой музыки для Генри Кавендиша. http://www.dnbstudios.com Предыдущее видео: Угловой момент и система «шкив-масса» http://www.flippingphysics.com/angular-momentum-pulley-mass.html Пожалуйста, поддержите меня на Patreon! http://patreon.com/FlippingPhysics Интересный момент: Согласно данным физического факультета Оксфордского университета, «Кавендиш использовал весы в 1798 году и измерил среднюю плотность Земли, которая составила 5,48 г/см³. Это означало, что G равно 6,754 × 10⁻¹¹ м³с⁻²кг⁻¹, хотя Кавендиш это значение не вывел». Поэтому Кавендиш на самом деле никогда не вычислял G. Приношу свои извинения за эту оплошность! http://www.physics.ox.ac.uk/history.asp?page=BigGHis Спасибо Дэну Бернсу @kilroi22 за указание на эту ошибку. Спасибо Скотту Картеру и Кристоферу Беке за то, что они были моей командой контроля качества этого видео. http://flippingphysics.com/quality-control.html #APPhysics1 #UniversalGravitation #Cavendish Стандарты учебной программы: AP Physics 1 & C: Механика, Раздел 2 Сила и поступательная динамика, Тема 2.6 Гравитационная сила 2.6.A.1: «Закон всемирного тяготения Ньютона описывает гравитационную силу между двумя объектами или системами как прямо пропорциональную каждой из их масс и обратно пропорциональную...» 2.6.A.1.i: «Гравитационная сила является притягивающей». 2.6.A.3: «Гравитационная сила, действующая со стороны астрономического тела на относительно небольшой близлежащий объект, называется весом. Выведенное уравнение: Вес = Fg = mg». AP Physics 1, Unit 2 Force and Translational Dynamics, Topic 2.6 Gravitational Force 2.6.A.1.ii: «Гравитационная сила всегда действует вдоль линии, соединяющей центры масс двух взаимодействующих систем». AP Physics C: Mechanics, Unit 2 Force and Translational Dynamics, Topic 2.6 Gravitational Force 2.6.A.1.ii: «Гравитационная сила всегда действует вдоль линии, соединяющей центры масс двух взаимодействующих систем». Международный экзамен по физике уровня A-Level (9702), Тема 13.2 Гравитационная сила между точечными массами 13.2.2: «вспомнить и использовать закон всемирного тяготения Ньютона F = Gm_1m_2/r^2 для силы между двумя точечными массами». Физика IB, D.1 Гравитационные поля (Понимание) D.1 (Понимание) [Всемирное тяготение]: «Всемирный закон всемирного тяготения Ньютона, заданный формулой F = Gm_1m_2/r²». JEE Main, Раздел 6 Гравитация «Всемирный закон всемирного тяготения. Ускорение свободного падения и его изменение с высотой и глубиной». NEET, Раздел 6 Гравитация «Всемирный закон всемирного тяготения. Ускорение свободного падения и его изменение с высотой и глубиной». Физика Онтарио (SPH4U), Раздел D Гравитационные, электрические и магнитные поля D2.2 (SPH4U): «анализировать и решать задачи, связанные с законом всемирного тяготения Ньютона и круговым движением». Гаокао (Китай), Обязательный модуль 2, Тема 2.2 Криволинейное движение и всемирное тяготение C2.2.4: «На основе исторических фактов понять открытие закона всемирного тяготения. Знать сам закон, его значение и роль научных законов в исследовании…» Физика по австралийской учебной программе, модули 3 и 4 ACSPH094: «Все объекты, обладающие массой, притягиваются друг к другу с силой гравитации; величину этой силы можно рассчитать, используя закон всемирного тяготения Ньютона». NGSS, HS-PS2-4 «Использовать математические представления закона всемирного тяго...