что называют гравитационной постоянной
Гравитационная постоянная
Коэффициент пропорциональности G в этом уравнении называется гравитационной постоянной. Численно она равна модулю силы тяготения, действующей на точечное тело единичной массы со стороны другого такого же тела, находящегося от него на единичном расстоянии.
В единицах Международной системы единиц (СИ) рекомендованное Комитетом данных для науки и техники (CODATA) [3] на 2008 год значение было
в 2010 году значение было исправлено на:
Содержание
История измерения
Гравитационная постоянная фигурирует в современной записи закона всемирного тяготения, однако отсутствовала в явном виде у Ньютона и в работах других ученых вплоть до начала XIX века. Гравитационная постоянная в нынешнем виде впервые была введена в закон всемирного тяготения, по-видимому, только после перехода к единой метрической системе мер. Возможно впервые это было сделано французским физиком Пуассоном в «Трактате по механике» (1809), по крайней мере никаких более ранних работ, в которых фигурировала бы гравитационная постоянная, историками не выявлено. В 1798 году Генри Кавендиш поставил эксперимент с целью определения средней плотности Земли с помощью крутильных весов, изобретённых Джоном Мичеллом (Philosophical Transactions 1798). Кавендиш сравнивал маятниковые колебания пробного тела под действием тяготения шаров известной массы и под действием тяготения Земли. Численное значение гравитационной постоянной было вычислено позже на основе значения средней плотности Земли. Точность измеренного значения G со времён Кавендиша увеличилась, но и его результат [6] был уже достаточно близок к современному.
См. также
Примечания
Ссылки
Полезное
Смотреть что такое «Гравитационная постоянная» в других словарях:
ГРАВИТАЦИОННАЯ ПОСТОЯННАЯ — (тяготения постоянная) (γ, G) универсальная физ. постоянная, входящая в формулу (см.) … Большая политехническая энциклопедия
ГРАВИТАЦИОННАЯ ПОСТОЯННАЯ — (обозначается G) коэффициент пропорциональности в законе тяготения Ньютона (см. Всемирного тяготения закон), G = (6,67259.0,00085).10 11 Н.м²/кг² … Большой Энциклопедический словарь
ГРАВИТАЦИОННАЯ ПОСТОЯННАЯ — (обозначение G), коэффициент закона ГРАВИТАЦИИ Ньютона. Равен 6,67259.10 11 Н.м2.кг 2 … Научно-технический энциклопедический словарь
ГРАВИТАЦИОННАЯ ПОСТОЯННАЯ — фундаментальная физ. константа G, входящая в закон тяготения Ньютона F=GmM/r2, где m и М массы притягивающихся тел (матер. точек), r расстояние между ними, F сила притяжения, G= 6,6720(41)X10 11 Н•м2•кг 2(на 1980). Наиболее точно значение Г. п.… … Физическая энциклопедия
гравитационная постоянная — — [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN gravitational constant … Справочник технического переводчика
гравитационная постоянная — gravitacijos konstanta statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. gravitation constant; gravity constant vok. Gravitationskonstante, f rus. гравитационная постоянная, f; постоянная всемирного тяготения, f pranc. constante de la gravitation, f … Fizikos terminų žodynas
гравитационная постоянная — (обозначается G), коэффициент пропорциональности в законе тяготения Ньютона (см. Всемирного тяготения закон), G = (6,67259 + 0,00085)·10 11 Н·м2/кг2. * * * ГРАВИТАЦИОННАЯ ПОСТОЯННАЯ ГРАВИТАЦИОННАЯ ПОСТОЯННАЯ (обозначается G), коэффициент… … Энциклопедический словарь
ГРАВИТАЦИОННАЯ ПОСТОЯННАЯ — тяготения постоянная, универс. физ. постоянная G, входящая в ф лу, выражающую ньютоновский закон тяготения: G = (6,672 59 ± 0,000 85)*10 11Н*м2/кг2 … Большой энциклопедический политехнический словарь
ГРАВИТАЦИОННАЯ ПОСТОЯННАЯ — (обозначается G), коэф. пропорциональности в законе тяготения Ньютона (см. Всемирного тяготения закон), G = (6,67259±0,00085) х 10 11 Н х м2/кг2 … Естествознание. Энциклопедический словарь
Физический смысл гравитационной постоянной
Гравитационная постоянная – это коэффициент в законе всемирного тяготения:
Закон «всемирного тяготения» был выведен Ньютоном, и описывал «силу притяжения» между двумя телами с массами m1 и m2.
Но каков же физический смысл гравитационной постоянной? Правильно ли мы понимаем суть закона всемирного тяготения?
Не кажется ли вам странным, что закон описывает взаимодействие ДВУХ тел, совершенно не учитывая влияние других? В то время как ВСЕМИРНОЕ тяготение – это явление, охватывающее взаимодействие всех тел во вселенной.
Значение гравитационной постоянной было неизвестно Ньютону. И он даже не знал, каким образом его можно было бы рассчитать. Это сделал другой ученый – Кавендиш – в 1798 году.
В этом небольшом видео очень хорошо демонстрируется сам эксперимент:
Внимательно просмотрев видео и проанализировав данный эксперимент, можно прийти к заключению, что массы шаров тут вообще ни при чем. Никакого «гравитационного притяжения» между ними нет.
Более того, скорее всего, эксперимент с крутильными весами на другой планете даст совсем другое значение «гравитационной постоянной», а значение 6,67 – это локальная константа, характерная именно для Земли, с её скоростью вращения и траекторией движения.
Обратите внимание, как поставлен эксперимент. В нём используются ВЕСЫ. Это очень важная деталь эксперимента. Без неё эксперимент не удастся. Если вы просто подвесите на нитках два шарика, то между ними не будет никакого притяжения. И никакие сверхточные измерения этого не зафиксируют.
А что такое весы? Это гармоническая, самоуравновешивающаяся система, которая балансирует за счет взаимодействия с Землей. И в данном эксперименте мы рассматриваем взаимодействие двух весов, которые стремятся уравновеситься с движением Земли! Однако экспериментатор приписывает эффект притяжения самим шарикам, полностью игнорируя влияние Земли и её движения! И это главная ошибка, которая приводит ко множеству других логических ошибок и неверных выводов.
Физический смысл закона «всемирного тяготения» заключается в том, что вся вселенная – это единая гармоническая система, стремящаяся к равновесию. Отсюда и вытекают все закономерности движений небесных тел и распределения материи во вселенной, то есть все временные и пространственные закономерности.
Но для понимания всей глубины этого универсального закона вселенной недостаточно вычисления константы, нужно уметь чувствовать, осознавать действие этих законов в самом себе. И тогда он становится не просто сухой формулой, а универсальным нравственным законом развития и бытия.
Гравитационная постоянная
Значение гравитационной постоянной
Общие сведения
Гравитационная постоянная или иначе – постоянная Ньютона – одна из основных констант, используемых в астрофизике. Фундаментальная физическая постоянная определяет силу гравитационного взаимодействия. Как известно, силу, с которой каждое из двух тел, взаимодействующих посредством гравитации, притягивается можно высчитать из современной формы записи закона всемирного тяготения Ньютона:
Гравитационное взаимодействие двух тел
Данный коэффициент пропорциональности равен модулю силы тяготения первого тела, которая действует на точечное второе тело единичной массы, при единичном расстоянии между этими телами.
Очевидно, что данная формула широко применима в области астрофизики и позволяет рассчитать гравитационное возмущение двух массивных космических тел, для определения дальнейшего их поведения.
Работы Ньютона
Примечательно, что в трудах Ньютона (1684—1686) гравитационная постоянная в явном виде отсутствовала, как и в записях других ученых аж до конца XVIII-го века.
Исаак Ньютон (1643 — 1727)
Ранее использовался так называемый гравитационный параметр, который равнялся произведению гравитационной постоянной на массу тела. Нахождение такого параметра в то время было более доступно, поэтому на сегодняшний день значение гравитационного параметра различных космических тел (в основном Солнечной системы) более точно известно, нежели порознь значение гравитационной постоянной и массы тела.
Здесь: µ — гравитационный параметр, G – гравитационная постоянная, а M — масса объекта.
Следует отметить тот факт, что значение гравитационной постоянной несколько варьируется даже до сегодняшнего дня, а чистое значение масс космических тел в то время было определить довольно сложно, поэтому гравитационный параметр нашел более широкое применение.
Эксперимент Кавендиша
Эксперимент по определению точного значения гравитационной постоянной впервые предложил английский естествоиспытатель Джон Мичелл, который сконструировал крутильные весы. Однако, не успев провести эксперимент, в 1793-м году Джон Мичелл умер, а его установка перешла в руки Генри Кавендишу – британскому физику. Генри Кавендиш улучшил полученное устройство и провел опыты, результаты которых были опубликованы в 1798-м году в научном журнале под названием «Философские труды Королевского общества».
Генри Кавендиш (1731 — 1810)
Установка для проведения эксперимента состояла из нескольких элементов. Прежде всего она включала 1,8-метровое коромысло, к концам которого крепились свинцовые шарики с массой 775 г и диаметром 5 см. Коромысло было подвешено на медной 1-метровой нити. Несколько выше крепления нити, ровно над ее осью вращения устанавливалась еще одна поворотная штанга, к концам которой жестко крепились два шара массой 49,5 кг и диаметром 20 см. Центры всех четырех шаров должны были лежать в одной плоскости. В результате гравитационного взаимодействия притяжение малых шаров к большим должно быть заметно. При таком притяжении нить коромысла закручивается до некоторого момента, и ее сила упругости должна равняться силе тяготения шаров. Генри Кавендиш измерял силу тяготения посредством измерения угла отклонения плеча коромысла.
Установка Генри Кавендиша
Более наглядное описание эксперимента доступно в видео ниже:
Для получения точного значения константы Кавендишу пришлось прибегнуть к ряду мер, снижающих влияние сторонних физических факторов на точность эксперимента. В действительности Генри Кавендиша проводил эксперимент не для того, чтобы выяснить значение гравитационной постоянной, а для расчета средней плотности Земли. Для этого он сравнивал колебания тела, вызванные гравитационным возмущением шара известной массы, и колебания, вызванные тяготением Земли. Он достаточно точно вычислил значение плотности Земли – 5,47 г/см 3 (сегодня более точные расчеты дают 5,52 г/см 3 ). Согласно различным источникам, значение гравитационной постоянной, высчитанное из гравитационного параметра с учетом плотности Земли, полученной Кавердишем, составило G=6,754·10 −11 м³/(кг·с²), G = 6,71·10 −11 м³/(кг·с²) или G = (6,6 ± 0,04)·10 −11 м³/(кг·с²). До сих пор неизвестно, кто впервые получил численное значение постоянной Ньютона из работ Генри Кавердиша.
Измерение гравитационной постоянной
Наиболее раннее упоминание гравитационной постоянной, как отдельной константы, определяющей гравитационное взаимодействие, найдено в «Трактате по механике», написанном в 1811-м году французским физиком и математиком — Симеоном Дени Пуассоном.
Материалы по теме
Гравитационные волны
Похожие статьи
Понравилась запись? Расскажи о ней друзьям!
Гравитационная постоянная
Гравитационная постоянная G лежит в основе закона всемирного тяготения.
Коэффициент пропорциональности G в этом уравнении называется гравитационной постоянной. Численно она равна модулю силы тяготения, действующей на точечное тело единичной массы со стороны другого такого же тела, находящегося от него на единичном расстоянии.
В единицах Международной системы единиц (СИ) рекомендованное Комитетом данных для науки и техники (CODATA) на 2008 год значение было
в 2010 году значение было исправлено на:
В 2014 году значение гравитационной постоянной, рекомендованное CODATA, стало равным [3] :
Содержание
История измерения
По астрономическим данным постоянная G практически не изменялась за последние сотни миллионов лет, её относительное изменение не превышает 10 −11 — 10 −12 в год. [12] [13] [14]
Измерение с помощью атомной интерферометрии
G = 6.67191(99) × 10 −11 м 3 ·с −2 ·кг −1 с погрешностью 0,015%.
Авторы указывают, что поскольку эксперимент с применением атомных интерферометров основан на принципиально других подходах, он помогает выявить некоторые систематические ошибки, не учитывающиеся в других экспериментах.
См. также
Примечания
Ссылки
Выделить Гравитационная постоянная и найти в:
Гравитационная постоянная
Резюме
Имена
Константа также известна как:
Размерный анализ
Анализ размеров, используемый для сравнения размера силы;
и размер : м 1 м 2 р 2 <\ displaystyle <\ frac <
Следовательно, этот фактор имеет размер:
Рейтинг
Значение
Ценность в международной системе
В 2018 году CODATA рекомендует следующее значение в единицах СИ :
либо относительная неопределенность:
Значение в системе CGS
В системе CGS значение константы:
Стоимость в натуральных единицах
Получены новые значения
Согласно отчету Erland Myles Standish (в) до Международного астрономического союза в 1994 году, наилучшая оценка величины G был:
В 2007 году JB Fixler, GT Foster, JM McGuirk и MA Kasevich получили следующий рейтинг:
В исследовании, проведенном в 2010 году, Гарольд В. Паркс и Джеймс Э. Фаллер получили значение, отличное от уже найденного:
В 2014 году CODATA рекомендовала следующее значение (теперь заменено значением CODATA 2018) в единицах СИ :
Сравнение с другими фундаментальными силами
Измерения гравитационной постоянной
Таким образом, исторически существование этой постоянной появляется в соответствии с законом всемирного тяготения Ньютона, но на данном этапе может быть только гипотезой.
Его значение было определено на основании экспериментов Кавендиша (1798 г.). Результаты этого периода сходились к единому значению (за исключением допустимых экспериментальных ошибок), демонстрируя в то же время существование константы.
Эта константа, связанная с выражением Ньютона, образует формулу универсального притяжения, поэтому ее основы также будут ослаблены.
Связанные константы
Стандартный гравитационный параметр
Этот параметр обеспечивает практическое упрощение различных формул, связанных с гравитацией.
Гравитационная постоянная Гаусса
Смотрите также
О других проектах Викимедиа: