Előadás a gravitáció témában. Előadás a témában: Gravitáció Univerzális gravitáció

1/14

Előadás a témában: Gravitáció Univerzális gravitáció

1. dia

Dia leírása:

2. dia

Dia leírása:

Mi a gravitáció? A gravitáció, mint a fizika ága rendkívül veszélyes téma, Giordano Brunót megégette az inkvizíció, Galileo Galilei alig menekült meg a büntetés elől, Newton kúpot kapott az almától, és az elején az egész tudományos világ Einsteinen nevetett. A modern tudomány nagyon konzervatív, ezért minden gravitációs kutatással kapcsolatos munkát szkepticizmussal fogadnak. Bár a világ különböző laboratóriumaiban elért legújabb eredmények azt mutatják, hogy lehetséges a gravitáció szabályozása, és néhány éven belül sok fizikai jelenség megértése sokkal mélyebb lesz. Radikális változások következnek be a 21. század tudományában és technikájában, de ehhez komoly munkára, valamint tudósok, újságírók és minden haladó ember együttes erőfeszítésére lesz szükség... E.E. Podkletnov

3. dia

Dia leírása:

A gravitáció tudományos szempontból A gravitáció (univerzális gravitáció) (a latin gravitas - „gravitáció” szóból) egy hosszú távú alapvető kölcsönhatás, amelynek minden anyagi test ki van téve. A modern felfogás szerint ez az anyag univerzális kölcsönhatása a tér-idő kontinuummal, és más alapvető kölcsönhatásoktól eltérően minden test kivétel nélkül, függetlenül tömegétől és belső szerkezetétől, a tér és az idő ugyanazon pontján kap azonos gyorsulás viszonylag lokálisan -inerciális referenciakeret - Einstein ekvivalencia elve. Főleg a gravitációnak van döntő befolyása az anyagra kozmikus léptékben. A gravitáció kifejezést a gravitációs kölcsönhatásokat vizsgáló fizika ágának elnevezéseként is használják. A gravitációt leíró klasszikus fizika legsikeresebb modern fizikai elmélete az általános relativitáselmélet; A gravitációs kölcsönhatás kvantumelmélete még nem készült el.

4. dia

Dia leírása:

Gravitációs kölcsönhatás A gravitációs kölcsönhatás világunk négy alapvető kölcsönhatása egyike. A klasszikus mechanika keretein belül a gravitációs kölcsönhatást az egyetemes gravitáció Newton-törvénye írja le, amely kimondja, hogy két, R távolságra elválasztott m1 és m2 tömegű anyagi pont közötti gravitációs vonzás ereje arányos mindkét tömeggel és fordítottan arányos. a távolság négyzetére - vagyis itt G a gravitációs állandó, amely körülbelül m³/(kg s²).

5. dia

Dia leírása:

Az egyetemes gravitáció törvénye Hanyatló korában Isaac Newton elmesélte, hogyan történt az egyetemes gravitáció törvényének felfedezése: szülei birtokán egy almáskertben sétált, és hirtelen meglátta a holdat a nappali égen. És ott, a szeme láttára, egy alma vált le az ágról, és a földre esett. Mivel Newton éppen akkoriban a mozgástörvényeken dolgozott, már tudta, hogy az alma a Föld gravitációs mezejének hatása alá esik. Azt is tudta, hogy a Hold nem csak lóg az égen, hanem a Föld körül kering, és ezért valamilyen erő hat rá, ami megakadályozza, hogy kitörjön a pályáról és egyenes vonalban repüljön el. nyílt térbe. Aztán eszébe jutott, hogy talán ugyanaz az erő, ami miatt az alma a földre esett, és a Hold is a Föld körüli pályán maradt.

6. sz. dia

Dia leírása:

A gravitáció hatása A nagy űrobjektumok - bolygók, csillagok és galaxisok hatalmas tömegűek, ezért jelentős gravitációs mezőket hoznak létre.A gravitáció a leggyengébb kölcsönhatás. Mivel azonban minden távolságra hat, és minden tömeg pozitív, ennek ellenére nagyon fontos erő az Univerzumban. Összehasonlításképpen: ezeknek a testeknek a teljes elektromos töltése nulla, mivel az anyag egésze elektromosan semleges, valamint a gravitáció, ellentétben más kölcsönhatásokkal, univerzális hatását tekintve minden anyagra és energiára. Nem fedeztek fel olyan objektumot, amelynek egyáltalán nem lenne gravitációs kölcsönhatása.

7. dia

Dia leírása:

Globális jellegéből adódóan a gravitáció felelős olyan nagy léptékű hatásokért, mint a galaxisok felépítése, a fekete lyukak és az Univerzum tágulása, valamint az elemi csillagászati ​​jelenségekért - a bolygók keringése, valamint a bolygó felszínéhez való egyszerű vonzásért. A Föld és a testek bukása.

8. dia

Dia leírása:

A gravitáció volt az első kölcsönhatás, amelyet a matematikai elmélet ír le. Arisztotelész úgy gondolta, hogy a különböző tömegű tárgyak különböző sebességgel esnek. Csak jóval később Galileo Galilei kísérletileg megállapította, hogy ez nem így van – ha megszűnik a légellenállás, minden test egyformán gyorsul. Isaac Newton egyetemes gravitációs törvénye (1687) jól leírta a gravitáció általános viselkedését. Albert Einstein 1915-ben megalkotta az általános relativitáselméletet, amely pontosabban írja le a gravitációt a téridő geometriájával.

9. dia

Dia leírása:

Erős gravitációs mezők Az erős gravitációs mezőkben, relativisztikus sebességgel haladva, az általános relativitáselmélet (GTR) hatásai kezdenek megjelenni: a téridő geometriájának változásai; ennek következtében a gravitációs törvény eltérése a newtonitól, és szélsőséges esetekben - fekete lyukak megjelenése, a gravitációs zavarok terjedésének véges sebességével összefüggő potenciálok késése; ennek következtében gravitációs hullámok megjelenése, nemlinearitási hatások: a gravitáció hajlamos önmagával kölcsönhatásba lépni, így az erős mezőkben a szuperpozíció elve már nem érvényesül.

10. dia

Dia leírása:

Klasszikus gravitációs elméletek Tekintettel arra, hogy a gravitáció kvantumhatásai a legszélsőségesebb kísérleti és megfigyelési körülmények között is rendkívül kicsik, még mindig nincsenek megbízható megfigyelések róluk. Az elméleti becslések azt mutatják, hogy az esetek túlnyomó többségében a gravitációs kölcsönhatás klasszikus leírására szorítkozhatunk.Létezik egy modern kanonikus klasszikus gravitációs elmélet - az általános relativitáselmélet, valamint számos versengő hipotézis és elmélet, amelyek különböző fejlettségűek. tisztázza azt. Mindezek az elméletek nagyon hasonló előrejelzéseket adnak azon a közelítésen belül, amelyben a kísérleti teszteket jelenleg végzik. Az alábbiakban bemutatunk néhány alapvető, leginkább kidolgozott vagy ismert gravitációs elméletet.

11. dia

Dia leírása:

Általános relativitáselmélet Az általános relativitáselmélet (GTR) standard megközelítésében a gravitációt kezdetben nem erőkölcsönhatásnak, hanem a téridő görbületének megnyilvánulásának tekintik. Így az általános relativitáselméletben a gravitációt geometriai hatásként értelmezik, a téridőt pedig a nem euklideszi Riemann-geometria keretein belül tekintik. A gravitációs teret, amelyet néha gravitációs térnek is neveznek, az általános relativitáselméletben a tenzor metrikus mezővel - a négydimenziós téridő metrikájával, a gravitációs tér erősségével - azonosítják a téridő affin kapcsolatával, amelyet a téridő határozza meg. a mérőszám.

Dia leírása:

Következtetés A gravitáció az az erő, amely az egész univerzumot irányítja. A Földön tart bennünket, meghatározza a bolygók keringését, és biztosítja a Naprendszer stabilitását. Ő játssza a fő szerepet a csillagok és galaxisok kölcsönhatásában, nyilvánvalóan meghatározva az Univerzum múltját, jelenét és jövőjét.

14. dia

Dia leírása:

Mindig vonz és soha nem taszít, hat mindenre, ami látható, és a láthatatlanok nagy részére. És bár a gravitáció volt az első a négy alapvető természeti erő közül, amelyek törvényeit matematikai formában fedezték fel és fogalmazták meg, ez még mindig megoldatlan.

„Belső égésű motor” – A fogaskerékkel ellátott forgórész úgy tűnik, hogy egy fogaskerék körül forog. Kétütemű belső égésű motor. Belső égésű gázmotorok. Kétütemű ciklus. A négyütemű motor hengerének működési diagramja. Egy kétütemű ciklusban az erőlöketek kétszer olyan gyakran fordulnak elő. Benzin belső égésű motorok. Forgódugattyús belső égésű motorok. Rendszer. Alkalmazás. Rendszer. Négyütemű belső égésű motor. Eszköz.

"History of Electricity" - 19. század - Maxwell megfogalmazza egyenleteit. XVIII. század - Volt feltalál egy egyenáramú forrást - egy galvánelemet (1800). XVIII. század - elkészült az első elektromos kondenzátor - a Leyden jar (1745). Ismeretes, hogy ha bizonyos anyagokat a gyapjúhoz dörzsölnek, azok vonzzák a könnyű tárgyakat.

„Elemi részecskék” – Elektrosztatika. Mágneses mező. Az elektrosztatika alaptörvénye a Coulomb-törvény! Az elektrosztatika a fizika egyik ága, amely az álló elektromos töltések kölcsönhatását vizsgálja. Az elektromosság fizikai jelenség. Elemi részecskék. Az elektrodinamika a fizika egyik ága, amely az elektromos töltések kölcsönhatását vizsgálja.

„Egy kondenzátor elektromos kapacitása” - Az elektromos mező a kondenzátor belsejében koncentrálódik. A kondenzátor kapacitása. Egy gömbkondenzátornál, amely két koncentrikus gömbből áll, a teljes mező ezek közé koncentrálódik. A két vezetőből álló rendszerek, az úgynevezett kondenzátorok, nagy elektromos kapacitással rendelkeznek. A kondenzátor vezetőit lemezeinek nevezzük.

„Mit tanul a fizika” - Tanári előadás „Mit tanul a fizika”. Reggeli harmat. Égés. Milyen természeti jelenségeket figyeltünk meg? A természet optikai jelenségei. A tanulók bemutatása egy új tantárgyhoz. Arisztotelész bevezette a „fizika” fogalmát (a görög „fusisz” szóból – természet). A természet elektromos jelenségei. A természet akusztikus jelenségei.

„Szabadesés gyorsulása” – Hogyan mozognak a testek állandó erő hatására? A szabadesés a testek mozgása a gravitáció hatására. Gravitációs gyorsulás értéke. Mit mondhatunk a gravitáció nagyságáról a földfelszín közelében? Egy test esése a Föld felszínéhez közel. G – szabadesési gyorsulás g = 9,8 m/С2 Newton második törvénye szerint.

A témában összesen 17 előadás hangzik el

1. dia

2. dia

3. dia

4. dia

5. dia

Megállapodás a helyszíni anyagok felhasználásáról

Kérjük, hogy az oldalon megjelent műveket kizárólag személyes célokra használja. Tilos anyagokat más oldalakon közzétenni.
Ez a munka (és az összes többi) teljesen ingyenesen letölthető. Szellemileg köszönheti a szerzőt és az oldal csapatát.

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

Hasonló dokumentumok

A bolygóközi, csillagközi, intergalaktikus tér tanulmányozása a benne található összes objektummal együtt. Híres kutyák repüléseinek jellemzői, szovjet űrhajósok első lépései a világűrbe és egy munkanap a pályán.

bemutató, hozzáadva 2011.12.22


Üzenet az aszteroidákról. Üzenet a Holdról. Üzenet a Vénuszról és a Merkúrról. Üzenet a Marsról. Üzenet a Jupiterről. Üzenet a Szaturnuszról. Üzenet az Uránuszról, a Plútóról és a Neptunuszról. Üzenet az üstökösökről. Orth felhője. Üzenet az űrbeli életről.

absztrakt, hozzáadva: 2007.04.05


A gravitáció hanghullámelmélete. A taszítás és a lökdösődés fizikai erői. A hanghullámok mint energiahordozók. A Nap által kibocsátott elektromágneses spektrum tartalma. Elektromos energia előállítására szolgáló készülékek. Gravitációs térerősítők.

cikk, hozzáadva: 2010.02.24


Az egyetemes gravitáció és a gravitációs erők törvénye. Nevezhető-e a Hold súlyának az az erő, amellyel a Föld vonzza a Holdat? Van-e centrifugális erő a Föld-Hold rendszerben, mire hat? Mi körül forog a Hold? A Föld és a Hold összeütközhet.

absztrakt, hozzáadva: 2008.03.21


Különböző halmazállapotok. Gravitáció. A "gravitációs összeomlás" fogalma. A gravitációs összeomlás felfedezése. Egy űrhajó egy fekete lyuk gravitációs vonzásába került. Az anyag összenyomása egy pontig.

absztrakt, hozzáadva: 2006.12.06


Súlytalanság, mint olyan állapot, amelyben hiányzik a testnek a támasztékkal való kölcsönhatási ereje, amely a gravitációs vonzással, a test gyorsított mozgása során fellépő egyéb tömegerők hatásával összefüggésben keletkezik. Gyertyát égetni a Földön és nulla gravitációban.

bemutató, hozzáadva: 2014.01.04


Az ember vágya, hogy felemelkedjen az égbe, ősidőkig nyúlik vissza. A nagy Newton nem sokkal azelőtt tette közzé az egyetemes gravitáció törvényét, amikor Nagy Péter megalapította Szentpétervárt. A mezei motor titka. Foton és terepi rakétamotorok.

cikk, hozzáadva: 2008.11.07


A gravitáció lényege és az azt alátámasztó elmélet fejlődéstörténete. A bolygók (beleértve a Földet is) Nap körüli mozgásának törvényei. A gravitációs erők természete, a relativitáselmélet jelentősége a velük kapcsolatos ismeretek kialakításában. A gravitációs kölcsönhatás jellemzői.

2. dia


3. dia


A gravitáció (univerzális gravitáció, gravitáció) (a latin gravitas - „gravitáció”) egy egyetemes alapvető kölcsönhatás minden anyagi test között. Az alacsony sebesség és a gyenge gravitációs kölcsönhatás közelítésében Newton gravitációelmélete írja le, általános esetben Einstein általános relativitáselmélete írja le. A gravitáció az alapvető kölcsönhatások négy típusa közül a leggyengébb. A kvantumhatárban a gravitációs kölcsönhatást a gravitáció kvantumelméletével kell leírni, amely még nem alakult ki teljesen

4. dia

Gravitációs kölcsönhatás

Az egyetemes gravitáció törvénye. A klasszikus mechanika keretében a gravitációs kölcsönhatást Newton univerzális gravitációs törvénye írja le, amely kimondja, hogy két, R távolságra elválasztott m és M tömegű anyagi pont közötti gravitációs vonzás ereje arányos mindkét tömeggel és fordítottan arányos. a távolság négyzetére – azaz:

5. dia


Az univerzális gravitáció törvénye az inverz négyzettörvény egyik alkalmazása, amely a sugárzás tanulmányozásában is megtalálható (lásd például a Fénynyomást), és egyenes következménye a sugárzás területének kvadratikus növekedésének. a növekvő sugarú gömb, ami bármely egységnyi terület hozzájárulásának négyzetes csökkenéséhez vezet a teljes gömb területéhez.

6. dia


A gravitációs tér, akárcsak a gravitációs tér, potenciális. Ez azt jelenti, hogy bevezetheti egy pár test gravitációs vonzásának potenciális energiáját, és ez az energia nem változik a testek zárt hurok mentén történő mozgatása után. A gravitációs tér potenciálja magába foglalja a kinetikus és potenciális energia összegének megmaradásának törvényét, és a testek gravitációs térben történő mozgásának vizsgálatakor gyakran jelentősen leegyszerűsíti a megoldást. A newtoni mechanika keretein belül a gravitációs kölcsönhatás nagy hatótávolságú. Ez azt jelenti, hogy bárhogyan is mozog egy nagy tömegű test, a gravitációs potenciál a tér bármely pontján csak a test helyzetétől függ egy adott időpillanatban. A nagy űrobjektumok - bolygók, csillagok és galaxisok hatalmas tömeggel rendelkeznek, és ezért jelentős gravitációs mezőket hoznak létre.

7. dia


A gravitáció volt az első kölcsönhatás, amelyet a matematikai elmélet ír le. Arisztotelész úgy gondolta, hogy a különböző tömegű tárgyak különböző sebességgel esnek. Csak jóval később Galileo Galilei kísérletileg megállapította, hogy ez nem így van – ha megszűnik a légellenállás, minden test egyformán gyorsul. Isaac Newton egyetemes gravitációs törvénye (1687) jól leírta a gravitáció általános viselkedését. Albert Einstein 1915-ben megalkotta az általános relativitáselméletet, amely pontosabban írja le a gravitációt a téridő geometriájával.

8. dia

Az égi mechanika és néhány feladata

A mechanikának azt az ágát, amely a testek üres térben történő mozgását csak a gravitáció hatására vizsgálja, égi mechanikának nevezzük. Az égi mechanika legegyszerűbb problémája két pont vagy gömb alakú test gravitációs kölcsönhatása üres térben. Ezt a problémát a klasszikus mechanika keretein belül analitikusan oldják meg a végsőkig; megoldásának eredményét gyakran Kepler három törvénye formájában fogalmazzák meg.

9. dia


Egyes speciális esetekben közelítő megoldást találhatunk. A legfontosabb eset az, amikor egy test tömege lényegesen nagyobb, mint a többi test tömege (például a Naprendszer és a Szaturnusz gyűrűinek dinamikája). Ebben az esetben első közelítésként feltételezhetjük, hogy a fénytestek nem lépnek kölcsönhatásba egymással, és Kepleri pályákon mozognak a hatalmas test körül. A köztük lévő kölcsönhatások a perturbációelmélet keretein belül figyelembe vehetőek és időbeli átlagolhatók. Ebben az esetben nem triviális jelenségek léphetnek fel, mint például rezonanciák, attraktorok, káosz stb. Az ilyen jelenségek egyértelmű példája a Szaturnusz gyűrűinek összetett szerkezete.

10. dia

Erős gravitációs mezők

Erős gravitációs mezőkben, valamint gravitációs térben relativisztikus sebességgel történő mozgáskor kezdenek megjelenni az általános relativitáselmélet (GTR) hatásai: megváltozik a téridő geometriája; ennek következtében a gravitációs törvény eltérése a newtonitól; és szélsőséges esetekben - fekete lyukak megjelenése; a gravitációs zavarok véges terjedési sebességével összefüggő potenciálok késése; ennek következtében a gravitációs hullámok megjelenése; nemlinearitási hatások: a gravitáció hajlamos önmagával kölcsönhatásba lépni, így az erős mezők szuperpozíciójának elve már nem állja meg a helyét.

11. dia

Gravitációs sugárzás

Az általános relativitáselmélet egyik fontos előrejelzése a gravitációs sugárzás, amelynek jelenlétét közvetlen megfigyelések még nem erősítették meg. Létezése mellett azonban jelentős közvetett bizonyítékok állnak rendelkezésre, nevezetesen: energiaveszteség kompakt gravitációs objektumokat (például neutroncsillagokat vagy fekete lyukakat) tartalmazó, szoros kettős rendszerekben, különösen a híres PSR B1913+16 rendszerben (Hulse-Taylor). pulsar) - jó összhangban vannak az általános relativitáselmélet modelljével, amelyben ezt az energiát pontosan a gravitációs sugárzás viszi el.

12. dia


Gravitációs sugárzást csak változó kvadrupól vagy annál nagyobb többpólusú nyomatékú rendszerek képesek előállítani, ez arra utal, hogy a legtöbb természetes forrás gravitációs sugárzása irányított, ami jelentősen megnehezíti annak észlelését.

13. dia


1969 óta (Weber kísérletei) próbálkoznak a gravitációs sugárzás közvetlen kimutatására. Az USA-ban, Európában és Japánban jelenleg több földi üzem működik, valamint a LISA űrgravitációs detektor (LaserInterferometerSpaceAntenna - lézer-interferométer űrantenna) projektje. Az oroszországi földi detektort a Dulkyn Gravitációs Hullámkutatási Tudományos Központban fejlesztik a Tatár Köztársaságban.

14. dia


15. dia

A gravitáció finom hatásai

A gravitációs vonzás és az idődilatáció klasszikus hatásai mellett az általános relativitáselmélet a gravitáció egyéb megnyilvánulásainak létezését is előrevetíti, amelyek szárazföldi körülmények között nagyon gyengék, ezért kimutatásuk és kísérleti igazolásuk igen nehézkes. Egészen a közelmúltig úgy tűnt, hogy e nehézségek leküzdése meghaladja a kísérletezők képességeit. Közülük különösen az inerciális vonatkoztatási rendszerek ellenállását (vagy a Lense-Thirring effektust) és a gravitomágneses teret nevezhetjük meg. 2005-ben a NASA pilóta nélküli GravityProbe B egy példátlan precíziós kísérletet végzett ezen hatások mérésére a Föld közelében, de teljes eredményét még nem tették közzé. 2009 novemberétől a komplex adatfeldolgozás eredményeként a hatást legfeljebb 14%-os hibával észlelték. A munka folytatódik.

16. dia


Klasszikus gravitációs elméletek Tekintettel arra, hogy a gravitáció kvantumhatásai a legszélsőségesebb kísérleti és megfigyelési körülmények között is rendkívül kicsik, még mindig nincsenek megbízható megfigyelések róluk. Az elméleti becslések azt mutatják, hogy az esetek túlnyomó többségében a gravitációs kölcsönhatás klasszikus leírására szorítkozhatunk.

17. dia


Létezik egy modern kanonikus klasszikus gravitációs elmélet - az általános relativitáselmélet, és számos tisztázó hipotézis és elmélet, amelyek különböző fejlettségűek, és versengenek egymással. Mindezek az elméletek nagyon hasonló előrejelzéseket adnak azon a közelítésen belül, amelyben a kísérleti teszteket jelenleg végzik.

Az összes dia megtekintése

típus