VÝUKOVÝ MATERIÁL
VÝUKOVÝ MATERIÁL
VÝUKOVÝ MATERIÁL Identifikační údaje školy
Vyšší odborná škola a Střední škola, Varnsdorf, příspěvková organizace Bratislavská 2166, 407 47 Varnsdorf, IČO: 18383874 www.vosassvdf.cz, tel. +420412372632
Číslo projektu
CZ.1.07/1.5.00/34.1076
Název projektu
Pro vzdělanější Šluknovsko
Číslo a název šablony
32 – Inovace a zkvalitnění výuky směřující k rozvoji fyzikální gramotnosti žáků středních škol
Autor
0301 Ing. Yvona Bečičková
Tematická oblast
Mechanika
Číslo a název materiálu
VY_32_INOVACE_0301_117
Anotace
Gravitace, gravitační pole Země
Vytvořeno
14.1.2013
Určeno pro
Fyzika 2. ročník, učební obory
Přílohy
Bez příloh
MECHANIKA Gravitace, gravitační pole Země
Gravitační pole Všechna tělesa na sebe navzájem působí gravitačními silami. Země přitahuje všechny předměty ve svém okolí - volná tělesa padají - podepřená tělesa působí tlakovou silou na podložku - zavěšená tělesa napínají závěs Slunce přitahuje Zemi i ostatní planety a tělesa sluneční soustavy. SILOVÉ PŮSOBENÍ JE VŽDY VZÁJEMNÉ Vzájemná přitažlivost je obecnou vlastností v š e c h t ě l e s – nazýváme ji G R A V I T A C E
Všeobecný gravitační zákon Formuloval ho Isaac Newton na základě rozboru pohybu Měsíce kolem Země a pohybu planet kolem Slunce.
„Dva hmotné body se navzájem přitahují stejně velkými silami opačného směru.“ Velikost gravitační síly Fg je přímo úměrná součinu hmotností obou hmotných bodů a nepřímo úměrná druhé mocnině jejich vzdálenosti. Platí: Fg = ϰ . m1 * m2 / r2 ϰ – gravitační konstanta ϰ = 6,67 10 -11 Nm2 kg -2 ϰ (kappa)
Newtonův gravitační zákon
Všeobecný gravitační zákon m1 , m2 – hmotnosti těles r - vzdálenost hmotných bodů Příklady na výpočet gravitační síly 1. Jak velkou silou se vzájemně přitahují Země a Měsíc? Hmotnost Země je 5,98 * 10 24 kg, hmotnost Měsíce je 7,38 * 1022 kg. Vzdálenost středů obou těles je 384 000 km. [2*1020 N] 2. Jak velkou gravitační silou se přitahují dva hmotné body o hmotnostech 8 kg a 6 kg, je-li jejich vzájemná vzdálenost 0,5 m? [1,28*10-8 N]
Intenzita gravitačního pole Charakterizuje gravitační pole v daném místě. K = Fg / m Radiální gravitační pole Ve všech bodech radiálního gravitačního pole, které leží ve stejné vzdálenosti od hmotného bodu, má intenzita K stejnou velikost a směřuje do gravitačního středu pole (k hmotnému bodu).
Intenzita gravitačního pole • Homogenní gravitační pole
• Homogenní gravitační pole má ve všech místech stejnou intenzitu K. • Jedná se o speciální případ gravitačního pole v malých vzdálenostech • od povrchu Země a na malém území, kde se intenzita gravitačního pole nemění a je možné ji považovat za konstantní.
Tíhové pole Tíhové pole je v každém bodě určeno tzv. tíhovou silou, která je vektorovým součtem gravitační a odstředivé síly. Gravitační síla Fg – směřuje do středu Země a její velikost závisí na hmotnosti Země a tělesa Odstředivá síla Fo – směřuje od osy otáčení a její velikost je závislá na rychlosti rotace. Tíhová síla: FG = Fg + Fo Tíhovou silou působí Země na těleso. Normální tíhové zrychlení: g = 9,81 m/s2 Tíha tělesa: G = m * g
Úkoly k procvičení učiva 1. Vysvětli pojem gravitační síla. 2. Co je gravitační pole. 3. Vyslov a zapiš Newtonův gravitační zákon. 4. Jakou velikost má normální tíhové zrychlení? 5. Jaká je tíha tělesa o hmotnosti 1 kg a) na rovníku (g=9,78 m/s2) b) na pólu (g=9,83 m/s2) 6. Člověk má hmotnost 75 kg. Jak velkou tíhovou silou na něj působí Země?
Zdroje informací Učebnice Fyzika A pro SOU 1. díl, SPN 1984, I. Vydání Učebnice Fyzika B pro SOU, SPN Praha 1984, 2. vydání Učebnice Fyzika A pro OU a UŠ, SPN Praha 1972, 7. vydání http://cs.wikipedia.org/wiki/Gravitace Vlastní tvorba
Metodický list Po ukončení výukové prezentace žáci píší na volný list papíru odpovědi na otázky a počítají zadané příklady. Odpovědi na otázky č. 1 a 2 najdeme na straně 3 prezentace. Odpovědi na otázky č. 3 a 4 najdeme na straně 4 a 5 prezentace. K výpočtům příkladů č. 6 a 7 použijeme vzorečky z předvedené prezentace.
