Gravitacijos konstanta: Skirtumas tarp puslapio versijų
Ištrintas turinys Pridėtas turinys
S robotas Pridedama: ar:ثابت الجاذبية |
Nėra keitimo santraukos |
||
Eilutė 1:
'''Gravitacijos konstanta''' (visuotinės traukos konstanta, gravitacinė konstanta arba Niutono konstanta), žymima '''G''', yra fizikinė proporcingumo konstanta ''Niutono'' gravitacijos dėsnyje. Šis dėsnis teigia, kad traukos tarp dviejų kūnų jėga yra proporcinga jų masių sandaugai ir atvirkščiai proporcinga atstumo tarp jų kvadratui:<br />[[Vaizdas:formulee.jpg]]<br />Gravitacijos konstanta tiksliai išmatuoti yra gana sunku. 2006 metų CODATA rekomenduojama gravitacijos konstantos vertė yra:<br />[[Vaizdas:gg.jpg]]<br />Vadinamojoje [[Planko vienetų sistemoje]] G yra prilyginama vienetui.<br />Dydžiai ir vienetai<br /><br />Makroskopiniuose atstumuose, gravitacijos jėga yra daug silpnesnė, palyginti su kitomis [[fundamentaliomis jėgomis]]: stipriąją, silpnąją ir elektromagnetinę. Pavyzdžiui, gravitacinė jėga tarp protonų ir elektronų, kai atstumas tarp jų 1 m, yra maždaug <math>10^(-67)</math> N, o elektromagnetinė jėga tarp dviejų dalelių yra maždaug <math>10^(-28)</math> N. Abi šios jėgos yra labai mažos. Elektromagnetinė jėga šiame pavyzdyje yra 39 kartus didesnė nei gravitacijos jėga, t.y. santykis tarp jėgų yra maždaug toks pat, kaip santykis, kaip Saulės masės (~<math>2•10^30</math> kg) ir vieno mikrogramo mase (<math>10^(-9)</math>kg).<br />Iš [[Niutono gravitacijos dėsnio]] seka, kad bet koks Masės M ir spindulio r kosminis kūnas, savo paviršiuje sukuria laisvojo kritimo pagreitį <math>g = GM/r^2</math>. T.y. žinant dydžius g, G ir r, galima nustatyti kosminio kūno masę arba kosminio kūno vidutinį tankį M/V:<br />[[Vaizdas:dvi.jpg]]<br />Laisvojo kritimo pagreitis buvo žinomas iš [[Galileo Galilėjaus]] eksperimentų, o Žemės spindulį dar antikiniais laikais buvo pamatavęs [[Eratosfenas]]. Tad žinodami gravitacijos konstantą G galima buvo nustatyti Žemės masę arba jos vidutinį tankį.<br /><br />Matavimo istorija<br /><br />Pirmą kartą fundamentalioji gravitacinė konstanta G buvo paminėta [[Niutono gravitacijos dėsnyje]], bet iki 1798m. jos skaitinė reikšmė buvo nežinoma. Po Niutono mirties – britų mokslininkas Henris Kavendišas (Henry Cavendish) netiesiogiai išmatavo G konstantos reikšmę naudodamas sukamąsias svarstykles. Kadangi žinant G galima nustatyti Žemės masę, H. Kavendišas dar vadinamas žmogumi, kuris pasvėrė Žemę. <br />H. Kavendišas naudojo du didesnius švino rutuliukus pakabintus horizontaliai, ir du mažesnius, kurie nežymiai traukė vienas kitą. <br /><br /><br />Pagrindinę H. Kavendišo eksperimento idėja galima suprasti iš diagramos.<br />[[Vaizdas:spalvotas.jpg]]<br />H. Kavendišo eksperimento brėžiniai:<br /><br />[[Vaizdas:bendra.jpg|Bendra scema]] <br /><br />[[Vaizdas:mazgo.jpg|Mazgo scema]]<br />G yra gana sunku įvertinti, jos negalima nustatyti netiesiogiai iš kitų fundamentalių gamtos konstantų, kaip tai daroma kituose fizikos srityse.<br /> Didžiojoje “Britanikos” enciklopedijoje tvirtinama, kad H. Kavendišas nustatė gravitacijos konstantos reikšmę G=6,754•10-11 м³/(кг•с³) [1]. Tą pati tvirtina E. Koenas (E.R. Cohen), C. Krouvas (C.M. Crowe), J. Diumondas (J.W.M.Dumond) [2] ir A. Kukas (A.H Cook) [3]. Leonas Kuperis (L. Cooper) savo dvitomyje pateikia kitokią reikšmę G=6.71•10-11м³/(кг•с³) [4], o O. Spiridonovas dar viną: G=(6.6 ± 0.04)•10-11м³/(кг•с³) [5]. Kyla naturalus kalusimas: “ O kokia gi reikšmę gavo pats H. Kavendišas?”. Reikalas tas, kas savo klasikiniame darbe [0] H. Kavendišas ne pateikė jokios gravitacinės konstantos reikšmės. Jis nustatė vidutinį Žemės tankį = 5.48 g/cm3 (Šiuolaikinė reikšmė = 5.52 g/cm3). Tačiau iš santykių (1) seka, kad žinant vidutinį tankį galima nustatyti ir gravitacijos konstantos reikšmę G. <br />H. Kavendišo eksperimentas patvirtino, kad Žemės gelmėse turi būti sunkiųjų elementų, nes paviršinis Žemės tankis sudaro tik apie 2 g/cm3. Išreikštoje formoje gravitacinės konstantos reikšmė pirmą kartą buvo paminėta matyt tik S. Puasono darbe “Traktatas apie mechaniką” (1811) ) [6]. Kas pirmas paskaičiavo gravitacinės konstantos reikšmę, kuri seka iš H. Kavendišo eksperimentų istorikam nežinoma.
| |||