Gravitacija – razlika između verzija
Uklonjeni sadržaj Dodani sadržaj
mNema sažetka izmjene |
mNema sažetka izmjene |
||
Red 26:
* ''m''<sub>2</sub> - masa drugog tijela (kg), i
* ''r'' - međusobna udaljenost između središta dva tijela ([[metar|m]]).
Tokom ljudske istorije pojavile su se mnoge teorije koje su pokušale da objasne fenomen gravitacije. Danas prihvaćena teorija gravitacije je ona koju je [[1915]]. predložio [[Albert Ajnštajn]], a to je [[Opšta teorija relativnosti]]. [[Njutnov zakon gravitacije|Univerzalni zakon gravitacije]] koji je [[Isak Njutn]] definisao krajem 17. veka (Njegova studija Matematički principi prirodne filozofije (lat. Philosophiae Naturalis Principia Mathematica), objavljena 1687., koja opisuje univerzalnu gravitaciju i tri zakona kretanja, postavila je temelje klasične (Njutnove) mehanike i poslužila kao primer za nastanak i razvoj drugih modernih fizičkih teorija), izuzetno je jednostavan i odlično aproksimira proračun sila gravitacije (izuzev za brzine bliske [[Brzina svetlosti|brzini svetlosti]]), tako da se i danas koristi. Po Njutnu se jedinica sile naziva „[[Njutn (jedinica)|Njutn]]“ i obeležava velikim slovom N što je ekvivalentno sa kg·m/s².
U svetu mikroskopskih veličina, gravitacija je najslabija od četiri osnovne sile prirode. U makroskopskom svetu deluju jedino gravitacione i elektromagnetne sile. Za razliku od elektromagnetnih sila, gravitacione sile su uvek privlačne. Jedna od popularnih oblasti proučavanja u 21. veku je [[kvantna teorija gravitacije]].
== Povijest ==
Iako je u svakidašnjem životu sila teža stalno prisutna, a već je i [[Klaudije Ptolemej|Ptolemej]] (oko 150.) naslućivao da postoji neka [[sila]] koja je uzrok održavanju [[planet]]a na njihovim stazama ([[Planetarna putanja|planetarnim putanjama]]), trebalo je ipak više od 15 stoljeća da se te dvije pojave međusobno povežu i izgradi pojam gravitacije. Prvi korak u rješavanju problema padanja tijela učinio je u 17. stoljeću [[Galileo Galilei]]. Matematičkom analizom pokusa napravljenih u [[Pisa|Pisi]], Galilei je utvrdio da je [[ubrzanje zemljine sile teže]] bilo kojega padajućeg tijela na površini Zemlje konstantno i da je jednako za sva tijela.
=== Aristotelov intuitivni pristup ===
Starogrčki mislioci poput [[Aristotel]]a smatrali su da „što je telo teže, to brže pada“ (usvajajući hipotezu o odsustvu vazduha). Time je stvorena konfuzija oko kvaliteta i kvantiteta:
# Kvantitet : uzmimo u ruku jedno telo koje Zemlja privlači. Razdrobimo ga (misaono) u hiljade fragmenata. Svaki fragment ima osobinu težine, što je posledica Zemljinog privlačenja. Težina velikog tela je suma težine svih fragmenata. Dakle, težina zavisi od kvantiteta.
# Kvalitet : pustimo telo da padne na zemlju. Svaki fragment tela pada jer ga Zemlja privlači, on stiče brzinu nezavisno od ostalih fragmenata. Brzina pada ne zavisi od broja fragmenata, jer su svi oni identični. Ne zavisi ni od ukupne mase tela jer svi fragmenti padaju istovremeno. Brzina pada je dakle kvalitet tela nezavisan od njegovog kvantiteta.
Otuda, iako su intuitivno bliski, pojmovi težine i brzine pada se razlikuju.
Takođe je činjenica da u odsustvu vazduha drvo i metal padaju istom brzinom, što znači da je brzina padanja kvalitativna osobina nezavisna od vrste materijala. Ova osobina demonstrira [[princip ekvivalentnosti]].
Kada se ispuštaju predmeti različitog oblika, recimo lopta od pene i od metala istih dimenzija, i kada je putanja pada dovoljno duga, postaće primetno da usled otpora vazduha dolazi do razlike u brzini pada. Galilej je bio prvi naučnik koji je shvatio ovaj razlog.
=== Istraživanje Galileo Galileja ===
[[Galileo Galilej]] se nije bavio padom različitih tela u [[vakuum]]u, pa se vakuum i ne spominje u njegovim delima (njime se bavio njegov učenik [[Evanđelista Toričeli|Toričeli]]). On je za oglede koristio teške metalne klikere (sfere). Ispuštajući ove klikere sa [[Krivi toranj u Pizi|tornja u Pizi]] zaključio je da nema razlike u brzini pada težih i lakših klikera.
Oko 1604, Galilej uočio činjenicu: kada se predmet ispusti, njegova početna brzina je nula, a kada padne na Zemlju ... telo ima brzinu. Zaključak je da se brzina menja tokom pada. Galilej je predložio jednostavan zakon: brzina tela je proporcionlna vremenu koje je prošlo od početka pada: ''brzina = konstanta × vreme''
Dalje je zaključio (računom koji liči na [[integralni račun]] koji će kasnije otkriti Njutn i Lajbnic) da je rastojanje koju telo pređe pri padu: ''rastojanje = konstanta × 0,5 × vreme²''
Ovu teoriju je potvrdio eksperimentalno koristeći strmu ravan na kojoj su zvona označavala prolazak klikera.
Konstanta koja se pojavljuje u formulama dobiće oznaku g, a njena eksperimentalno utvrđena vrednost je g = 9,81 m/s².
Danas je ovaj model primenljiv na pad tela u nivou Zemljine površine.
=== Newtonov zakon gravitacije ===
Linija 87 ⟶ 116:
Ova veličina govori kojom silom po jedinici gravitacijsko polje privlači tijelo u nekoj točki prostora određenoj radijvektorom '''r'''. [[Mjerna jedinica]] je njutn po kilogramu (N/kg), a lako se može pokazati da je njutn po kilogramu isto što i [[metar u sekundi na kvadrat]] (m/s<sup>2</sup>), što je mjerna jedinica [[ubrzanje|ubrzanja]]. [[Ubrzanje Zemljine sile teže|Gravitacijska akceleracija Zemlje]] iznosi prosječno 9,80665 m/s<sup>2</sup> na površini Zemlje. Stoga je jakost gravitacijskog polja u nekoj točki prostora jednaka gravitacijskom ubrzanju u toj točki. To je zbog činjenice da su teška i troma masa linearno razmjerne. Ta činjenica se naziva [[princip ekvivalencije|principom ekvivalencije]].
== Gravitacija i kvantna mehanika ==
Nekoliko decenije posle objavljivanja opšte teorije relativnosti, naučnici su zaključili da je ona nepodudarna sa [[Kvantna mehanika|kvantnom mehanikom]]. U teoriji [[Kvantno polje|kvantnih polja]] gravitacija se opisuje kao posledica razmene virtuelnih [[graviton]]a, slično kao što elektromagnetna sila nastaje razmenom virtuelnih [[foton]]a. Ovaj pristup još nije objasnio gravitacione sile na rastojanjima manjim od [[Plankova dužina|Plankove dužine]]. Još neostvareni cilj savremene nauke je da stvori sveobuhvatnu teoriju kvantne gravitacije.
== Dodatne činjenice ==
Linija 94 ⟶ 127:
* Definicija jakosti gravitacijskog polja se matematički može dobiti i na drugi način, uvrštavanjem jedinične mase u drugi [[Newtonovi zakoni gibanja|Newtonov zakon]].
* Ako neko tijelo promijeni položaj u prostoru, jakost njegovog gravitacijskog polja u proizvoljnoj točki prostora će se promijeniti u skladu s tim pomakom tek nakon onoliko vremena koliko je potrebno da svjetlost dođe od tijela do te točke.
== Izvori ==▼
{{izvori}}▼
== Poveznice ==
Linija 102 ⟶ 132:
* [[Gravitacijski potencijal]]
* [[Gravitacijski crveni pomak]]
▲== Izvori ==
▲{{izvori}}
== Literatura ==
{{refbegin|2}}
*{{cite book | last = Halliday | first = David | author2 = Robert Resnick | author3 = Kenneth S. Krane | title = Physics v. 1 | location = New York | publisher = John Wiley & Sons | date = 2001 | isbn = 0-471-32057-9 }}
*{{cite book | last = Serway | first = Raymond A. | author2 = Jewett, John W. | title = Physics for Scientists and Engineers | edition = 6th | publisher = Brooks/Cole | date = 2004 | isbn = 0-534-40842-7 }}
*{{cite book | last = Tipler | first = Paul | title = Physics for Scientists and Engineers: Mechanics, Oscillations and Waves, Thermodynamics | edition = 5th | publisher = W. H. Freeman | date = 2004 | isbn = 0-7167-0809-4 }}
*Unused ref: Proposition 75, Theorem 35: p. 956 - I.Bernard Cohen and Anne Whitman, translators: Isaac Newton, ''The Principia'': Mathematical Principles of Natural Philosophy. Preceded by ''A Guide to Newton's Principia'', by I. Bernard Cohen. University of California Press 1999 ISBN 0-520-08816-6 ISBN 0-520-08817-4
* {{cite book |author=Thorne, Kip S. |author-link= |author2=Misner, Charles W. |author3=Wheeler, John Archibald |title=Gravitation |publisher=W.H. Freeman |date=1973 |isbn=0-7167-0344-0}}
* ''Gravitation''; In: ''Sterne und Weltraum'', Special 6, 2001, {{ISSN|1434-2057}}
* Claus Kiefer: ''Gravitation'', Fischer, 2002, ISBN 3-596-15357-3.
* Ephraim Fischbach, Carrick L. Talmadge: ''The search for non-Newtonian gravity'', Springer, New York 1999, ISBN 0-387-98490-9.
* Gilles Clément, Angie Bukley (Hrsg.): ''Artificial gravity'', Springer, New York 2007, ISBN 978-0-387-70712-9.
* David Darling: ''Gravity's arc-the story of gravity from Aristotle to Einstein and beyond'', Wiley, Hoboken N. J. 2006, ISBN 978-0-471-71989-2.
* Richard L. Amoroso: ''Gravitation and cosmology – from the Hubble radius to the Planck scale'', Kluwer Academic, Dordrecht 2002, ISBN 1-4020-0885-6.
* Roberto de Andrade Martins: ''[http://www.ifi.unicamp.br/~ghtc/ram-r68.htm The search for gravitational absorption in the early 20th century]''; In: H. Goemmer, J. Renn, J. Ritter (Hrsg.): ''The Expanding Worlds of General Relativity'', Einstein Studies, Band 7, Birkhäuser, Boston 1999, S. 3–44.
* Roman Sexl, Helmuth Urbantke: ''Gravitation und Kosmologie: Eine Einführung in die Allgemeine Relativitätstheorie'', Spektrum Akademischer Verlag, 2008, ISBN 978-3827421098
* ''Vizgin V. P.'' Relяtivistskaя teoriя tяgoteniя (istoki i formirovanie, 1900—1915). — M.: Nauka, 1981. — 352c.
* ''Vizgin V. P.'' Edinыe teorii v 1-й treti HH v. — M.: Nauka, 1985. — 304c.
* ''Ivanenko, Dmitriй Dmitrievič, Sardanašvili, Gennadiй Aleksandrovič'' Gravitaciя. 3-e izd. — M.: URSS, 2008. — 200s.
* ''Mizner Č., Torn K., Uiler Dž.'' Gravitaciя. — M.: Mir, 1977.
* ''Torn K.'' Černыe dыrы i skladki vremeni. Derzkoe nasledie Эйnšteйna. — M.: Gosudarstvennoe izdatelьstvo fiziko-matematičeskoй literaturы, 2009.
{{refend}}
== Vanjske veze ==
Linija 108 ⟶ 165:
* {{springer|title=Gravitation|id=p/g045040}}
* {{springer|title=Gravitation, theory of|id=p/g045050}}
* [http://www.aei.mpg.de/ Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik]
* [http://www.solstice.de/grundl_d_tph/sm_ww/sm_ww_gra1.html Die Gravitation – fundamentale Eigenschaften]
* [http://www.femto.com.ua/articles/part_2/4177.html Fizičeskaя эnciklopediя — ''«Tяgotenie»'']
* [http://webcommunity.ru/1035/ Zakon vsemirnogo tяgoteniя ili «Počemu Luna ne padaet na Zemlю?»] — Prosto o složnom
* [http://rutube.ru/video/01117641607dabf59fd0ffe53383449f/ Problemы gravitacii] (dok. filьm [[BBC]], video)
* [http://univertv.ru/video/geologiya/geologiya_xxi_veka/zemlya_i_gravitaciya_besedy_gordona/?mark=all Zemlя i gravitaciя]
[[Kategorija:Gravitacija]]
| |||