атерії. У рамках класичної механіки описується законом всесвітнього тяжіння, сформульованим Ісааком Ньютоном в його праці "Математичні начала натуральної філософії ". Ньютон отримав величину прискорення, з яким Місяць рухається навколо Землі, поклавши при розрахунку, що сила тяжіння убуває назад квадрату відстані від тяжіє тіла. Крім цього, ним же було встановлено, що прискорення, обумовлене тяжінням одного тіла іншим, пропорційно добутку мас цих тіл. На підставі цих двох висновків був сформульовано закон тяжіння: будь-які матеріальні частинки притягуються по напрямку один до одного з силою, прямо пропорційною добутку мас і обернено пропорційною квадрату відстані між ними:
(2.3)
Тут G - гравітаційна постійна, значення якої вперше отримав у своїх дослідах Генрі Кавендіш. Використовуючи цей закон, можна отримати формули для розрахунку сили тяжіння тіл довільної форми. Теорія тяжіння Ньютона добре описує рух планет Сонячної системи і багатьох інших небесних тіл. Однак, в її основі лежить концепція дальнодії, суперечить теорії відносності. Тому класична теорія тяжіння непридатна для опису руху тіл, що переміщаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла, гравітаційних полів надзвичайно масивних об'єктів (наприклад, чорних дір), а також змінних полів тяжіння, створюваних рухомими тілами, на великих відстанях від них.
Більш загальною теорією гравітації є загальна теорія відносності Альберта Ейнштейна. У ній гравітація не характеризується силою. Замість цього вільний рух тіл в гравітаційному полі, сприймається спостерігачем як рух по викривленим траєкторіях в тривимірному просторі-часі зі змінною швидкістю, розглядається як рух за інерцією по прямій лінії у викривленому чотиривимірному просторі-часі, в якому час в різних точках тече по-різному. Причому це викривлення таке, що просторово-часової проміжок між двома просторово-часовими положеннями даного тіла мінімальний. Викривлення простору залежить від маси тіл, а також від усіх видів енергії, присутніх в системі.
2.5 Рівнодіюча сила
Рівнодіюча сила - геометрична сума всіх сил, діючих на тіло. При цьому дія кожної сили не залежить від дії інших, тобто кожна сила повідомляє тілу таке прискорення, яке вона повідомила б у відсутність дії інших сил. Це твердження носить назву принципу незалежності дії сил.
При розрахунку прискорення тіла всі діючі на нього сили замінюють однією силою, званої рівнодіючої.
3. ОПИС ПРИЛАДІВ ДЛЯ ВИМІРЮВАННЯ СИЛИ
3.1 Гравіметри
В
Рисунок 1 - Гравіметр
Згідно загальноприйнятій визначенням, Гравіметр (від лат. gravis - важкий і ... метр), прилад для відносного вимірювання прискорення сили тяжіння. Більшість гравіметрів являє собою точні пружинні або крутильні ваги. За допомогою таких гравіметрів вимірюють різниці прискоренні сили тяжіння по зміні деформації пружини або кута закручування пружною нитки, компенсуючих силу тяжіння невеликого грузика. Вимірювання проводяться послідовно на вихідному пункті, для якого прискорення сили тяжіння відомо, і на досліджуваному пункті. Основна труднощі у створенні гравіметра полягає в необхідності забезпечити точне вимір малих пружних деформації в польових умовах. Застосовуються оптичні, фотоелектричні, ємнісні, індукційні і інші способи їх реєстрації. Застосовуються гравіметри засновані на вимірах зміни частоти коливань струни, до нижнього кінця якої підвішується маса, або зміни швидкості прецесії гіроскопічних приладів внаслідок різних значенні сили тяжіння на гравіметричних пунктах.
3.2 Динамометри
В
Рисунок 2 - Динамометр
Згідно загальноприйнятій визначенням, Динамометр (від динамо ... і ... метр), прилад для вимірювання сили або моменту, складається з силової ланки (пружного елемента) і відлікового пристрою. У силовому ланці динамометра вимірюється зусилля перетворюється в деформацію, яка безпосередньо або через передачу повідомляється відліковим пристрою. Динамометром можна вимірювати зусилля від декількох н (часток кгс) до 1 Мн (100 тс). За принципом дії розрізняють динамометри механічні (пружинні або важільні), гідравлічні і електричні. Іноді в одному динамометрі використовують два принципи. За призначенням динамометри поділяють на зразкові й робітники (загального призначення та спеціальні). Зразкові динамометри. призначені для повірки та градуювання робочих динамометрів та контролю зусиль машин при випробуванні механічних властивостей різних матеріалів і виробів. За ступеня точності розрізняють зразкові динамометри 1-го, 2-го і 3-го розрядів. Динамометри 1-го розряду призначаються для перевірки зразкових динамометрів 2-го розряду, які, у свою чергу, застосовуються для повірки та градуювання динамометрів 3-го розряду і повірки динамометрів загального призначення. Динамометри 3-го розряду служать для повірки та градуювання випробувальних машин і приладів, виготовляються з пружними елем...
