Гравитационные поля проект. гравитационные поля проект. Гравитационные поля

• Название: Гравитационные поля
• Анкор: Гравитационные поля проект
• Дата: 13.11.2022
• Размер: 1.41 Mb.
• Имя файла: гравитационные поля проект.docx
• Тип: Реферат; #785984

МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

ИНДИВИДУАЛЬНЫЙ ПРОЕКТ

на тему «Гравитационные поля»
Исполнитель:
Руководитель проекта:

Кемерово 2022

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3

Глава 1. Гравитация и гравитационные поля. 4

1.1 Общие сведения 4

1.2 Истории изучения гравитации и гравитационных полей 5

1.4 Влияние гравитационных полей на живых существ. 8

Глава 2. Практическая часть. 9

2.1 Жизнь без гравитации 9

2.2 Примеры гравитационных полей 11

Заключение 13

Библиографический список 14

ВВЕДЕНИЕ

Люди с древности задумывались о том, какая сила притягивает предметы к Земле. Явление гравитации пытались объяснить такие великие умы, как Ньютон и Эйнштейн, но до сих пор оно остается не до конца изученным. Именно загадочность гравитации и гравитационных полей привлекли моё внимание к данной теме.

Цель: Изучить гравитацию и гравитационные поля

Задачи:

1) Узнать историю исследования гравитации и гравитационных полей

2) Узнать, где могут встречаться гравитационные поля

Глава 1. Гравитация и гравитационные поля.

1.1 Общие сведения

Сначала хотелось бы рассказать о том, что же такое гравитационные поля и гравитация в целом.

Гравитация — это сила, которая притягивает два тела друг к другу. Все, что имеет материю, то есть все, к чему можно прикоснуться, имеет также гравитационное притяжение. Гравитация является одной из четырех фундаментальных сил во Вселенной наряду с электромагнетизмом, а также сильными и слабыми ядерными взаимодействиями. Хотя это самая слабая сила, она наиболее видима.[2]



Рисунок 1 Гравитация Земли

Гравитационное поле – это расстояние, в пределах которого осуществляется гравитационное взаимодействие между объектами во Вселенной. Чем больше масса объекта, тем сильнее его гравитационное поле – тем ощутимее его воздействие на другие физические тела в пределах определенного пространства.[3]



Рисунок 2 Гравитационное поле

1.2 Истории изучения гравитации и гравитационных полей

Исаак Ньютон -английский математик и физик. Именно им была открыта гравитация. [1]



Рисунок 3 Исаак Ньютон

Легенда гласит, что Ньютон открыл гравитацию, когда увидел падающее яблоко, размышляя о силах природы.

Что бы ни случилось на самом деле, Ньютон понял, что какая-то сила должна действовать на падающие предметы, такие как яблоки, потому что иначе они не начали бы двигаться.

Ньютон также понял, что Луна улетит от Земли по прямой линии, касающейся ее орбиты, если какая-то сила не заставит ее упасть к Земле. Луна - это всего лишь снаряд, вращающийся вокруг Земли под притяжением Гравитации.

Ньютон назвал эту силу "гравитацией" и определил, что гравитационные силы существуют между всеми объектами.

Используя идею Гравитации, Ньютон смог объяснить астрономические наблюдения Кеплера.

Работа Галилея, Браге, Кеплера и Ньютона раз и навсегда доказала, что Земля не является центром солнечной системы. Земля, как и все другие планеты, вращается вокруг Солнца.

Альберт Эйнштейн -Физик-теоретик. Именно им была создана Общая теория относительности. [1]



Рисунок 4 Альберт Эйнштейн

Эйнштейн разработал совершенно новую идею о гравитации.

По мнению Эйнштейна, гравитация возникает из-за "искривления" пространства и времени.

Новая теория гравитации Эйнштейна объясняет ряд явлений, которые нарушают теорию Ньютона. Например, свет изгибается при прохождении вблизи массивных объектов, таких как Солнце И часы, поднятые над Землей, ускоряются относительно часов на поверхности. [3]


1.3 Аномалии гравитационных полей

Изучение гравитационного поля имеет не только научное, но и большое практическое значение для многих отраслей народного хозяйства мира. Являясь самостоятельным научным направлением, гравиметрия одновременно входит составной частью в другие комплексные науки о Земле, такие, как физика Земли, геология, геодезия и космонавтика, океанография и навигация, сейсмология и прогноз землетрясений.

Все исходные понятия гравиметрии основываются на положениях классической ньютоновой механики. Под действием силы тяжести все массы Земли испытывают ускорение g. Обычно имеют дело не с силой тяжести, а с её ускорением, численно равным напряженности поля в данной точке. Изменения силы тяжести зависят от распределения масс в Земле. Под действием этой силы создалась современная форма (фигура) Земли и продолжается ее дифференциация на разные по составу и плотности геосферы. Это явление используется в гравиметрии для изучения геологического строения Земли. Изменения силы тяжести, связанные с плотностными неоднородностями земной коры, не имеющие явной, видимой закономерности и обусловливающие отклонение значений силы тяжести от нормального, называются аномалиями силы тяжести. Аномалии эти не велики. Их значения колеблются в пределах нескольких единиц 10-3 м/с², что составляет 0,05% полного значения силы тяжести и на порядок меньше нормального изменения её. Однако именно эти изменения представляют интерес для изучения земной коры и для поиска полезных ископаемых.

Гравитационные аномалии вызываются как выступающими на поверхность массами (горами), так и различием плотностей масс внутри Земли. Влияние внешних видимых масс рассчитывается исключением из полученных аномалий поправок на рельеф местности. Изменение плотностей может происходить как за счёт поднятия и опускания слоёв, так и за счёт изменения плотностей внутри самих слоёв. Поэтому в аномалиях силы тяжести отражаются как структурные формы, так и петрографический состав пород различных слоёв земной коры. [5]

1.4 Влияние гравитационных полей на живых существ.

Полагают, что силы гравитации принимают активное участие в эволюции, влияют на развитие растений и животных, включая отдельные клетки. По-видимому, существенно было влияние гравитации при выходе организмов на сушу, так как это привело к их большой перестройке – уменьшению размеров тела, усовершенствованию энергетической базы и т. д.

Ученые считают, что этапы вращения вокруг центра галактики можно сопоставить с различными этапами развития органического мира и изменением гравитационного поля, особенно с различными критическими периодами. Так, гибель гигантских рептилий может связываться в числе других гипотез с резким изменением величины гравитационного поля. Однако при этом не исключают возможность существования и других причин – изменение магнитного поля, влияние слоя озона и т. д. Какой фактор преобладает, пока недостаточно ясно. Тем не менее, все ученые признают тот факт, что гибель группы животных происходит в результате изменения характеристик среды их обитания.

На Земле нет растений и животных, нейтральных по отношению к действию силы тяжести. Известно, что организмы имеют специальные органы ориентации. У одноклеточных этой функции берут на себя отдельные органеллы внутри клетки – митохондрии, аминопласты, пищевые вакуоли и др. [3]

Глава 2. Практическая часть.

2.1 Жизнь без гравитации

Гравитация притягивает объекты друг к другу. Чем массивнее объект и чем ближе вы к нему находитесь, тем сильнее его гравитационное притяжение. Земля, безусловно, массивная и очень близка к нам. Ее сила тяжести - это то, что заставляет людей ходить по земле, а предметы – оказываться на полу при падении.

Солнце намного больше Земли, внутри него может поместиться более миллиона копий нашей планеты. Гравитация Солнца - это то, что держит нашу планету и другие, вращающиеся вокруг этой горячей звезды. [4]



Без гравитации люди и другие объекты стали бы невесомыми. Именно поэтому астронавты прыгали на Луне вверх и вниз: спутник намного меньше Земли и, следовательно, имеет гораздо меньшую гравитацию, чем наша планета. То же самое происходит, когда мы видим астронавтов, плавающих в пространстве на борту МКС (Международная космическая станция), - чем дальше они от Земли, тем меньше гравитация планеты притягивает их к поверхности. [8]



Рисунок 5 МКС

Если бы Земля внезапно потеряла всю свою гравитацию (даже всего на пять секунд), мы бы не просто начали плавать. Отсутствие какого-либо силового гравитационного притяжения превратит людей (и все остальное обладающее сейчас массой, например, автомобили и здания) в очень быстро движущиеся перекати-поле. Это потому, что планета будет продолжать вращаться.

Потеря гравитации также означала бы, что планета перестанет тянуть вниз воздух, воду и атмосферу Земли. Внезапная и значительная потеря давления воздуха немедленно разрушит внутреннее ухо каждого. Подумайте о давлении, которое создается, когда вы летите или ныряете с аквалангом – без гравитации оно станет еще более интенсивным и немедленным. Это все равно что в одно мгновение перенестись на вершину Анд (2000 км).

Впрочем, ученые уверены, что, пока у Земли есть масса (а будет она скорее всего всегда), гравитация тоже никуда не денется. И что могло бы быть в действительности при ее исчезновении, мы, к счастью, никогда не узнаем. [7]

2.2 Примеры гравитационных полей

1.Гравитационное поле Земли — поле силы тяжести, обусловленное тяготением Земли и центробежной силой, вызванной её суточным вращением. Характеризуется пространственным распределением силы тяжести и гравитационного потенциала. [1]



Рисунок 6 Гравитационное поле Земли

2. Юпитер является лидером планет в магнитном поле. Его магнитное поле примерно в 20000 раз сильнее Земли. Сильное магнитное поле Юпитера защищает его и его спутники от солнечных ветров. Магнитное поле отклоняет электрически заряженные частицы в солнечных ветрах в сторону космоса и его полюсов. Отклоненные излучения настолько интенсивны, что сильно экранированный космический аппарат НАСА не может их выдержать. Сильное магнитное поле расширяет зону действия магнитосферы до 3 миллионов километров в направлении Солнца и более чем на 1 миллиард километров в противоположной стороне. [6]



Рисунок 7 Гравитационное поле Юпитера

3. Гравитационное на Марсе значительно ниже, чем на Земле, если точнее, то на 62% ниже. Это означает, что марсианская гравитация составляет 38% от Земной. Человек массой 100 кг, на Марсе весил бы 38 кг. [5]



Рисунок 8 Гравитационное поле Марса

Заключение

В своем проекте я рассмотрел явления гравитации и гравитационных полей, узнал о влиянии гравитации на живые организмы, исследовал, что было бы если бы гравитация пропала, и пришел к выводу: Гравитация и гравитационные поля- Одно из самых важных явлений во Вселенной. Неизвестно, что было бы с Землей и другими планетами, не будь этих полей.

Библиографический список

1. ru.wikipedia.org/wiki/Гравитационное_поле [1]

2. https://nationalatlas.ru/tom2/67-69.html [2]

3. http://lnfm1.sai.msu.ru/neb/rw/natsat/plagraw.htm [3]

4. https://spacegid.com/gravitatsiya.html [4]

5. https://scienceforum.ru/2016/article/2016024634 [5]

6. https://www.bibliofond.ru/view.aspx?id=894774 [6]

7.https://zen.yandex.ru/media/razlichenie/realnaia-gravitaciia-planet-5f5e63b34c40302438f4e541[7]

8. https://www.quora.com/What-is-the-gravitational-field-strength-of-all-the-planets [8]

9. http://www.kgau.ru/distance/2013/et4/001/01_08.htm [9]

10. https://proza.ru/2018/10/03/1213 [10]

.