IŚ / OŚ. Grawitacja. Droga Mleczna

Podobne dokumenty
Podstawy fizyki sezon 1 VII. Pole grawitacyjne*

GRAWITACJA MODUŁ 6 SCENARIUSZ TEMATYCZNY LEKCJA NR 2 FIZYKA ZAKRES ROZSZERZONY WIRTUALNE LABORATORIA FIZYCZNE NOWOCZESNĄ METODĄ NAUCZANIA.

Podstawy fizyki sezon 1 VII. Pole grawitacyjne*

Obraz Ziemi widzianej z Księżyca

Grawitacja - powtórka

14 POLE GRAWITACYJNE. Włodzimierz Wolczyński. Wzór Newtona. G- stała grawitacji 6, Natężenie pola grawitacyjnego.

Sztuczny satelita Ziemi. Ruch w polu grawitacyjnym

Jak zmieni się wartość siły oddziaływania między dwoma ciałami o masie m każde, jeżeli odległość między ich środkami zmniejszy się dwa razy.

Sprawdzian Na rysunku przedstawiono siłę, którą kula o masie m przyciąga kulę o masie 2m.

Historia myśli naukowej. Ewolucja poglądów związanych z budową Wszechświata. dr inż. Romuald Kędzierski

Astronomia. Znając przyspieszenie grawitacyjne planety (ciała), obliczyć możemy ciężar ciała drugiego.

Metody badania kosmosu

KIE TOWARZY WATCHE LEC KÓW ASTRO

Prawo powszechnego ciążenia, siła grawitacyjna, pole grawitacyjna

Odległość mierzy się zerami

Wykład Prawa Keplera Wyznaczenie stałej grawitacji Równania opisujące ruch planet

GRAWITACJA I ELEMENTY ASTRONOMII

Elementy astronomii w nauczaniu przyrody. dr Krzysztof Rochowicz Zakład Dydaktyki Fizyki UMK 2011

Egzamin maturalny z fizyki i astronomii 5 Poziom podstawowy

ver grawitacja

Kontrola wiadomości Grawitacja i elementy astronomii

Fizyka. Kurs przygotowawczy. na studia inżynierskie. mgr Kamila Haule

Treści podstawowe (na dostateczny) wskazać siłę dośrodkową jako przyczynę ruchu po okręgu.

KONKURS ASTRONOMICZNY

Czym zajmuje się fizyka?

PodziaŁ planet: Zewnętrzne: Wewnętrzne: Merkury. Jowisz. Wenus. Saturn. Ziemia. Uran. Mars. Neptun

Fizyka. Kurs przygotowawczy. na studia inżynierskie. mgr Kamila Haule

WSZECHŚWIAT = KOSMOS

Sprawdzian 2. Fizyka Świat fizyki. Astronomia. Sprawdziany podsumowujące. sin = 0,0166 cos = 0,9999 tg = 0,01659 ctg = 60,3058

Fizyka 3. Konsultacje: p. 329, Mechatronika

Jowisz i jego księŝyce

Szczegółowe wymagania edukacyjne z fizyki do nowej podstawy programowej.

Spełnienie wymagań poziomu oznacza, że uczeń ponadto:

A S T R O N O M W S Z E C H C Z A S Ó W

FIZYKA IV etap edukacyjny zakres podstawowy

Opis założonych osiągnięć ucznia Fizyka zakres podstawowy:

SPRAWDZIAN NR Merkury krąży wokół Słońca po orbicie, którą możemy uznać za kołową.

Wymagania edukacyjne z fizyki zakres podstawowy. Grawitacja

OPIS MODUŁ KSZTAŁCENIA (SYLABUS)

rok szkolny 2017/2018

Mikołaj Kopernik patron naszej szkoły

CZY TE SCENY TO TYLKO FIKCJA LITERACKA CZY. CZY STAROśYTNI EGIPCJANIE FAKTYCZNIE UMIELI TAK DOBRZE PRZEWIDYWAĆ ZAĆMIENIA?

Ekspansja Wszechświata

( W.Ogłoza, Uniwersytet Pedagogiczny w Krakowie, Pracownia Astronomiczna)

Projekt instalacji astronomicznych w miejscach publicznych Krakowa

ETAP II. Astronomia to nauka. pochodzeniem i ewolucją. planet i gwiazd. na wydarzenia na Ziemi.

Wykład 5. Początki nauki nowożytnej część 1 (prawo powszechnego ciążenia)

Wymagania edukacyjne z fizyki dla klas pierwszych

Treści podstawowe Uczeń potrafi: 1. Grawitacja. przedstawić poglądy Kopernika na budowę Układu Słonecznego,

OPIS MODUŁ KSZTAŁCENIA (SYLABUS)

ROZKŁAD MATERIAŁU Z FIZYKI - ZAKRES PODSTAWOWY

Wędrówki między układami współrzędnych

Fizyka zakres podstawow y

PROGRAM NAUCZANIA Z FIZYKI SZKOŁA PONADGIMNAZJALNA ZAKRES PODSTATOWY

WYMAGANIA NA POSZCZEGÓLNE OCENY Z FIZYKI DO KLASY PIERWSZEJ SZKOŁY PONADGIMNAZJALNEJ DO CYKLU ŚWIAT FIZYKI

Konkurs Astronomiczny Astrolabium IV Edycja 26 kwietnia 2017 roku Klasy I III Gimnazjum Test Konkursowy

Spis treści. Przedmowa PRZESTRZEŃ I CZAS W FIZYCE NEWTONOWSKIEJ ORAZ SZCZEGÓLNEJ TEORII. 1 Grawitacja 3. 2 Geometria jako fizyka 14

Podstawy fizyki wykład 5

W poszukiwaniu nowej Ziemi. Andrzej Udalski Obserwatorium Astronomiczne Uniwersytetu Warszawskiego

WYMAGANIA EDUKACYJNE NIEZBĘDNE DO UZYSKANIA POSZCZEGÓLNYCH OCEN ŚRÓROCZNYCH I ROCZNYCH FIZYKA - ZAKRES PODSTAWOWY KLASA I

SPIS TREŚCI ««*» ( # * *»»

14-TYP-2015 POWTÓRKA PRÓBNY EGZAMIN MATURALNY Z FIZYKI I ASTRONOMII ROZSZERZONY

Szczegółowe wymagania z fizyki w klasie I L.O. Wymagania konieczne i podstawowe- ocena dopuszczająca i dostateczna

CELE OPERACYJNE, CZYLI PLAN WYNIKOWY

Wymagania programowe z fizyki na poszczególne oceny

Plan wykładu. Mechanika Układu Słonecznego

Przedmiotowy system oceniania. Zasady ogólne

Grawitacja okiem biol chemów i Linuxów.

Powtórka 1 - grawitacja, atomowa, jądrowa

CELE OPERACYJNE, CZYLI PLAN WYNIKOWY klasa I

Soczewkowanie grawitacyjne

DYNAMIKA dr Mikolaj Szopa

Ruchy planet. Wykład 29 listopada 2005 roku

VI. CELE OPERACYJNE, CZYLI PLAN WYNIKOWY

JAK MATEMATYKA POZWALA OPISYWAĆ WSZECHŚWIAT. 1 Leszek Błaszkiewicz

ASTRONOMIA Klasa Ia Rok szkolny 2012/2013

Wenus na tle Słońca. Sylwester Kołomański Tomasz Mrozek. Instytut Astronomiczny Uniwersytetu Wrocławskiego

Prawda/Fałsz. Klucz odpowiedzi. Uwaga: Akceptowane są wszystkie odpowiedzi merytorycznie poprawne i spełniające warunki zadania. Zad 1.

Wykład 2 - zagadnienie dwóch ciał (od praw Keplera do prawa powszechnego ciążenia i z powrotem..)

Zadania do testu Wszechświat i Ziemia

WYMAGANIA EDUKACYJNE Z FIZYKI ROK SZKOLNY 2018 / 2019 ZAKRES PODSTAWOWY - KLASA I. dostateczna) Uczeń potrafi to, co na ocenę dopuszczającą.

Na ocenę dostateczną uczeń potrafi:

Zasady dynamiki Newtona. Ilość ruchu, stan ruchu danego ciała opisuje pęd

Plan wykładu. Mechanika układów planetarnych (Ukł. Słonecznego)

CELE OPERACYJNE, CZYLI PLAN WYNIKOWY

KRYTERIA OCENIANIA ODPOWIEDZI Próbna Matura z OPERONEM Fizyka Poziom rozszerzony. Listopad 2015

STRUKTURA REWOLUCJI NAUKOWYCH. Rafał Demkowicz-Dobrzański Centrum Fizyki Teoretycznej PAN

Plan wynikowy. z fizyki dla klasy pierwszej liceum profilowanego

Praca. Siły zachowawcze i niezachowawcze. Pole Grawitacyjne.

14R2 POWTÓRKA FIKCYJNY EGZAMIN MATURALNYZ FIZYKI I ASTRONOMII - II POZIOM ROZSZERZONY

Wirtualny Hogwart im. Syriusza Croucha

Plan wykładu. Mechanika układów planetarnych (Ukł. Słonecznego)

1. Grawitacja. O odkryciach Kopernika, Keplera i o geniuszu Newtona. Prawo powszechnej grawitacji

Kinematyka relatywistyczna

OPTYKA. Leszek Błaszkieiwcz

Wymagania edukacyjne z fizyki dla klasy ITI, ITE, ITM w roku szkolnym 2012/2013

Ziemia. jako obiekt fizyczny. Tomasz Sowiński Centrum Fizyki Teoreytcnzej PAN

Wymagania edukacyjne z fizyki dla klas pierwszych w roku szkolnym 2016/2017

XXXIX OLIMPIADA GEOGRAFICZNA Zawody III stopnia pisemne podejście 2

Transkrypt:

Droga Mleczna Średnica: około 100 000 lat świetlnych Grubość: około 10 000 lat świetlnych. Do 400 miliardów gwiazd Skala: redukcja do 130 km średnicy układ słoneczny: mm szerokości.. Galaktyka Andromedy NGC4945 1 NGC891 M3 eliptyczna M.Mulak / IF PWr 1

F Prawo powszechnego ciąŝenia M mm Ziemia GmM = r r F F mm Mm m KsięŜyc Zawsze przyciągająca 11 N m G = 6.67 10 kg 1 m Newton 1/r (jabłko i KsięŜyc) uniwersalność prawa! Dla mas punktowych (symetria sferyczna) Określone rozmiary całkowanie Pole grawitacyjne wewnątrz Ziemi 1 kg 11 1 kg F = 6.67 10 N GmM GM FmM = = ma a = r r mm G Ziemia F = = mg g = 9.81 m/ s R gdzie 4 M = 5.97 10 kg R = 6400 km Konsekwencje cywilizacyjne Oświecenie, John Locke (prawa naturalne), Deklaracja Niepodległości, Konstytucja Stanów Zjednoczonych Ameryki (zaskakująca duŝa gęstość) 3 4 M.Mulak / IF PWr

Kształt ciał niebieskich Pływy oceanów (zatoka Fundy, Nowa Szkocja, płd-wsch Kanada -15m) Henry Cavendish, 1797 r a) b) m M M m α Ziemia KsięŜyc Idea pomiaru: długie, cienkie włókno kwarcowe z przymocowanym na końcu prętem łączącym małe kulki ołowiane. Nów i pełnia KsięŜyca W pobliŝu kaŝdej z kulek większe kule ołowiane: precyzyjny pomiar kąta o jaki obraca się pręt (rysunek b). Pomiar wykonane metodą Cavendisha dają wartość G = 6.67 10-11 Nm /kg. 5 Z. Kąkol 6 M.Mulak / IF PWr 3

Pomiar Eratostenesa (ok. roku 30 p.n.e.) pomiar obwodu Ziemi Eksperyment Galileusza (rok 1600) spadek swobodny ciał o róŝnej masie Eksperyment Galileusza (rok 1600) obserwacja ruchu ciał staczających się z róni pochyłej Eksperyment Newtona (lata 1665-1666) rozszczepienia światła za pomocą pryzmatu Eksperyment Cavendisha (rok 1798) wyznaczenie stałej Grawitacji G za pomocą wagi skręceń Doświadczenie Younga (rok 1801) interferencja światła na dwóch szczelinach Wahadło Foucaulta (rok 1851) doświadczalny dowód na ruch obrotowy Ziemi Doświadczenie Millikana (rok 1910) wyznaczenie ładunku elektronu za pomocą spadającej w polu elektrycznym kropli oleju Eksperyment Rutherforda (rok 1911) odkrycie jądra atomowego DoświadczenieDavissona i Germera (rok 197) dyfrakcja WaŜenie Ziemi gr elektronów na podwójnej szczelinie 7 8 M Z = G Z Wynik pomiaru jest równie dokładny jak wyznaczenia stałej G. Cavendish wyznaczył teŝ masę Słońca, Jowisza i innych planet (potrzebny okres obiegu satelity). M.Mulak / IF PWr 4

Arystoteles (IV w. p.n.e. ) Fridrich W. Bessel, Królewiec, Prusy (1838), przesunięcie palca obserwowanego lewym i prawym okiem z odległości 30 km! metoda dla ok.1000 gwiazd (do 300 lś) Jeśli Ziemia krąŝyłaby dookoła Słońca efekt paralaksy 9 10 M.Mulak / IF PWr 5

Arystarch III w p.n.e. układ heliocentryczny odległość od Słońca Mikołaj Kopernik,1473-1543 Anaksagoras V w. p.n.e Słońce, KsięŜyc - skały Eratostenes III w p.n.e. rozmiar Ziemi De revolutionibus orbium coelestium 1543 r. Rozmiar Ziemi Rozmiar KsięŜyca Odległość do KsięŜyca Odległość do Słońca Rozmiar Słońca 11 1 M.Mulak / IF PWr 6

De revolutionibus orbium coelestium (O obrotach sfer niebieskich, 1543r.). Tycho Brahe (1546-1601) rewolucja kopernikańska zasada kosmologiczna: część Wszechświata dostępna obserwacjom nie róŝni się od jego pozostałych części (Ŝaden punkt we Wszechświecie nie jest wyróŝniony). Kopernik był takŝe matematykiem, lekarzem, prawnikiem, ekonomistą, publikował prace o reformie monetarnej i sformułował prawo, iŝ "gorszy pieniądz wypiera z rynku lepszy". 13 Obserwatorium Uraniborg Dokładne pomiary połoŝenia planet Osobiście odrzucał układ heliocentryczny Zaobserwował nową gwiazdę (!) Nowa obecnie uznana za Supernową. 14 M.Mulak / IF PWr 7

Obserwatorium Uraniborg na wyspie Hven (koło Kopenhagi) Johannes Kepler (1571-1630) Matematyczna analiza danych Tychona de Brahe, szczególnie orbity Marsa. Tycho de Brahe Orbity eliptyczne Trzy empiryczne prawa Keplera ruchu planet 15 16 M.Mulak / IF PWr 8

Prawa Keplera r r F F A F F A b a ae A peryhelium Równe pola F A aphelium a 3 T = a 17 18 M.Mulak / IF PWr 9

Giordano Bruno Galileusz Głosił, Ŝe wszechświat jest nieskończony i jednorodny (z czego wynikał między innymi pogląd, Ŝe ludzie nie są jedynymi inteligentnymi istotami w kosmosie). Teleskop 1609 Układ heliocentryczny 19 0 M.Mulak / IF PWr 10

Nowa fizyka Principia (1687) Fizyka Ziemi i Nieba (unifikacja) JeŜeli ciała niebieskie poruszają się po orbitach zgodnie z prawami ruchu musi istnieć siła dośrodkowa utrzymująca taki ruch. Spadające jabłko siła dośrodkowa na KsięŜyc. Nie odkrył, Ŝe ciała spadają na Ziemię, raczej Ŝe nie spadają! Zrozumienie grawitacji obserwacje astronomiczne Siła słaba i dalekozasięgowa - trudności Siła dośrodkowa utrzymuje planety na orbitach Orbity wokół wspólnego środka masy Przypływy Widoczna tylko jedna strona KsięŜyca Siła grawitacji akcja i reakcja 1 M.Mulak / IF PWr 11

Teoria grawitacji Einsteina Układ Słoneczny 3 4 M.Mulak / IF PWr 1

G. D. Cassini (165-171) ok.150 mln km od Ziemi Model 1: 100 mln Ziemia (15cm), KsięŜyc (3.5cm) w odl. 3.8m Słońce (14m) w odl. 1.5km! Energia potencjalna grawitacji U = mgh = mg( y y ) Słuszne tylko gdy A jest B A bliskie B (g=const) Poprawna definicja energii potencjalnej grawitacji: do Plutona (6cm) 60km do najbliŝszej gwiazdy. jak do KsięŜyca (!) Słońce 110x większe od Ziemi; ok. 10x większe od Jowisza W = W = U our P grav P P P Wgrav P = F r r grav dr Jaka jest siła grawitacji? 5 6 M.Mulak / IF PWr 13

Energia potencjalna pola grawitacyjnego R r r W = F dr = our R our U = 0! R GmM GmM = dr = = r r = GmM R Bezwględny poziom odniesienia dla grawitacyjnej energii potencjalnej R Blisko Ziemi: r = R r = R + h h R A B B U U = mgh A mmg mmg 1 1 UB U A = + = mmg = rb ra ra rb 1 1 h = mmg = mmg = R R + h R + R h 7 mmg = h = mgh R OK! 8 M.Mulak / IF PWr 14