Номер 1, страница 96 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Вопросы. Параграф 22. Сила тяжести. 3. Динамика материальной точки. Механика - номер 1, страница 96.

Условие.

1. Каковы причины возникновения силы тяжести?

Решение.

1. Каковы причины возникновения силы тяжести?

Сила тяжести является проявлением одного из четырех фундаментальных взаимодействий в природе — гравитационного. Причину ее возникновения можно объяснить на двух уровнях понимания: классическом и релятивистском.

1. Классическая механика (закон всемирного тяготения Ньютона). Согласно этой теории, первопричиной силы тяжести является наличие массы у тел. Исаак Ньютон установил, что любые два тела во Вселенной притягиваются друг к другу с силой, прямо пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Эта сила описывается формулой:

$F = G \frac{m_1 m_2}{r^2}$

где $F$ — сила гравитационного притяжения, $m_1$ и $m_2$ — массы взаимодействующих тел, $r$ — расстояние между их центрами, а $G$ — гравитационная постоянная. Таким образом, сила тяжести, действующая на предметы на Земле, — это просто сила их гравитационного притяжения к планете.

2. Общая теория относительности (ОТО) Эйнштейна. Эта теория дает более глубокое и точное описание гравитации. Согласно ОТО, гравитация — это не сила в привычном понимании, а геометрический эффект, вызванный искривлением четырехмерного пространства-времени под действием массы и энергии. Массивные объекты, такие как Земля, "продавливают" ткань пространства-времени, и другие тела движутся по кратчайшим путям (так называемым геодезическим линиям) в этом искривленном пространстве. Мы воспринимаем это движение по инерции в искривленном пространстве-времени как движение под действием силы тяжести.

В обоих случаях фундаментальной причиной является масса (или, в ОТО, масса-энергия) тел.

Ответ: Основной причиной возникновения силы тяжести является наличие у тел массы, которая порождает гравитационное взаимодействие. В классической физике это взаимодействие проявляется как сила взаимного притяжения между всеми массивными объектами. В современной физике (Общая теория относительности) гравитация объясняется как искривление пространства-времени массой и энергией.