Sprawdzian Z Fizyki 1 Liceum Grawitacja Orbita

Grawitacja to fundamentalna siła przyciągająca między obiektami posiadającymi masę. W kontekście Sprawdzianu z Fizyki 1 Liceum, szczególnie istotna jest jej rola w kształtowaniu orbit ciał niebieskich.

Podstawową zasadą jest Prawo Powszechnego Ciążenia Newtona, które mówi, że siła grawitacji (F) jest wprost proporcjonalna do iloczynu mas (m1, m2) i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości (r) między nimi: F = G * (m1 * m2) / r², gdzie G to stała grawitacji.

Orbita to ścieżka, po której ciało niebieskie (np. planeta) porusza się wokół innego ciała (np. gwiazdy). Kształt orbity jest zazwyczaj eliptyczny, a nie idealnie kołowy. Prędkość orbitalna zmienia się w zależności od odległości od ciała centralnego – im bliżej, tym prędkość większa.

Kluczowe aspekty orbit obejmują: okres orbitalny (czas pełnego obiegu), półoś wielka (średnia odległość od ciała centralnego) i ekscentryczność (stopień "spłaszczenia" elipsy).

Przykład 1: Oblicz siłę grawitacji między Ziemią (masa ≈ 6 x 10^24 kg) a Księżycem (masa ≈ 7.3 x 10^22 kg) oddalonym o około 384,400 km. Przykład 2: Rozważ planetę krążącą wokół gwiazdy. Jeśli zwiększymy masę gwiazdy, co stanie się z okresem orbitalnym planety? (Skróci się).

Zrozumienie grawitacji i orbit ma kluczowe znaczenie w wielu dziedzinach, m.in. w astronomii (planowanie misji kosmicznych, przewidywanie ruchów ciał niebieskich), nawigacji satelitarnej (systemy GPS) oraz w fizyce (badanie oddziaływań między ciałami).