Sayyoralar Quyosh atrofida qanday aylanishi haqida hech o‘ylab ko‘rganmisiz? Yer Oyni tortadi, Oy esa Yerni tortadi. Unda nega ular bir-biri bilan to‘qnashib ketmaydi? Nega Oy Yerga qulab tushmaydi? Nega u Yer atrofida aylanishda davom etadi?

Bu savollarning barchasiga gravitatsiya tushunchalarini anglash orqali javob berish mumkin. Jismlar orasida ta’sir qiladigan universal tortishish kuchi gravitatsion kuch deb ataladi. U koinotdagi fundamental kuchlardan biridir.

Gravitatsion kuch nima?

Nyutonning  butun olam tortishish qonuniga ko‘ra,

Har qanday ikki jism orasidagi tortishish kuchi ularning massalari ko‘paytmasiga to‘g‘ri proporsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proporsionaldir.

Gravitatsion kuch formulasi

Bu yerda,

• F — ikki jism orasidagi gravitatsion kuch
• m₁ — birinchi jismning massasi
• m₂ — ikkinchi jismning massasi
• r — ikki jism markazlari orasidagi masofa

Massalari m₁ va m₂ bo‘lgan, markazlari bir-biridan r birlik masofada joylashgan ikki jism ta’sir qiladigan kuch quyidagicha beriladi:

Nyutonning zambarak yadrosi — Nyuton tomonidan taklif qilingan “fikriy tajriba” bo‘lib, u gravitatsiya kuchi universal ekanini va sayyoralar harakatida muhim rol o‘ynashini tushuntiradi.

Ushbu fikriy tajribaga ko‘ra, u juda baland tog‘ cho‘qqisida joylashgan zambarakni tasavvur qilgan. Agar zambarak porox bilan to‘ldirilib, o‘q uzilsa, quyidagi holatlar yuzaga kelishi mumkin:

• Agar zambarak yadrosining tezligi kichik bo‘lsa, u snaryad harakati bo‘yicha Yerga tushadi.
• Agar aynan shu balandlikda zambarak yadrosining tezligi orbital tezlikka teng bo‘lsa, yadro Yer atrofida ma’lum bir barqaror orbita bo‘ylab aylanishda davom etadi.
• Agar zambarak yadrosining tezligi orbital tezlikdan katta bo‘lsa, lekin Yerni tark etish uchun yetarli bo‘lmasa, ya’ni Yerning qochish tezligidan kichik bo‘lsa, yadro Yer atrofida elliptik orbita bo‘ylab aylanishda davom etadi.
• Agar tezlik qochish tezligiga teng yoki undan katta bo‘lsa, zambarak yadrosi Yerni parabolik yoki giperbolik trayektoriya bo‘ylab tark etadi.

Endi dastlabki savolimizga qaytamiz: sayyoralar Quyosh atrofida qanday aylanadi? Quyoshning gravitatsiyasi sayyoralarni o‘z atrofidagi barqaror orbitalarda ushlab turadi. Xuddi shu sababli Oy ham Yerning Oyga ta’sir qiladigan gravitatsion tortishishi tufayli Yer atrofida aylanadi. Ammo agar Quyosh Yerni tortayotgan bo‘lsa, nega Yer Quyoshga qulab tushmaydi? Yoki nega Oy Yer bilan to‘qnashmaydi?

Buning sababi shundaki, Yer Quyosh tomonidan ta’sir qiladigan gravitatsion kuchga perpendikulyar yo‘nalgan tezlikka ega. Shuning uchun sayyoralar Quyosh tomonidan tortilishi bilan birga yon tomonga ham harakat qiladi. Aynan shu holat ularni belgilangan orbitalarda harakatlanib turishiga sabab bo‘ladi. Xuddi shuningdek, Oy ham Yerga qulab tushmasdan uning atrofida aylanadi.

Gravitatsiyaga misollar

Ushbu maqolada gravitatsiya ikki jismni bir-biriga tortadigan kuch ekanini bilib oldik. Quyida gravitatsiyaga misollar keltirilgan:

• Quyosh va Yer orasida ta’sir qiladigan kuch.
• Oyning Yer atrofida aylanishiga sabab bo‘ladigan kuch.
• Okeanlarda yuzaga keladigan suv ko‘tarilishi va qaytishlari Oy tomonidan ta’sir qiladigan kuch tufayli sodir bo‘ladi.
• Quyoshdagi barcha gazlarni ushlab turadigan kuch.
• Bizga ta’sir qilib, havoda suzib yurmasdan yerda yurishimizga sabab bo‘ladigan kuch.

Gravitatsion kuch bo‘yicha yechilgan masalalar 

Q1) Yer sirtida jismga ta’sir qiladigan gravitatsiya kuchini hisoblang. Quyidagi qiymatlarni hisobga oling:

• • Jism massasi 1000 kg bo‘lsin
  • Yer massasi 5.98 x 10²⁴ kg deb olinsin
  • Yer radiusi 6.38 x 10⁶ m deb olinsin
  • Universal doimiy G = 6.67 x 10^–11

Yechim:

Yer massasini m₁ va jism massasini m₂ deb olaylik.

Biz bilamizki, gravitatsiya kuchi quyidagi formula bilan beriladi:

Yuqoridagi tenglamaga qiymatlarni qo‘ysak, quyidagini olamiz:

Yechamiz:

Yer sirtida jismga ta’sir qiladigan gravitatsiya kuchi 9.778 N ga teng.

Q2) Yer sirtidan 10 000 metr balandlikda joylashgan jismga ta’sir qiladigan gravitatsiya kuchini hisoblang.

Jism massasi 1000 kg deb olinsin.

Yechim:

Quyidagilarni hisobga olaylik:

Yer radiusi 6.38 × 10⁶ m

Yer massasi 5.98 x 10²⁴ kg

Universal doimiy 6.67×10^–11

Jismga ta’sir qiladigan gravitatsiya kuchini quyidagi formula yordamida hisoblash mumkin:

Yuqoridagi tenglamaga qiymatlarni qo‘ysak, quyidagini olamiz:

Yer sirtidan 10 000 metr balandlikda jismga ta’sir qiladigan gravitatsiya kuchi 9.755 N ga teng.
Gravitatsiya qanday ishlashini aniqroq tushunish uchun quyidagi videoni tomosha qiling.

Ko‘p beriladigan savollar – FAQ

Q1

Gravitatsion kuch nima?

Jismlar orasida ta’sir qiladigan universal tortishish kuchi gravitatsion kuch deb ataladi.

Q2

Butun olam tortishish qonunini bayon qiling.

Butun olam tortishish qonuniga ko‘ra: “Har qanday ikki jism orasidagi tortishish kuchi ularning massalari ko‘paytmasiga to‘g‘ri proporsional va ular orasidagi masofaning kvadratiga teskari proporsionaldir”.

Q3

Gravitatsion kuchni topish formulasini keltiring.

Gravitatsion kuchni topish formulasi:

Bu yerda, F — ikki jism orasidagi gravitatsion kuch m₁ — birinchi jismning massasi m₂ — ikkinchi jismning massasi r — ikki jism markazlari orasidagi masofa

Q4

To‘g‘ri yoki noto‘g‘ri: Quyosh va Yer orasida gravitatsiya kuchi mavjud.

To‘g‘ri.

Q5

Gravitatsion kuch mavjudligini isbotlaydigan bir nechta misollar keltiring.

Okeanlarda yuzaga keladigan suv ko‘tarilishi va qaytishlari Oy tomonidan ta’sir qiladigan kuch tufayli sodir bo‘ladi. Quyoshdagi barcha gazlarni ushlab turadigan kuch. Yerda yurishga yordam beradigan kuch.