2. Исходные данные опыта
Исходные данные берем из опыта по определению постоянной всемирного тяготения (G). Опыт состоял в следующем: к одной из чашек чувствительных весов на нити подвешивали стеклянный шар, наполненный ртутью. После уравновешивания весов под шар с ртутью подкатывали свинцовый шар. Вследствие притяжения ртутного шара к свинцовому шару, равновесие весов нарушалось. Для восстановления равновесия весов надо было положить дополнительную гирьку, сила притяжения которой к Земле, равнялась силе притяжения ртутного шара к свинцовому. (Физика, 8 кл., А. К. Кикоин, И. К. Кикоин)
Корректность проведения опыта и точность его результатов для нас имеет второстепенное значение. Основная задача этой работы заключается в том, чтобы показать неполноту утверждения, прямо вытекающего из закона всемирного тяготения Ньютона, что сама сила, с которой Земля притягивает тело, пропорциональна массе этого тела. Т.е., если в поле тяготения одного тела появляется другое, то первое тело мгновенно определяет его массу и силу, с которой первое тело должно воздействовать на второе. Исходя из этой логики: если в поле тяготения одного тела появляется другое, превосходящее первого по массе, оно всё равно должно выделить силу, пропорциональную этой массе. На самом деле, сила, с которой одно тело притягивает другое, пропорциональна обратному отношению их масс.
Рис. 1. m рт. = 5кг; m св. =6000 кг; m д.г. =0,7мгм; r рт.=4,5см; rсв.=0,5м
Fпр.=—6,738826698х10—6 н – сила притяжения дополнительной гирьки к Земле.
Забегая вперёд: вращение Земли непосредственно осуществляет часть высвобожденной инерциальной силы инертной массы Земли. На предмет, находящийся в свободном падении, действует сила притяжения Земли и инерционная сила отталкивания предмета. На Землю действует сила притяжения предмета и инерционная сила отталкивания Земли. На предмет, находящийся на поверхности Земли, действуют сила тяжести и ей противодействующая реакция опоры (поверхности Земли). Сила тяжести является равнодействующей силы притяжения и центростремительной (осестремительной) силы, т.е. сила тяжести по модулю больше силы притяжения. Реакция опоры является равнодействующей центробежной силы и инерциальной силы инертной массы. Ускорение g разнится по широте вследствие нешарообразности Земли и наличия центростремительной силы.
3. Взаимодействие