Презентация "Определение массы Земли с помощью нитяного маятника" 11 класс

«Определение массы Земли с помощью нитяного маятника» Презентация для уч-ся 11 класса учителя физики МКОУ «СОШ №6» г. Благодарный Симонова Артура Михайловича А можно ли определить массу Земли при помощи весов?

Закон всемирного тяготения открыл, как известно, знаменитый английский учёный Исаак Ньютон. Говорят, это случилось, когда ему на голову упало с ветки созревшее яблоко. О другом его научном подвиге известно меньше. А ведь Ньютон был одним из тех, кто… взвесил Землю! Как это удалось?

К тому времени учёные уже знали, что Земля – шар. Вычислили его диаметр и даже подсчитали объём – 1021м3. Оставалось лишь умножить полученный объём на вес одного кубического метра или даже сантиметра Земли, и задача решена. Но какова точность? Увы, очень невелика. Ведь планета Земля состоит из разных пород, плотность которых, а значит, и вес, и на поверхности, и в глубине, весьма разновелики. К тому времени учёные уже знали, что Земля – шар. Вычислили его диаметр и даже подсчитали объём – 1021м3. Оставалось лишь умножить полученный объём на вес одного кубического метра или даже сантиметра Земли, и задача решена. Но какова точность? Увы, очень невелика. Ведь планета Земля состоит из разных пород, плотность которых, а значит, и вес, и на поверхности, и в глубине, весьма разновелики. Соотечественники Ньютона – англичане Кавендиш и Бейли решали задачу, пользуясь законом всемирного тяготения. Прежде всего они попытались определить силу, с которой действуют друг на друга на известном расстоянии два тела известной величины и удельного веса. Зная величину этой силы, можно затем определить и силу, с которой Земля притягивает тела, и таким образом найти средний удельный вес планеты. Соотечественники Ньютона – англичане Кавендиш и Бейли решали задачу, пользуясь законом всемирного тяготения. Прежде всего они попытались определить силу, с которой действуют друг на друга на известном расстоянии два тела известной величины и удельного веса. Зная величину этой силы, можно затем определить и силу, с которой Земля притягивает тела, и таким образом найти средний удельный вес планеты.

Конечно, легче это сказать, чем сделать: в период с 1838 по 1842 год Кавендиш и в основном Бейли провели около 300 опытов для более точного определения плотности. В результате выяснилось: средняя плотность планеты 5670 кг/м3. И таким образом её вес М= 5,67х1021 тонн, или

шесть тысяч миллионов миллионов миллионов тонн.

Современные данные свидетельствуют, что средняя плотность нашей планеты – 5,517 т/м3, а её масса – 5,967х1021 тонн. Так что Бейли ошибся не так уж на много, а на могильной плите Ньютона с полным на то правом имеется и такое изображение – ангелы взвешивают на весах планету. Только взвесили её не ангелы – люди… Современные данные свидетельствуют, что средняя плотность нашей планеты – 5,517 т/м3, а её масса – 5,967х1021 тонн. Так что Бейли ошибся не так уж на много, а на могильной плите Ньютона с полным на то правом имеется и такое изображение – ангелы взвешивают на весах планету. Только взвесили её не ангелы – люди… Однако, был определён не вес Земли, а её масса. Вес Земли равен нулю, так как она находится в свободном падении. Однако, был определён не вес Земли, а её масса. Вес Земли равен нулю, так как она находится в свободном падении.

Итак!!!

Учитывая, что сила тяжести и гравитационная сила Учитывая, что сила тяжести и гравитационная сила имеют одну природу можно записать Fт=Fгр или g=GMз/R2. С другой стороны имеем формулу для определения периода нитяного маятника T= Из последней формулы выражаем ускорение Из последней формулы выражаем ускорение свободного падения g=4π2L/T2. Обе формулы для ускорения свободного падения приравниваем 4π2L/T2=GMз/R2 Окончательно формула

• Окончательно формула
• примет вид:
• Mз=4π2LR2/(GТ2)≈5,99*1024кг

Использованные ресурсы:

• pochemuha.ru›kak-vzveshivali-zemlyu…kakov-eyo-ves;
• astrostory.org›study-96-1.html;
• images.yandex.ru;
• earthkosmos.business-hosts.com›text1017.html