Inngangur

Yfirlit kafla

• Lögmál Keplers um hreyfingu reikistjarna
• Þyngdarlögmál Newtons og almenn afstæðiskenning Einsteins

Stuðningur við kennara

Námsmarkmið í eðlisfræði koma úr 112.39 (c), Þekkingu og færni.

Berið saman hvers konar vinnu hvor vísindamaður vann. Báðir voru mikilvægir og tókust á við erfið vandamál. Kepler fann mynstur í gríðarlegu magni gagna. Newton fann undirliggjandi orsök þessara mynstra.

Áður en nemendur hefja þennan kafla er gagnlegt að rifja upp eftirfarandi hugtök:

• Notkun markverðra stafa í útreikningum: sýnið hvernig á að nota réttan fjölda markverðra stafa við samlagningu og margföldun.
• Rifjið upp vísindarithátt í tengslum við markverða stafi.
• Umreikningur eininga: sýnið hvernig á að breyta úr km/klst. í m/s.
• Rifjið upp víddargreiningu. Til dæmis jafngildir N einingunni kg·m/s².
• Útskýrið að metrakerfið gerir skýran greinarmun á massa og þyngd en algengar enskar einingar gera það ekki.
• Útreikningur meðaltals: sýnið hvernig á að finna meðaltal tveggja talna.
• Rifjið upp umritun formúla þannig að hægt sé að setja þær fram með tilliti til óþekktu stærðarinnar.
• Rifjið upp hreyfilögmál Newtons.

Inngangur

Hvað eiga fallandi epli og braut tunglsins sameiginlegt? Í þessum kafla lærið þið að hvort tveggja orsakast af þyngdarkrafti. Hreyfing allra himintungla ræðst í raun af þyngdarkrafti, sem er háður massa þeirra og fjarlægðinni á milli þeirra.

Johannes Kepler uppgötvaði þrjú lögmál um hreyfingu reikistjarna sem allar reikistjörnur og tungl á braut fylgja. Árum síðar nýtti Isaac Newton sér þessi lögmál við þróun þyngdarlögmáls Newtons. Þetta lögmál tengir þyngdarkraft við massa hluta og fjarlægðina á milli þeirra. Mörgum árum síðar sýndi Albert Einstein fram á að þyngdaraflið væri aðeins flóknara þegar hann birti almennu afstæðiskenninguna.