Rain Kipper edited section_Gravitatsioonikonstandi_v_rtus_Newton__.tex  about 8 years ago

Commit id: a90685f3e456d846ff59694d39529aa08ecfb5a3

deletions | additions      

       

\subsection{Lahendus}  Alates antiikajast on teatud teatavaid Päikessüsteemi parameetreid. Kuuvarjutuste põhjal on hinnatud nii Kuu läbimõõtu ja kaugust (läbimõõt Maa suuruse ja varju suuruse põhjal, kaugus parallaksi abil). Päikese kaugus määrati Päikese ja Kuu vahelise nurga põhjal, mis on mõõdetud täpselt poolkuu ajal. Teades Päikese kaugust on võimalik viimase suurust arvutada nurkläbimõõdu põhjal. Seega oli Newtoni ajaks olid olemas hinnangulised suurused nii Päikese raadiuse $R_\odot = 700 000$km, Päikese kauguse $d=1.496\cdot10^{11}$m ning Maakera raadiuse ja tiheduse $R_\mathrm{Maa}=6378$km, $\rho_\mathrm{Maa}=5515$kg/m$^3$ jaoks. Newton teadis ka raskuskiirendust maapinnal, millest sai omakorda väärtuse $GM_\mathrm{Maa}$. Pannes kirja Kepleri kolmanda seaduse Maa jaoks, saab sellest avaldada $GM_\odot$.   $$ \frac{4\pi^2}{G(M_\odot+M_\mathrm{Maa}}=\frac{P^2}{d_\odot^3}, \frac{4\pi^2}{G(M_\odot+M_\mathrm{Maa})}=\frac{P^2}{d_\odot^3},  $$ kus $P$ tähistab aasta pikkust perioodi. Kui kasutada eeldust, et Päikese kesmine tihedus on sama Maa omaga, saame Päikese massiks $M_\odot = \frac43\pi\rho_\mathrm{Maa}R_\odot^3$. Asendades selle seose Kepleri seadusesse, saame vastuseks $$ G = \left(\frac{d^34\pi}{P^2}-M_\mathrm{Maa}\right)\frac{3}{4\pi\rho_\mathrm{Maa}R_\odot^3} = 1.7\cdot10^{-11}\mathrm{m^3kg^{-1}s^{-2}}$$