ВЪВЕДЕНИЕ
Йохан Кеплер постулира своите закони за движението на планетите от Слънчевата система, основавайки се на наблюдателни данни. Но неговият модел не обяснява ЗАЩО планетите се движат по този начин. Това прави сър Исак Нютон в края на 17 век чрез закона за всеобщото привличане. Това е закон за една нова сила – гравитацията, която не само обяснява движенията на небесните тела, но също и кара телата да падат на повърхността на Земята.
1.1 Съдържание на темата
В частта за учителя към тази тема ще първо ще опишем закона на Нютон за гравитацията, как този закон, заедно с другите закони на Нютон за движението обобщават законите на Кеплер, как се дефинират космическите скорости и какъв е техния смисъл. Накрая ще разгледаме понятията маса и тегло и разликата между тях. В частта с практически упражнения за ученика ще предложим няколко интересни практически упражнения и въпроси, които имат за цел да илюстрират материала и да спомогнат за неговото по-добро усвояване.
Закон на Нютон за гравитацията
Нека разгледаме системата Земя – Слънце. Според закона на Нютон за всеобщото привличане, Земята усеща гравитационно привличане, което е пропорционално на произведението на масите на Земята и Слънцето и обратно пропорционално на квадрата на разстоянието между Земята и Слънцето:
, където G е гравитационната константа 
, m1 – масата на Земята, 
– масата на Слънцето, d – разстоянието между центровете на Земята и Слънцето.
Първоначално Нютон представя закона така: силата която принуждава планетите да се движат по елиптични орбити около Слънцето е винаги насочена към него (т.е. тя е централна сила) и е обратно пропорционална на квадрата на разстоянието между планетата и Слънцето. По-късно той обобщава закона: две материални точки се привличат взаимно с гравитационна сила, насочена по линията, пресичаща двете точки, пропорционална на произведението на техните маси и обратнопропорционална на квадрата на разстоянието между тях.
Понеже гравитационната сила е винаги насочена по линията, свързваща двете тела, то можем да приложим закона за гравитацията и за тяло, падащо към земната повърхност. Тогава, в уравнението за гравитационната сила, m1 ще е масата на тялото, М2 е масата на Земята, а d ще бъде радиусът на Земята. Но според закона на Нютон за движението, силата е равна на масата, умножена по ускорението:
Тогава, можем да изразим ускорението на падащото тяло:
g се нарича земно ускорение (още гравитационно ускорение или ускорение при свободно падане), равно е на 9,8 m/s2 (приблизително) и се отнася до гравитационната сила на привличане, която изпитват всички тела в близост до земната повърхност.
Законите на Нютон за гравитацията и ускорението могат да се използват, за да се обобщят законите на Кеплер:
1. Орбитите на две тела, движещи се около общ център на масите под влиянието на взаимно привличане винаги ще описват някое от коничните сечения – елипса, парабола, или хипербола.
2. Линията, свързваща двете тела ще описва еднакви площи за еднакви интервали от време. Този закон предполага, че телата ще се движат по-бързо по орбитите си, когато разстоянието до центъра на масите е по-малко, и по-бавно, когато разстоянието е по-голямо.
3. Този закон се отнася за относителната орбита на едното тяло около другото. Тогава, сумата от масите на двете тела, умножена по квадрата на орбиталния период на движещото се тяло е равна на голямата полуос на орбитата на трета степен: (m1 + m2) P2 = a3. Този вид на закона е изключително полезен за пресмятането на масите на звездите