- Какво е гравитационно поле?
- Интензитет на гравитационно поле
- Гравитационен потенциал
- Примери за гравитационно поле
Обясняваме какво представляват гравитационните полета и как се измерва тяхната интензивност. Също така, примери за гравитационно поле.
Какво е гравитационно поле?
Гравитационното поле или гравитационното поле се нарича набор от сили, който представлява, в физически, това, което обикновено наричаме сила на гравитацията: една от четирите основни сили наВселената. Гравитационната сила е сила на привличане между масивни обекти.
Споредлогика От гравитационните полета присъствието на тяло с маса M генерира в пространството около него поле от гравитационни сили, които могат да променят траекторията на масивни обекти под негово влияние.
Всъщност, ако друго тяло с маса M се приближи до гравитационното поле на M, ще забележим, че е движение се променя от сила на тежестта. И според теорията на относителността дори метеорологично време Тя самата ще бъде засегната от тези сили, като я изкриви и ще доведе до сингулярности като черни дупки, астрономически обекти, чиито гравитационни полета са толкова силни, че дори не светлина успява да избяга от тях.
В продължение на много години гравитационните полета бяха изключително теоретични, разбирани от класическата (нютонова) физика като векторно поле, а от релативистката физика като тензорно поле от втори ред, но откритието през 2016 г. вълни Гравитационното притегляне от учените в експеримента LIGO изглежда хвърля нова светлина върху този въпрос.
Интензитет на гравитационно поле
Интензитетът на гравитационните полета или, каквото е същото, на ускорение от земно притегляне (или просто гравитацията) се представя в класическата физика със символа ж и като поле от вектори, тоест от линии, надарени със значение и адрес.
Обикновено се определя като сила на единица маса ще изпитате а частица определя се при наличие на масово разпределение. Обикновено се изразява в нютони на килограм (N / kg).
Тогава формулата за нейното изчисление би била:
g = lim m → 0 Ж/м, където m е тестова маса, а F гравитационната сила, действаща върху нея.
Гравитационен потенциал
Гравитационният потенциал на гравитационно поле е, в Нютонова механика, скаларна величина, която се измерва в джаули на килограм (J / kg) и се определя като количестворабота за единица маса, необходима за транспортиране на тяло с постоянна скорост от безкрайност до определена точка във въпросното гравитационно поле.
Гравитационният потенциал се изчислява въз основа на следната формула:
V = - GM / r, където V е гравитационният потенциал, G е универсалната гравитационна константа и r е разстоянието от точката, където искаме да изчислим потенциала, до позицията на масата M.
Примери за гравитационно поле
Перфектен пример за гравитационно поле е това на Слънчева система, в която планетите обикалят около Слънцето, привлечени от гравитационните сили на тяхната маса.
Друг пример е гравитационното поле на Земята, това, което се генерира от планетата Земя около нея и което можем да оценим всеки път, когато пуснем обект в него. аз обикновено. Масата на Земята е приблизително 5974 x 1024 kg, което генерира забележително гравитационно поле около нея.
Известно е, че гравитацията на Земята е повече или по-малко от 9,8 N/kg, тоест ускорение от 9,8m/s в посока към центъра на Земята. Тази стойност може леко да варира в зависимост от географското местоположение, но ако приемем, че е постоянна по цялата повърхност на Земята, е много добро приближение.
Освен това гравитационното поле ще бъде по-интензивно в близост до земната повърхност, отколкото във външните слоеве на Земята. атмосфера.