• Mis on gravitatsiooniväli?
• Gravitatsioonivälja intensiivsus
• Gravitatsioonipotentsiaal
• Gravitatsioonivälja näited

Selgitame, mis on gravitatsiooniväljad ja kuidas nende intensiivsust mõõdetakse. Samuti näiteid gravitatsiooniväljast.

The Kuu tiirleb ümber meie planeedi Maa massi gravitatsioonijõudude toimel.

Mis on gravitatsiooniväli?

Gravitatsioonivälja või gravitatsioonivälja nimetatakse jõudude kogumiks, mis esindab, in füüsiline, mida me tavaliselt nimetame gravitatsioonijõuks: üks neljast põhijõustuniversum. Gravitatsioonijõud on tõmbejõud massiivsete objektide vahel.

Vastavaltloogika M-massiga keha olemasolu gravitatsiooniväljadest tekitab seda ümbritsevas ruumis gravitatsioonijõudude välja, mis võivad selle mõju all olevate massiivsete objektide trajektoori muuta.

Tegelikult, kui teine ​​keha massiga M läheneb M gravitatsiooniväljale, märkame, et selle liikumine on muudetud gravitatsioonijõud. Ja relatiivsusteooria kohaselt isegi ilm Need jõud mõjutaksid seda ise, moonutades seda ja tekitades singulaarsusi, nagu mustad augud, astronoomilised objektid, mille gravitatsiooniväljad on nii tugevad, et isegi mitte valgus õnnestub nende eest põgeneda.

Gravitatsiooniväljad olid aastaid oma olemuselt eriti teoreetilised, klassikaline (Newtoni) füüsika mõistis neid vektorväljana ja relativistlik füüsika teist järku tensorväljana, kuid 2016. aastal avastati lained LIGO eksperimendi teadlaste gravitatsioonilised tõmbed näivad heitvat sellele küsimusele uut valgust.

Gravitatsioonivälja intensiivsus

Intensiivsust määratletakse tavaliselt jõuna massiühiku kohta.

Gravitatsiooniväljade intensiivsus või, mis on sama, kiirendus selle gravitatsiooni (või lihtsalt gravitatsiooni) on klassikalises füüsikas tähistatud sümboliga g ja vektorite, see tähendab tähendusega ja tähendusega varustatud joonte väljana aadress.

Tavaliselt määratletakse seda kui jõudu ühiku kohta mass koged a osakest määratakse massijaotuse juuresolekul. Tavaliselt väljendatakse seda njuutonites kilogrammi kohta (N / kg).

Selle arvutamise valem oleks siis järgmine:

g = lim m → 0 F / m, kus m oleks katsemass ja F sellele mõjuv gravitatsioonijõud.

Gravitatsioonipotentsiaal

Gravitatsioonivälja gravitatsioonipotentsiaal on Newtoni mehaanikas skalaarne suurus, mida mõõdetakse džaulides kilogrammi kohta (J / kg) ja mis on määratletud kuitöö massiühiku kohta, mis on vajalik keha transportimiseks konstantse kiirusega lõpmatusest kõnealuse gravitatsioonivälja teatud punkti.

Gravitatsioonipotentsiaal arvutatakse järgmise valemi alusel:

V = - GM / r, kus V on gravitatsioonipotentsiaal, G on universaalne gravitatsioonikonstant ja r on kaugus punktist, kus soovime potentsiaali arvutada, massi M asukohani.

Gravitatsioonivälja näited

Gravitatsiooniväli on Päikese ümber tiirlevate planeetide jõud.

Gravitatsioonivälja suurepärane näide on Päikesesüsteem, kus planeedid tiirlevad ümber Päikese, neid tõmbavad ligi nende massi gravitatsioonijõud.

Teine näide on Maa gravitatsiooniväli, mille loob seda ümbritsev planeet Maa ja mida me oskame hinnata iga kord, kui me sinna mingi objekti kukutame. ma tavaliselt. Maa mass on ligikaudu 5974 x 1024 kg, mis tekitab selle ümber märkimisväärse gravitatsioonivälja.

Teadaolevalt on Maa gravitatsioon enam-vähem kui 9,8 N / kg, see tähendab kiirendus 9,8 m / s Maa keskpunkti suunas. See väärtus võib olenevalt geograafilisest asukohast veidi erineda, kuid eeldada, et see on kogu Maa pinnal konstantne, on väga hea ligikaudne hinnang.

Lisaks on gravitatsiooniväli Maa pinna läheduses intensiivsem kui Maa väliskihtides. õhkkond.