- Mi az a gravitációs mező?
- A gravitációs tér intenzitása
- Gravitációs potenciál
- Példák a gravitációs térre
Elmagyarázzuk, mik azok a gravitációs mezők, és hogyan mérjük intenzitásukat. Példák a gravitációs mezőre is.
Mi az a gravitációs mező?
A gravitációs mezőt vagy gravitációs mezőt az erők halmazának nevezzük, amely az, fizikai, amit általában gravitációs erőnek nevezünk: a négy alapvető erő egyikevilágegyetem. A gravitációs erő vonzó erő a tömeges tárgyak között.
Alapjánlogika A gravitációs mezőkből egy M tömegű test jelenléte a körülötte lévő térben olyan gravitációs erőteret hoz létre, amely megváltoztathatja a hatása alatt álló hatalmas objektumok pályáját.
Valójában, ha egy másik M tömegű test megközelíti M gravitációs terét, észrevesszük, hogy az mozgalom módosítja a gravitációs erő. És a relativitáselmélet szerint még a időjárás Magára is hatással lennének ezek az erők, eltorzítva, és olyan szingularitásokat okozva, mint a fekete lyukak, olyan csillagászati objektumok, amelyek gravitációs tere olyan erős, hogy még a fény sikerül megszöknie előlük.
A gravitációs mezők hosszú éveken át kiemelkedően elméleti természetűek voltak, a klasszikus (newtoni) fizika vektormezőként, a relativisztikus fizika pedig másodrendű tenzormezőként értette, de a 2016-os felfedezés hullámok Úgy tűnik, hogy a LIGO-kísérlet tudósainak gravitációs húzásai új megvilágításba helyezik ezt a kérdést.
A gravitációs tér intenzitása
A gravitációs mezők intenzitása vagy ami ugyanaz, a gyorsulás a gravitáció (vagy egyszerűen a gravitációt) a klasszikus fizikában a szimbólum képviseli g és mint a vektorok, vagyis a jelentéssel felruházott vonalak mezője és cím.
Általában az egységenkénti erőként határozzák meg tömeg tapasztalni fogod a részecske tömegeloszlás jelenlétében határozzuk meg. Általában Newton per kilogrammban (N / kg) fejezik ki.
A számítási képlet tehát a következő lenne:
g = lim m → 0 F / m, ahol m egy próbatömeg, F pedig a rá ható gravitációs erő.
Gravitációs potenciál
A gravitációs mező gravitációs potenciálja a newtoni mechanikában egy skaláris mennyiség, amelyet joule per kilogrammban (J / kg) mérnek, és amelyet amunka egységnyi tömegre, amely szükséges egy test állandó sebességgel történő szállításához a végtelenből a kérdéses gravitációs mező egy bizonyos pontjába.
A gravitációs potenciál kiszámítása a következő képlet alapján történik:
V = - GM / r, ahol V a gravitációs potenciál, G az univerzális gravitációs állandó és r a távolság attól a ponttól, ahol a potenciált ki akarjuk számítani, az M tömeg helyzetéig.
Példák a gravitációs térre
A gravitációs mező tökéletes példája a Naprendszer, amelyben a bolygók tömegük gravitációs ereje által vonzva keringenek a Nap körül.
Egy másik példa a Föld gravitációs tere, amelyet a körülötte lévő Föld bolygó generál, és amelyet minden alkalommal értékelni tudunk, amikor egy tárgyat beleejtünk. én általában. A Föld tömege megközelítőleg 5974 x 1024 kg, ami figyelemre méltó gravitációs mezőt generál körülötte.
Ismeretes, hogy a Föld gravitációja több vagy kevesebb, mint 9,8 N/kg, azaz 9,8m/s gyorsulás a Föld középpontja irányában. Ez az érték kissé változhat a földrajzi helytől függően, de ha feltételezzük, hogy a Föld teljes felületén állandó, az nagyon jó közelítés.
Ráadásul a gravitációs tér intenzívebb lesz a Föld felszínének közelében, mint a Föld külső rétegeiben. légkör.