• Mikä on gravitaatiokenttä?
• Gravitaatiokentän intensiteetti
• Gravitaatiopotentiaali
• Esimerkkejä gravitaatiokentistä

Selitämme mitä gravitaatiokentät ovat ja miten niiden voimakkuutta mitataan. Myös esimerkkejä gravitaatiokentistä.

The Kuu kiertää planeettaamme Maan massan painovoimavoimien vaikutuksesta.

Mikä on gravitaatiokenttä?

Gravitaatiokenttää tai gravitaatiokenttää kutsutaan voimien joukkoksi, joka edustaa, in fyysistä, mitä me yleisesti kutsumme painovoimaksi: yksi neljästä perusvoimastauniversumi. Gravitaatiovoima on vetovoima massiivisten esineiden välillä.

Mukaanlogiikka Gravitaatiokentistä M-massaisen kappaleen läsnäolo synnyttää ympärillään olevaan tilaan gravitaatiovoimien kentän, joka voi muuttaa sen vaikutuksen alaisena olevien massiivisten esineiden liikerataa.

Itse asiassa, jos toinen kappale, jonka massa on M, lähestyy M:n gravitaatiokenttää, huomaamme sen liikettä on muutettu painovoima. Ja suhteellisuusteorian mukaan jopa sää Nämä voimat vaikuttaisivat siihen itsessään, vääristäen sitä ja aiheuttaen singulariteetteja, kuten mustia aukkoja, tähtitieteellisiä kohteita, joiden gravitaatiokentät ovat niin voimakkaita, ettei edes valoa onnistuu pakenemaan heiltä.

Gravitaatiokentät olivat useiden vuosien ajan luonteeltaan enimmäkseen teoreettisia, klassinen (newtonilainen) fysiikka ymmärsi sen vektorikenttänä ja relativistinen fysiikka toisen asteen tensorikenttänä, mutta vuonna 2016 löydetty aallot LIGO-kokeen tutkijoiden gravitaatiovedot näyttävät tuovan uutta valoa tähän asiaan.

Gravitaatiokentän intensiteetti

Intensiteetti määritellään yleisesti voimaksi massayksikköä kohti.

Gravitaatiokenttien intensiteetti tai mikä on sama, kiihtyvyys -lta painovoima (tai yksinkertaisesti painovoimaa) esitetään klassisessa fysiikassa symbolilla g ja vektoreiden, eli viivojen, joilla on merkitys ja merkitys osoite.

Se määritellään yleisesti voimaksi yksikköä kohti massa- tulet kokemaan a hiukkanen määritetään massajakauman läsnä ollessa. Se ilmaistaan ​​yleensä newtoneina kilogrammaa kohti (N / kg).

Sen laskentakaava olisi siis:

g = lim m → 0 F/m, missä m olisi testimassa ja F siihen vaikuttava gravitaatiovoima.

Gravitaatiopotentiaali

Gravitaatiokentän gravitaatiopotentiaali on Newtonin mekaniikassa skalaarisuure, joka mitataan jouleina kilogrammaa kohti (J / kg) ja määritelläänJob massayksikköä kohti, joka tarvitaan kappaleen kuljettamiseen vakionopeudella äärettömyydestä tiettyyn pisteeseen kyseisessä gravitaatiokentässä.

Gravitaatiopotentiaali lasketaan seuraavan kaavan mukaan:

V = - GM / r, jossa V on gravitaatiopotentiaali, G on universaali gravitaatiovakio ja r on etäisyys pisteestä, jossa halutaan laskea potentiaali, massan M sijaintiin.

Esimerkkejä gravitaatiokentistä

Gravitaatiokenttä on aurinkoa kiertävien planeettojen voimia.

Täydellinen esimerkki gravitaatiokentästä on Aurinkokunta, jossa planeetat kiertävät Auringon ympärillä niiden massan gravitaatiovoimien vetämänä.

Toinen esimerkki on Maan gravitaatiokenttä, jota ympäröivä maaplaneetta synnyttää ja jota voimme arvostaa joka kerta, kun pudotamme esineen siihen. minä yleensä. Maan massa on noin 5974 x 1024 kg, mikä synnyttää sen ympärille merkittävän gravitaatiokentän.

Tiedetään, että Maan painovoima on enemmän tai vähemmän kuin 9,8 N / kg, eli kiihtyvyys 9,8 m / s Maan keskipisteen suuntaan. Tämä arvo voi vaihdella hieman maantieteellisen sijainnin mukaan, mutta sen olettaminen vakiona koko maan pinnalla on erittäin hyvä arvio.

Lisäksi gravitaatiokenttä on voimakkaampi maan pinnan läheisyydessä kuin maan uloimmissa kerroksissa. tunnelmaa.