- Що таке гравітаційне поле?
- Інтенсивність гравітаційного поля
- Гравітаційний потенціал
- Приклади гравітаційного поля
Ми пояснюємо, що таке гравітаційні поля і як вимірюється їх інтенсивність. Також приклади гравітаційного поля.
Що таке гравітаційне поле?
Гравітаційним полем або гравітаційним полем називають сукупність сил, яка представляє, в фізичний, те, що ми зазвичай називаємо силою тяжіння: одна з чотирьох основних силвсесвіту. Сила тяжіння - це сила притягання між масивними об'єктами.
Відповідно дологіка З гравітаційних полів наявність тіла масою M породжує в навколишньому просторі поле гравітаційних сил, які під його впливом можуть змінювати траєкторію масивних об’єктів.
Насправді, якщо інше тіло масою M наблизиться до гравітаційного поля M, ми помітимо, що його рух змінюється сила тяжіння. І, згідно з теорією відносності, навіть погода На нього самі впливають ці сили, спотворюючи його і викликаючи сингулярності, такі як чорні діри, астрономічні об’єкти, гравітаційні поля яких настільки сильні, що навіть світло вдається від них втекти.
Протягом багатьох років гравітаційні поля мали виключно теоретичний характер, їх розуміла класична (ньютонівська) фізика як векторне поле, а релятивістська фізика — як тензорне поле другого порядку, але відкриття в 2016 р. хвилі Здається, гравітаційні сили вчених в експерименті LIGO проливають нове світло на це питання.
Інтенсивність гравітаційного поля
Інтенсивність гравітаційних полів або, що те саме, прискорення з тяжіння (або просто гравітація) у класичній фізиці позначається символом g і як поле векторів, тобто ліній, наділених значенням і адреса.
Зазвичай її визначають як силу на одиницю мас ви відчуєте а частинка визначається за наявності масового розподілу. Зазвичай він виражається в Ньютонах на кілограм (Н/кг).
Тоді формула для його розрахунку буде такою:
g = lim m → 0 Ф/м, де m буде пробною масою, а F — силою тяжіння, що діє на неї.
Гравітаційний потенціал
Гравітаційний потенціал гравітаційного поля — це в механіці Ньютона скалярна величина, яка вимірюється в джоулях на кілограм (Дж/кг) і визначається як кількістьробота на одиницю маси, необхідну для транспортування тіла з постійною швидкістю від нескінченності до певної точки в полі тяжіння, про яку йдеться.
Гравітаційний потенціал розраховується за такою формулою:
V = - GM / р, де V — гравітаційний потенціал, G — універсальна гравітаційна константа, а r — відстань від точки, де ми хочемо обчислити потенціал, до положення маси M.
Приклади гравітаційного поля
Прекрасним прикладом гравітаційного поля є поле Сонячна система, в якому планети обертаються навколо Сонця, притягаючись силами тяжіння їх маси.
Іншим прикладом є гравітаційне поле Землі, яке створює планета Земля навколо неї і яке ми можемо оцінити кожен раз, коли кидаємо в нього об’єкт. я зазвичай. Маса Землі становить приблизно 5974 x 1024 кг, що створює навколо неї чудове гравітаційне поле.
Відомо, що сила тяжіння Землі більше або менше 9,8 Н/кг, тобто прискорення 9,8м/с у напрямку до центру Землі. Це значення може дещо змінюватися залежно від географічного розташування, але якщо припустити, що воно постійне по всій поверхні Землі, є дуже хорошим наближенням.
Крім того, гравітаційне поле буде більш інтенсивним поблизу поверхні Землі, ніж у зовнішніх шарах Землі. атмосфера.