- Ce este un câmp gravitațional?
- Intensitatea câmpului gravitațional
- Potenţial gravitaţional
- Exemple de câmp gravitațional
Vă explicăm ce sunt câmpurile gravitaționale și cum se măsoară intensitatea lor. De asemenea, exemple de câmp gravitațional.
Ce este un câmp gravitațional?
Câmpul gravitațional sau câmpul gravitațional se numește ansamblul de forțe care reprezintă, în fizic, ceea ce numim în mod obișnuit forța gravitației: una dintre cele patru forțe fundamentale aleunivers. Forța gravitațională este o forță de atracție între obiecte masive.
Conformlogică Din câmpurile gravitaționale, prezența unui corp de masă M generează în spațiul din jurul său un câmp de forțe gravitaționale care poate altera traiectoria obiectelor masive aflate sub influența sa.
De fapt, dacă un alt corp de masă M se apropie de câmpul gravitațional al lui M, vom observa că acesta circulaţie este alterată de forta gravitatiei. Și, conform teoriei relativității, chiar și vreme Ea însăși ar fi afectată de aceste forțe, deformându-l și dând naștere la singularități precum găurile negre, obiecte astronomice ale căror câmpuri gravitaționale sunt atât de puternice încât nici măcar ușoară reușește să scape de ei.
Câmpurile gravitaționale au fost timp de mulți ani de natură eminamente teoretică, înțelese de fizica clasică (newtoniană) ca un câmp vectorial și de fizica relativistă ca un câmp tensor de ordinul doi, dar descoperirea în 2016 a valuri Atractiile gravitaționale ale oamenilor de știință din experimentul LIGO par să arunce o lumină nouă asupra acestei chestiuni.
Intensitatea câmpului gravitațional
Intensitatea câmpurilor gravitaționale sau, ceea ce este la fel, a accelerare al gravitatie (sau pur și simplu gravitația) este reprezentată în fizica clasică prin simbol g iar ca câmp de vectori, adică de linii înzestrate cu sens şi abordare.
Este definită în mod obișnuit ca forța pe unitatea de masa vei experimenta o particulă determinată în prezenţa unei distribuţii de masă. Este de obicei exprimat în Newtoni pe kilogram (N / kg).
Formula de calcul a acestuia ar fi, deci:
g = lim m → 0 F/m, unde m ar fi o masă de test și F forța gravitațională care acționează asupra ei.
Potenţial gravitaţional
Potențialul gravitațional al unui câmp gravitațional este, în mecanica newtoniană, o mărime scalară care se măsoară în jouli pe kilogram (J/kg) și este definită ca cantitatea deloc de munca pe unitatea de masă necesară pentru a transporta un corp cu o viteză constantă de la infinit până la un anumit punct din câmpul gravitațional în cauză.
Potențialul gravitațional se calculează pe baza următoarei formule:
V = - GM / r, unde V este potențialul gravitațional, G este constanta gravitațională universală și r este distanța de la punctul în care dorim să calculăm potențialul până la poziția masei M.
Exemple de câmp gravitațional
Un exemplu perfect de câmp gravitațional este cel al Sistem solar, în care planetele orbitează în jurul Soarelui, atrase de forțele gravitaționale ale masei lor.
Un alt exemplu este câmpul gravitațional al Pământului, cel generat de planeta Pământ din jurul lui și pe care îl putem aprecia de fiecare dată când aruncăm un obiect în el. eu de obicei. Masa Pământului este de aproximativ 5974 x 1024 kg, ceea ce generează un câmp gravitațional remarcabil în jurul său.
Se știe că gravitația Pământului este mai mult sau mai mică de 9,8 N/kg, adică o accelerație de 9,8m/s în direcția centrului Pământului. Această valoare poate varia ușor în funcție de locația geografică, dar presupunerea că este constantă pe întreaga suprafață a Pământului este o aproximare foarte bună.
În plus, câmpul gravitațional va fi mai intens în vecinătatea suprafeței Pământului, decât în straturile exterioare ale Pământului. atmosfera.