Vysvětlíme, co jsou gravitační pole a jak se měří jejich intenzita. Také příklady gravitačního pole.
Co je to gravitační pole?
Gravitační pole nebo gravitační pole se nazývá soubor sil, které představují v fyzický, co běžně nazýváme gravitační silou: jedna ze čtyř základních silvesmír. Gravitační síla je přitažlivá síla mezi masivními objekty.
Podlelogika Z gravitačních polí generuje přítomnost tělesa o hmotnosti M v prostoru kolem něj pole gravitačních sil, které mohou pod jeho vlivem měnit trajektorii hmotných objektů.
Ve skutečnosti, pokud se jiné těleso o hmotnosti M přiblíží ke gravitačnímu poli M, všimneme si, že jeho hnutí je změněn tím gravitační síla. A podle teorie relativity dokonce i počasí Sama by byla těmito silami ovlivněna, deformovala by ji a dala vzniknout singularitám, jako jsou černé díry, astronomické objekty, jejichž gravitační pole jsou tak silná, že ani světlo se jim podaří uniknout.
Gravitační pole byla po mnoho let eminentně teoretické povahy, klasická (newtonovská) fyzika je chápala jako vektorové pole a relativistická fyzika jako tenzorové pole druhého řádu, ale objev v roce 2016 vlny Zdá se, že gravitační tahy vědců v experimentu LIGO vrhají nové světlo na tuto záležitost.
Intenzita gravitačního pole
Intenzita gravitačních polí nebo, co je totéž, akcelerace z gravitace (nebo jednoduše gravitace) je v klasické fyzice reprezentována symbolem G a jako pole vektorů, tedy čar obdařených významem a adresa.
Běžně se definuje jako síla na jednotku Hmotnost zažijete a částice stanoveno za přítomnosti rozdělení hmoty. Obvykle se vyjadřuje v Newtonech na kilogram (N / kg).
Vzorec pro jeho výpočet by tedy byl:
g = lim m → 0 F/m, kde m by byla zkušební hmotnost a F gravitační síla, která na ni působí.
Gravitační potenciál
Gravitační potenciál gravitačního pole je v newtonovské mechanice skalární veličina, která se měří v joulech na kilogram (J / kg) a je definována jako množstvípráce na jednotku hmotnosti nutnou k přepravě tělesa konstantní rychlostí z nekonečna do určitého bodu v příslušném gravitačním poli.
Gravitační potenciál se vypočítá na základě následujícího vzorce:
V = - GM / r, kde V je gravitační potenciál, G je univerzální gravitační konstanta a r je vzdálenost od bodu, kde chceme vypočítat potenciál, k poloze hmoty M.
Příklady gravitačního pole
Dokonalým příkladem gravitačního pole je pole Sluneční Soustava, ve kterém planety obíhají kolem Slunce, přitahovány gravitačními silami jejich hmoty.
Dalším příkladem je gravitační pole Země, které vytváří planeta Země kolem ní a které můžeme ocenit pokaždé, když do něj vhodíme nějaký předmět. já obvykle. Hmotnost Země je přibližně 5974 x 1024 kg, což kolem ní vytváří pozoruhodné gravitační pole.
Je známo, že zemská přitažlivost je více či méně než 9,8 N/kg, tedy zrychlení 9,8 m/s ve směru středu Země. Tato hodnota se může mírně lišit v závislosti na geografické poloze, ale za předpokladu, že je konstantní po celém povrchu Země, je velmi dobrá aproximace.
Navíc gravitační pole bude v blízkosti zemského povrchu intenzivnější než ve vnějších vrstvách Země. atmosféra.