- Что такое гравитационное поле?
- Напряженность гравитационного поля
- Гравитационный потенциал
- Примеры гравитационного поля
Мы объясняем, что такое гравитационные поля и как измеряется их интенсивность. А также примеры гравитационного поля.
Что такое гравитационное поле?
Гравитационное поле или гравитационное поле называется набором сил, которые в физический, то, что мы обычно называем силой тяжести: одна из четырех основных силвселенная. Гравитационная сила - это сила притяжения между массивными объектами.
В соответствии слогика Из гравитационных полей присутствие тела массы M генерирует в пространстве вокруг него поле гравитационных сил, которые могут изменять траекторию движения массивных объектов под его влиянием.
Фактически, если другое тело массы M приблизится к гравитационному полю M, мы заметим, что его движение изменен сила притяжения. И, согласно теории относительности, даже Погода Он сам будет подвергаться воздействию этих сил, искажая его и вызывая сингулярности, такие как черные дыры, астрономические объекты, гравитационные поля которых настолько сильны, что даже светлый удается убежать от них.
Гравитационные поля в течение многих лет были в высшей степени теоретическими по своей природе, понимаемыми классической (ньютоновской) физикой как векторное поле, а релятивистской физикой - как тензорное поле второго порядка, но открытие в 2016 г. волны Гравитационное притяжение ученых в эксперименте LIGO, кажется, проливает новый свет на этот вопрос.
Напряженность гравитационного поля
Напряженность гравитационных полей или, что то же самое, ускорение принадлежащий сила тяжести (или просто гравитация) в классической физике обозначается символом г и как поле векторов, то есть линий, наделенных смыслом и адрес.
Обычно его определяют как силу на единицу масса вы испытаете частица определяется при наличии массового распределения. Обычно выражается в ньютонах на килограмм (Н / кг).
Таким образом, формула для его расчета будет следующей:
g = lim м → 0 Ф / м, где m - пробная масса, а F - действующая на нее гравитационная сила.
Гравитационный потенциал
Гравитационный потенциал гравитационного поля в механике Ньютона представляет собой скалярную величину, которая измеряется в джоулях на килограмм (Дж / кг) и определяется как количестворабота на единицу массы, необходимую для перемещения тела с постоянной скоростью из бесконечности в определенную точку рассматриваемого гравитационного поля.
Гравитационный потенциал рассчитывается по следующей формуле:
V = - GM / r, где V - гравитационный потенциал, G - универсальная гравитационная постоянная, а r - расстояние от точки, в которой мы хотим вычислить потенциал, до положения массы M.
Примеры гравитационного поля
Прекрасным примером гравитационного поля является поле Солнечная система, в котором планеты вращаются вокруг Солнца, привлеченные гравитационными силами своей массы.
Другой пример - гравитационное поле Земли, создаваемое планетой Земля вокруг нее, и мы можем оценить его каждый раз, когда бросаем в него какой-либо предмет. я обычно. Масса Земли составляет приблизительно 5974 x 1024 кг, что создает вокруг нее замечательное гравитационное поле.
Известно, что сила тяжести Земли больше или меньше 9,8 Н / кг, то есть ускорение 9,8 м / с в направлении центра Земли. Это значение может незначительно отличаться в зависимости от географического положения, но предположение, что оно постоянное по всей поверхности Земли, является очень хорошим приближением.
Кроме того, вблизи поверхности Земли гравитационное поле будет более интенсивным, чем во внешних слоях Земли. атмосфера.