Pole grawitacyjne
Jeżeli w absolutnej próżni umieścimy ciało obdarzone masą M, to w przestrzeń wokół tego ciała zostanie zmieniona. W jaki sposób? Tak, że jeżeli umieścimy w tej przestrzeni jakiś obiekt próbny o masie m, to na obiekt ten będzie działać siła grawitacji i obiekt ten zacznie sie poruszać z przyspieszeniem.
Mówimy, że ciało o dowolnej masie wytwarza wokół siebie pole grawitacyjne.
Natężenie pola grawitacyjnego
Jak okreslić tę cechę przestrzeni? Mierząc wartość siły grawitacji dowolnym ciałem próbnym o masie m uzyskujemy w każdym punkcie pola wartość tej siły (umieszczamy dowolne ciało o znanej masie m w polu grawitacyjnym źródła i mierzymy jaka siła grawitacji działa na to ciało). Niestety siła ta zależy także od masy m ciała próbnego. Jeżeli podzielimy uzyskaną wartość siły grawitacji przez masę ciała próbnego, to uzyskamy wielkość opisującą pole grawitacyjne, niezależną od masy ciała próbnego.
Ta wielkość świetnie opisze nam samo pole. Jest to tak zwane natężenie pola grawitacyjnego.
gdzie:
γ - natężenie pola grawitacyjnego;
F - siła grawitacji działająca na ciało o masie m;
m - masa ciała próbnego.
Zauważmy, że natężenie pola grawitacyjnego jest wielkością wektorową. Kierunek i zwrot natężenia jest zgodny z kierunkiem i zwrotem siły grawitacji, a wartość (długość) tego wektora jest równa F/m.
Jednostką natężenia pola grawitacyjnego jest N/kg lub m/s2.
Linie pola grawitacyjnego
Pole grawitacyjne można ilustrować za pomocą linii natężenia pola grawitacyjnego. Wskazują one kierunek i zwrot natężenia pola w każdym punkcie. W przypadku pojedynczego źródła pola linie te układają się promieniście. Jeżeli źródłem pola jest kilka ciał, stosujemy zasadę superpozycji pól (wektorową sumę natężeń). W takim też przypadku linie pola nie są prostymi, a wektor natężenia pola jest wówczas styczny do linii pola w każdym jej punkcie.
Jeżeli linie pola grawitacyjnego są do siebie równoległe, mówimy, że pole grawitacyjne jest jednorodne.
Inne zagadnienia z tej lekcji
Prawo powszechnego ciążenia
Dwa punkty materialne przyciągają się wzajemnie siłą proporcjonalną do iloczynu tych mas i odwrotnie proporcjonalną do kwadratu odległości między tymi punktami.
Przyspieszenie ziemskie
Przyspieszenie ziemskie jest to przyspieszenie, jakie uzyskują ciała spadające na powierzchnię Ziemi. Oznaczamy je literą g. Jest ono równe w przybliżeniu 9,81 m/s2.
Energia potencjalna w polu grawitacyjnym
Siła grawitacji jest to siła zachowawcza, to znaczy, że praca przez nią wykonana przy przemieszczaniu ciała w polu grawitacyjnym nie zależy od drogi i toru ruchu, a jedynie od położenia początkowego i końcowego ciała w polu grawitacyjnym ...
Pierwsza prędkość kosmiczna
Aby ciało to poruszało się po orbicie kołowej wokół Ziemi należy mu nadać tak zwaną pierwszą prędkość kosmiczną. Co to jest orbita geostacjonarna?
Druga prędkość kosmiczna
Druga prędkość kosmiczna jest to najmniejsza z możliwych prędkości, jaką należy nadać ciału przy powierzchni Ziemi, aby mogło oddalić się do nieskończoności. Jest to tak zwana prędkość ucieczki.
© medianauka.pl, 2018-07-28, A-3584