Статия за гравитационното поле и силата на гравитационното поле
Когато натискате книга върху повърхността на масата, докато книгата се раздвижи, ръката ви я докосва. По същия начин, когато завържете предмет с парче въже и след това го дърпате, докато се раздвижи, ръката ви докосва въжето, въжето докосва предмета. В този случай силата на натиск, силата на дърпане, силата на опън на въжето и подобни сили се наричат сили на допир или контактни сили. Гравитационната сила на Земята, която дърпа падащите плодове към повърхността на Земята. Или гравитационната сила на Земята, която дърпа Луната към земната орбита, възниква без допир между Земята, плодовете и Луната.
Следователно, гравитационните сили или сили като тази се наричат сили без допир. Как биха могли плодовете да падат и Луната да „паднат“ към Земята, без да докоснат Земята и плодовете до Луната? Учените, включително Нютон , са намирали за трудно да си представят концепцията за сила без допир. За да си представят и разберат по-лесно концепцията за сила без допир, се повдига концепцията за поле.
Гравитационно поле
Когато обект с маса се намира в пространството, той създава гравитационно поле. Гравитационното поле на обект с маса m е илюстрирано под формата на силови линии, както е показано на фигурата по-долу.
Колкото по-далеч от повърхността на обекта, толкова по-голямо е разстоянието между линиите на гравитационното поле. Вместо това, колкото по-близо до повърхността на обекта, толкова по-близо е разстоянието между линиите на полето. Колкото по-близо, толкова по-голяма е силата на гравитационното поле. Колкото по-далеч, толкова по-малко става гравитационното поле. По същия начин, колкото по-голяма е масата на обектите, толкова повече и по-близки са линиите на гравитационното поле. Ако тестова частица се постави близо до обект, който създава гравитационно поле, тя ще изпита гравитационна сила. Посоката на гравитационната сила към центъра на обекта създава гравитационно поле.
Колкото по-далеч от повърхността на обекта, толкова по-голямо е разстоянието между линиите на гравитационното поле. Вместо това, колкото по-близо до повърхността на обекта, толкова по-близо е разстоянието между линиите на полето. Колкото по-близо, толкова по-голяма е силата на гравитационното поле. Колкото по-далеч, толкова по-малко става гравитационното поле. По същия начин, колкото по-голяма е масата на обекта, толкова повече и по-близки са линиите на гравитационното поле.
Ако тестова частица се постави близо до обект, който създава гравитационно поле, тя ще изпита гравитационна сила. Посоката на гравитационната сила към центъра на обекта създава гравитационно поле.
Силата на гравитационното поле
Силата на земното гравитационно поле, изпитвана от обект над земната повърхност:
g = силата на гравитационното поле
Fg = сила на гравитацията
m B = маса на Земята
R B = радиус на Земята = 6.37 x 10 6 м
h = височина на обектите над земната повърхност
Ако искаме да изчислим силата на гравитационното поле на планетата, масата и радиусът на Земята (мB и RB) се заменят с масата и радиуса на Луната или масата и радиуса на определена планета.
Ако разгледаме движението на свободно падане на обект над повърхността на Земята, то се разглежда като гравитационното ускорение на Земята, което се изпитва от обекта, което е 9.8 m/s² . Ако обектът е все още над земната повърхност (обектите не падат свободно), тогава g се разглежда като силата на гравитационното поле на Земята, изпитвана от обекта, която е 9.8 N/kg.
