Article sobre el camp gravitatori i la intensitat del camp gravitatori
Quan empenyes un llibre contra la superfície de la taula fins que el llibre es mou, la teva mà toca el llibre. De la mateixa manera, quan lligues un objecte amb un tros de corda i després l'estires fins que es mou, la teva mà toca la corda, la corda toca l'objecte. En aquest cas, la força d'empenta, la força d'estirada, la força de tensió de la corda i forces com aquesta s'anomenen forces de tacte o forces de contacte. La força gravitatòria de la Terra que atrau la fruita que cau cap a la superfície de la Terra. O bé, la força gravitatòria de la Terra que atrau la lluna cap a l'òrbita de la Terra es produeix sense contacte entre la Terra i la fruita i la lluna.
Per tant, les forces gravitacionals o forces com aquesta s'anomenen forces de no contacte. Com podria caure la fruita i la lluna "caure" cap a la Terra sense que la Terra, la fruita i la lluna toquessin? Els científics, inclòs Newton , van trobar difícil imaginar el concepte de força de no contacte. Per tal d'imaginar i entendre més fàcilment el concepte de força de no contacte, es planteja el concepte de camp.
Camp gravitatori
Quan un objecte amb massa es troba a l'espai, produeix un camp gravitatori. El camp gravitatori d'un objecte amb massa m s'il·lustra en forma de línies de camp, com es mostra a la figura següent.
Com més lluny de la superfície de l'objecte, més lluny s'allunya la distància entre les línies del camp gravitatori. En canvi, com més a prop de la superfície de l'objecte, més s'acosta la distància entre les línies de camp. Com més a prop, més gran és la intensitat del camp gravitatori. Com més lluny, més petit és el camp gravitatori. De la mateixa manera, com més gran és la massa dels objectes, més i més a prop són les línies del camp gravitatori. Si una partícula de prova es col·loca a prop d'un objecte que produeix un camp gravitatori, la partícula de prova experimentarà una força gravitatòria. La direcció de la força gravitatòria cap al centre de l'objecte produeix un camp gravitatori.
Com més lluny de la superfície de l'objecte, més lluny està la distància entre les línies del camp gravitatori. En canvi, com més a prop de la superfície de l'objecte, més s'acosta la distància entre les línies del camp. Com més a prop està, més gran és la intensitat del camp gravitatori. Com més lluny, més petit és el camp gravitatori. De la mateixa manera, com més gran és la massa d'un objecte, més properes són les línies del camp gravitatori.
Si una partícula de prova es col·loca a prop d'un objecte que produeix un camp gravitatori, la partícula de prova experimentarà una força gravitatòria. La direcció de la força gravitatòria cap al centre de l'objecte produeix un camp gravitatori.
La força del camp gravitatori
La força del camp gravitatori terrestre experimentat per un objecte per sobre de la superfície terrestre:
g = força del camp gravitatori
F g = força de la gravetat
m B = massa de la Terra
R B = radi de la Terra = 6.37 x 10⁶ m
h = alçada dels objectes sobre la superfície terrestre
Si volem calcular la intensitat del camp gravitatori d'un planeta, la massa i el radi de la Terra (mB i RB) es substitueixen per la massa i el radi de la lluna o per la massa i el radi d'un planeta en particular.
Si observem el moviment de caiguda lliure d'un objecte per sobre de la superfície de la Terra, es veu com l'acceleració gravitatòria de la Terra que experimenta l'objecte, que és de 9.8 m/s² . Si l'objecte encara es troba per sobre de la superfície de la Terra (els objectes no cauen lliurement), g es veu com la intensitat del camp gravitatori terrestre que experimenta l'objecte, que és de 9.8 N/kg.
