Artikkeli painovoimakentästä ja painovoimakentän voimakkuudesta
Kun työnnät kirjaa pöydällä, kunnes kirja liikkuu, kätesi koskettaa kirjaa. Samoin kun sidot esineen köydellä ja vedät sitä, kunnes se liikkuu, kätesi koskettaa köyttä ja köysi koskettaa esinettä. Tässä tapauksessa köyden työntövoimaa, vetovoimaa, kiristysvoimaa ja muita vastaavia voimia kutsutaan kosketusvoimiksi. Maan painovoima, joka vetää putoavaa hedelmää kohti maan pintaa. Tai maan painovoima, joka vetää kuuta maan kiertoradalle, esiintyy ilman maan ja hedelmän ja kuun välistä kosketusta.
Siksi gravitaatiovoimia tai tällaisia voimia kutsutaan kosketuksettomiksi voimiksi. Kuinka hedelmä ja kuu voisivat pudota kohti maata koskettamatta maata ja hedelmää ja kuuta? Tiedemiehet, mukaan lukien Newton , pitivät kosketuksettoman voiman käsitteen kuvittelemista vaikeana. Jotta kosketuksettoman voiman käsitettä olisi helpompi kuvitella ja ymmärtää, nostetaan esiin kentän käsite.
Painovoimakenttä
Kun massallinen kappale on avaruudessa, se tuottaa gravitaatiokentän. Massaisen kappaleen, jonka massa on m, gravitaatiokenttä on esitetty kenttäviivojen muodossa, kuten alla olevassa kuvassa on esitetty.
Mitä kauempana kappaleen pinnasta ollaan, sitä kauempana gravitaatiokentän viivojen välinen etäisyys on. Sen sijaan, mitä lähempänä kappaleen pintaa ollaan, sitä lyhyemmäksi kenttäviivojen välinen etäisyys pienenee. Mitä lähempänä kappaleita ollaan, sitä suurempi on gravitaatiokentän voimakkuus. Mitä kauempana gravitaatiokenttä pienenee. Samoin mitä suurempi kappaleiden massa on, sitä enemmän ja lähempänä niitä ovat gravitaatiokentän viivat. Jos testihiukkanen sijoitetaan lähelle kappaletta, joka tuottaa gravitaatiokentän, testihiukkanen kokee gravitaatiovoiman. Painovoiman suunta kohti kappaleen keskustaa tuottaa gravitaatiokentän.
Mitä kauempana kappaleen pinnasta ollaan, sitä kauempana gravitaatiokentän viivojen välinen etäisyys on. Sen sijaan, mitä lähempänä kappaleen pintaa ollaan, sitä lyhyemmäksi kenttäviivojen välinen etäisyys pienenee. Mitä lähempänä kappaletta ollaan, sitä suurempi on gravitaatiokentän voimakkuus. Mitä kauempana gravitaatiokenttä pienenee. Samoin mitä suurempi kappaleen massa on, sitä enemmän ja lähempänä toisiaan gravitaatiokentän viivat ovat.
Jos testihiukkanen asetetaan lähelle kohdetta, joka tuottaa gravitaatiokentän, testihiukkanen kokee gravitaatiovoiman. Painovoiman suunta kohti kohteen keskustaa tuottaa gravitaatiokentän.
Painovoimakentän voimakkuus
Maan painovoimakentän voimakkuus, jonka maanpinnan yläpuolella oleva kappale kokee:
g = painovoimakentän voimakkuus
F g = painovoima
m B = maan massa
R B = maan säde = 6.37 x 10⁶ m
h = esineiden korkeus maanpinnan yläpuolella
Jos haluamme laskea gravitaatiokentän voimakkuuden planeetta, maan massa ja säde (mB Ja RB) korvataan kuun massalla ja säteellä tai tietyn planeetan massalla ja säteellä.
Jos tarkastelemme kappaleen vapaata pudotusliikettä maan pinnan yläpuolella, se nähdään kappaleen kokemana maan gravitaatiokiihtyvyytenä, joka on 9.8 m/s² . Jos kappale on edelleen maan pinnan yläpuolella (kappaleet eivät putoa vapaasti), g nähdään kappaleen kokemana maan painovoimakentän voimakkuutena, joka on 9.8 N/kg.
