ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર અને ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની તાકાત

ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર અને ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની શક્તિ વિશેનો લેખ

જ્યારે તમે ટેબલની સપાટી પર કોઈ પુસ્તકને ધક્કો મારીને પુસ્તક ખસેડો છો, ત્યારે તમારો હાથ પુસ્તકને સ્પર્શ કરે છે. તેવી જ રીતે, જ્યારે તમે કોઈ વસ્તુને દોરડાના ટુકડાથી બાંધો છો, પછી તેને ખેંચો જ્યાં સુધી તે ખસેડે નહીં, ત્યારે તમારો હાથ દોરડાને સ્પર્શ કરે છે, દોરડું વસ્તુને સ્પર્શે છે. આ કિસ્સામાં, દબાણ બળ, ખેંચાણ બળ, દોરડાનું તાણ બળ અને આવા બળોને સ્પર્શ બળ અથવા સંપર્ક બળ કહેવામાં આવે છે. પૃથ્વીનું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ જે પૃથ્વીની સપાટી તરફ પડતા ફળને ખેંચે છે. અથવા, પૃથ્વીનું ગુરુત્વાકર્ષણ બળ જે ચંદ્રને પૃથ્વીની ભ્રમણકક્ષામાં ખેંચે છે તે પૃથ્વી અને ફળ અને ચંદ્ર વચ્ચે સ્પર્શ વિના થાય છે.

તેથી, ગુરુત્વાકર્ષણ બળ અથવા આવા બળોને અસ્પૃશ્ય બળ કહેવામાં આવે છે. પૃથ્વી અને ફળ અને ચંદ્ર વચ્ચે સ્પર્શ કર્યા વિના ફળ કેવી રીતે પડી શકે અને ચંદ્ર પૃથ્વી પર "પડી" શકે? ન્યૂટન સહિતના વૈજ્ઞાનિકોને અસ્પૃશ્ય બળની વિભાવનાની કલ્પના કરવી મુશ્કેલ લાગી. અસ્પૃશ્ય બળની વિભાવનાને વધુ સરળતાથી કલ્પના કરવા અને સમજવા માટે, ક્ષેત્રની વિભાવના ઉભી કરવામાં આવી છે.

ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર

જ્યારે દળ ધરાવતો પદાર્થ અવકાશમાં હોય છે, ત્યારે તે પદાર્થ ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે. m દળ ધરાવતો પદાર્થનું ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર નીચેની આકૃતિમાં બતાવ્યા પ્રમાણે ક્ષેત્ર રેખાઓના સ્વરૂપમાં દર્શાવવામાં આવ્યું છે.

પદાર્થની સપાટીથી જેટલું દૂર જાય છે, ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની રેખાઓ વચ્ચેનું અંતર એટલું જ દૂર થાય છે. તેના બદલે, પદાર્થની સપાટીની નજીક, ક્ષેત્ર રેખાઓ વચ્ચેનું અંતર એટલું જ નજીક આવતું જાય છે. ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની તાકાત જેટલી વધારે હોય છે. દૂર, ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર નાનું થતું જાય છે. તેવી જ રીતે, પદાર્થોનું દળ જેટલું વધારે હોય છે, ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર રેખાઓ તેટલી જ નજીક આવતી જાય છે. જો કોઈ પરીક્ષણ કણ એવા પદાર્થની નજીક મૂકવામાં આવે છે જે ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે, તો પરીક્ષણ કણ ગુરુત્વાકર્ષણ બળનો અનુભવ કરશે. ગુરુત્વાકર્ષણ બળની દિશા પદાર્થના કેન્દ્ર તરફ ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે.

પદાર્થની સપાટીથી જેટલું દૂર જાય છે, ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની રેખાઓ વચ્ચેનું અંતર એટલું જ દૂર થાય છે. તેના બદલે, પદાર્થની સપાટીની નજીક જતાં, ક્ષેત્ર રેખાઓ વચ્ચેનું અંતર એટલું જ નજીક આવતું જાય છે. જેટલું નજીક આવે છે, ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની શક્તિ વધારે છે. જેટલું દૂર જાય છે, ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર નાનું થતું જાય છે. તેવી જ રીતે, પદાર્થનું દળ જેટલું વધારે હોય છે, ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર રેખાઓ તેટલી જ નજીક આવતી જાય છે.

જો કોઈ પરીક્ષણ કણને ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરતી વસ્તુની નજીક મૂકવામાં આવે, તો પરીક્ષણ કણ ગુરુત્વાકર્ષણ બળનો અનુભવ કરશે. ગુરુત્વાકર્ષણ બળની દિશા પદાર્થના કેન્દ્ર તરફ ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર ઉત્પન્ન કરે છે.

ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની તાકાત

પૃથ્વીની સપાટી ઉપરના પદાર્થ દ્વારા અનુભવાતી પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રની તાકાત:

g = ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર શક્તિ

F _g = ગુરુત્વાકર્ષણ બળ

m _B = પૃથ્વીનું દળ

R _B = પૃથ્વીની ત્રિજ્યા = 6.37 x 10 ⁶ મીટર

h = પૃથ્વીની સપાટીથી ઉપરના પદાર્થોની ઊંચાઈ

જો આપણે a ની ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર શક્તિની ગણતરી કરવા માંગતા હોઈએ તો ગ્રહ, પૃથ્વીનું દળ અને ત્રિજ્યા (મી_B અને આર_B) ને ચંદ્રના દળ અને ત્રિજ્યા અથવા કોઈ ચોક્કસ ગ્રહના દળ અને ત્રિજ્યા દ્વારા બદલવામાં આવે છે.

જો આપણે પૃથ્વીની સપાટી ઉપર કોઈ પદાર્થની મુક્ત-પતન ગતિ જોઈએ, તો તેને પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણ પ્રવેગ તરીકે જોવામાં આવે છે જે પદાર્થ દ્વારા અનુભવાય છે, જે 9.8 m/s ² છે . જો પદાર્થ હજુ પણ પૃથ્વીની સપાટીથી ઉપર હોય (વસ્તુઓ મુક્તપણે પડતા નથી), તો g ને પદાર્થ દ્વારા અનુભવાતી પૃથ્વીની ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્ર શક્તિ તરીકે જોવામાં આવે છે, જે 9.8 N/kg છે.