गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तीव्रता

गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तीव्रता के बारे में लेख

जब आप किसी किताब को मेज पर तब तक धकेलते हैं जब तक वह हिलने न लगे, तो आपका हाथ किताब को छूता है। इसी प्रकार, जब आप किसी वस्तु को रस्सी से बांधते हैं और फिर उसे तब तक खींचते हैं जब तक वह हिलने न लगे, तो आपका हाथ रस्सी को छूता है और रस्सी वस्तु को छूती है। इस स्थिति में, धकेलने वाला बल, खींचने वाला बल, रस्सी का तनाव बल और इस प्रकार के अन्य बलों को स्पर्श बल या संपर्क बल कहा जाता है। पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण बल जो फल को पृथ्वी की सतह की ओर खींचता है, या पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण बल जो चंद्रमा को पृथ्वी की कक्षा में खींचता है, पृथ्वी और फल तथा चंद्रमा के बीच बिना स्पर्श के होता है।

इसलिए, गुरुत्वाकर्षण बल या इस तरह के बलों को स्पर्शहीन बल कहा जाता है। पृथ्वी, फल और चंद्रमा के बीच स्पर्श हुए बिना फल कैसे गिर सकते हैं और चंद्रमा पृथ्वी की ओर कैसे "गिर" सकता है? न्यूटन सहित वैज्ञानिकों को स्पर्शहीन बल की अवधारणा को समझना कठिन लगा। स्पर्शहीन बल की अवधारणा को आसानी से समझने और कल्पना करने के लिए, क्षेत्र की अवधारणा को सामने लाया गया।

गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र

जब कोई द्रव्यमान वाली वस्तु अंतरिक्ष में होती है, तो वह गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र उत्पन्न करती है। द्रव्यमान m वाली वस्तु के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को क्षेत्र रेखाओं के रूप में दर्शाया जाता है, जैसा कि नीचे दिए गए चित्र में दिखाया गया है।

वस्तु की सतह से जितनी अधिक दूरी होती है, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की रेखाओं के बीच की दूरी उतनी ही अधिक होती जाती है। इसके विपरीत, वस्तु की सतह के जितना करीब होते हैं, क्षेत्र रेखाओं के बीच की दूरी उतनी ही कम होती जाती है। जितना करीब होंगे, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तीव्रता उतनी ही अधिक होगी। दूरी बढ़ने पर गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र कमजोर हो जाता है। इसी प्रकार, वस्तुओं का द्रव्यमान जितना अधिक होगा, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की रेखाएं उतनी ही अधिक और उतनी ही निकट होंगी। यदि किसी परीक्षण कण को ​​गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र उत्पन्न करने वाली वस्तु के पास रखा जाए, तो परीक्षण कण पर गुरुत्वाकर्षण बल लगेगा। वस्तु के केंद्र की ओर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल से गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र उत्पन्न होता है।

किसी वस्तु की सतह से जितनी अधिक दूरी होती है, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की रेखाओं के बीच की दूरी उतनी ही अधिक होती जाती है। इसके विपरीत, वस्तु की सतह के जितना करीब होते हैं, क्षेत्र रेखाओं के बीच की दूरी उतनी ही कम होती जाती है। जितना करीब होते हैं, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की शक्ति उतनी ही अधिक होती है। दूरी बढ़ने पर गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र कमजोर हो जाता है। इसी प्रकार, किसी वस्तु का द्रव्यमान जितना अधिक होता है, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की रेखाएं उतनी ही अधिक और उतनी ही निकट होती जाती हैं।

यदि किसी परीक्षण कण को ​​गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र उत्पन्न करने वाली वस्तु के पास रखा जाए, तो उस कण पर गुरुत्वाकर्षण बल लगेगा। वस्तु के केंद्र की ओर लगने वाले गुरुत्वाकर्षण बल से गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र उत्पन्न होता है।

गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तीव्रता

पृथ्वी की सतह के ऊपर स्थित किसी वस्तु द्वारा अनुभव की जाने वाली पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तीव्रता:

g = गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तीव्रता

F _g = गुरुत्वाकर्षण बल

m _B = पृथ्वी का द्रव्यमान

R _B = पृथ्वी की त्रिज्या = 6.37 x ^10⁶ मीटर

h = पृथ्वी की सतह से वस्तुओं की ऊँचाई

यदि हम किसी वस्तु के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की तीव्रता की गणना करना चाहते हैं पृथ्वी ग्रह, उसका द्रव्यमान और उसकी त्रिज्या (मीटर में)_B और आर_B) को चंद्रमा के द्रव्यमान और त्रिज्या या किसी विशेष ग्रह के द्रव्यमान और त्रिज्या से प्रतिस्थापित किया जाता है।

यदि हम पृथ्वी की सतह के ऊपर किसी वस्तु की मुक्त-पतन गति को देखें, तो वस्तु द्वारा अनुभव किया जाने वाला पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण त्वरण 9.8 मीटर/सेकंड² होता है। ^यदि वस्तु पृथ्वी की सतह के ऊपर ही है (वस्तुएँ स्वतंत्र रूप से नहीं गिरतीं), तो वस्तु द्वारा अनुभव किया जाने वाला पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र बल g होता है, जो 9.8 नैनोमीटर/किलोग्राम होता है।