Članak o gravitacijskom polju i jakosti gravitacijskog polja
Kada gurate knjigu na površinu stola dok se knjiga ne pomakne, vaša ruka dodiruje knjigu. Slično tome, kada vežete predmet komadom užeta, a zatim ga povlačite dok se ne pomakne, vaša ruka dodiruje uže, uže dodiruje predmet. U ovom slučaju, sila guranja, sila vučenja, sila napetosti užeta i slične sile nazivaju se sile dodira ili kontaktne sile. Zemljina gravitacijska sila koja vuče voće koje pada prema površini Zemlje. Ili, gravitacijska sila Zemlje koja vuče Mjesec u Zemljinu orbitu nastaje bez dodira između Zemlje i voća i Mjeseca.
Stoga se gravitacijske sile ili sile poput ove nazivaju silama bez dodira. Kako bi voće moglo padati, a mjesec "pasti" prema Zemlji bez dodira između Zemlje i voća i mjeseca? Znanstvenicima, uključujući Newtona , bilo je teško zamisliti koncept sile bez dodira. Kako bi lakše zamislili i razumjeli koncept sile bez dodira, uvodi se koncept polja.
Gravitacijsko polje
Kada se objekt s masom nalazi u prostoru, on proizvodi gravitacijsko polje. Gravitacijsko polje objekta s masom m prikazano je u obliku linija polja, kao što je prikazano na slici ispod.
Što je objekt dalje od površine, to je udaljenost između linija gravitacijskog polja veća. Umjesto toga, što je objekt bliže površini, to je udaljenost između linija polja sve bliža. Što su bliže, to je jačina gravitacijskog polja veća. Što je objekt dalje, gravitacijsko polje postaje manje. Isto tako, što je veća masa objekta, to su linije gravitacijskog polja veće i bliže jedna drugoj. Ako se ispitna čestica postavi blizu objekta koji proizvodi gravitacijsko polje, na nju će djelovati gravitacijska sila. Smjer gravitacijske sile prema središtu objekta proizvodi gravitacijsko polje.
Što je objekt dalje od površine, to je udaljenost između linija gravitacijskog polja veća. Umjesto toga, što je objekt bliže površini, udaljenost između linija polja se smanjuje. Što su bliže, to je jakost gravitacijskog polja veća. Što je objekt dalje, gravitacijsko polje postaje manje. Slično tome, što je veća masa objekta, to su linije gravitacijskog polja veće i bliže jedna drugoj.
Ako se testna čestica postavi blizu objekta koji proizvodi gravitacijsko polje, na nju će djelovati gravitacijska sila. Smjer gravitacijske sile prema središtu objekta proizvodi gravitacijsko polje.
Jačina gravitacijskog polja
Jačina Zemljinog gravitacijskog polja koju osjeća objekt iznad Zemljine površine:
g = jakost gravitacijskog polja
F g = sila gravitacije
m B = masa Zemlje
R B = polumjer Zemlje = 6.37 x 10 6 m
h = visina objekata iznad Zemljine površine
Ako želimo izračunati jakost gravitacijskog polja planet, masa i polumjer Zemlje (mB i RB) zamjenjuju se masom i polumjerom Mjeseca ili masom i polumjerom određenog planeta.
Ako promatramo gibanje objekta u slobodnom padu iznad površine Zemlje, tada se ono vidi kao gravitacijsko ubrzanje Zemlje koje objekt doživljava, a koje iznosi 9.8 m/s² . Ako se objekt još uvijek nalazi iznad površine Zemlje (objekti ne padaju slobodno), tada se g vidi kao jakost Zemljinog gravitacijskog polja koju objekt doživljava, a koja iznosi 9.8 N/kg.
