Raksts par gravitācijas lauku un gravitācijas lauka stiprumu
Kad jūs spiežat grāmatu pret galda virsmu, līdz grāmata izkustas, jūsu roka pieskaras grāmatai. Līdzīgi, kad jūs piesienat priekšmetu ar virvi un pēc tam pavelkat to, līdz tas izkustas, jūsu roka pieskaras virvei, virve pieskaras objektam. Šajā gadījumā virves grūdiena spēku, vilkšanas spēku, spriegošanas spēku un tamlīdzīgus spēkus sauc par pieskāriena spēkiem vai kontakta spēkiem. Zemes gravitācijas spēks, kas velk krītošo augli pret Zemes virsmu. Vai arī Zemes gravitācijas spēks, kas velk Mēnesi uz Zemes orbītu, rodas bez saskares starp Zemi un augli un Mēnesi.
Tāpēc gravitācijas spēkus vai šādus spēkus sauc par nesaskaršanās spēkiem. Kā auglis varētu nokrist un mēness "krist" Zemes virzienā, nepieskaroties starp Zemi un augli un mēnesi? Zinātniekiem, tostarp Ņūtonam , bija grūti iedomāties nesaskaršanās spēka jēdzienu. Lai vieglāk iztēlotos un izprastu nesaskaršanās spēka jēdzienu, tiek izvirzīts lauka jēdziens.
Gravitācijas lauks
Kad objekts ar masu atrodas telpā, tas rada gravitācijas lauku. Objekta ar masu m gravitācijas lauks ir attēlots lauka līniju veidā, kā parādīts attēlā zemāk.
Jo tālāk no objekta virsmas, jo lielāks attālums starp gravitācijas lauka līnijām. Tā vietā, jo tuvāk objekta virsmai, jo mazāks attālums starp lauka līnijām. Jo tuvāk, jo lielāks gravitācijas lauka stiprums. Jo tālāk, jo mazāks gravitācijas lauks. Tāpat, jo lielāka ir objektu masa, jo vairāk un tuvākas ir gravitācijas lauka līnijas. Ja testa daļiņa tiek novietota tuvu objektam, kas rada gravitācijas lauku, testa daļiņa izjutīs gravitācijas spēku. Gravitācijas spēka virziens uz objekta centru rada gravitācijas lauku.
Jo tālāk no objekta virsmas, jo lielāks ir attālums starp gravitācijas lauka līnijām. Tā vietā, jo tuvāk objekta virsmai, jo mazāks ir attālums starp lauka līnijām. Jo tuvāk, jo lielāks gravitācijas lauka stiprums. Jo tālāk, jo mazāks kļūst gravitācijas lauks. Tāpat, jo lielāka ir objekta masa, jo vairāk un tuvākas ir gravitācijas lauka līnijas.
Ja testa daļiņa tiek novietota objekta tuvumā, kas rada gravitācijas lauku, testa daļiņa izjutīs gravitācijas spēku. Gravitācijas spēka virziens objekta centra virzienā rada gravitācijas lauku.
Gravitācijas lauka stiprums
Zemes gravitācijas lauka stiprums, ko izjūt objekts virs Zemes virsmas:
g = gravitācijas lauka stiprums
F g = gravitācijas spēks
m B = Zemes masa
R B = Zemes rādiuss = 6.37 x 10⁶ m
h = objektu augstums virs Zemes virsmas
Ja mēs vēlamies aprēķināt gravitācijas lauka stiprumu planēta, Zemes masa un rādiuss (mB un RB) tiek aizstāti ar Mēness masu un rādiusu vai konkrētas planētas masu un rādiusu.
Ja aplūkojam objekta brīvo kritienu virs Zemes virsmas, tad to uzskata par Zemes gravitācijas paātrinājumu, ko izjūt objekts, un tas ir 9.8 m/s² . Ja objekts joprojām atrodas virs Zemes virsmas (objekti brīvi nekrīt), tad g tiek uzskatīts par Zemes gravitācijas lauka stiprumu, ko izjūt objekts, un tas ir 9.8 N/kg.
