Gravitačné pole a sila gravitačného poľa

Článok o gravitačnom poli a sile gravitačného poľa

Keď tlačíte knihu na povrch stola, kým sa kniha nepohne, vaša ruka sa knihy dotkne. Podobne, keď priviažete predmet lanom a potom ho ťaháte, kým sa nepohne, vaša ruka sa dotkne lana, lano sa dotkne predmetu. V tomto prípade sa tlačná sila, ťažná sila, napínacia sila lana a podobné sily nazývajú dotykové sily alebo kontaktné sily. Gravitačná sila Zeme, ktorá ťahá ovocie padajúce k povrchu Zeme. Alebo gravitačná sila Zeme, ktorá ťahá Mesiac na obežnú dráhu Zeme, vzniká bez dotyku medzi Zemou, ovocím a Mesiacom.

Preto sa gravitačné sily alebo sily tohto typu nazývajú nedotykové sily. Ako je možné, že ovocie padalo a Mesiac „padali“ smerom k Zemi bez toho, aby sa dotkli Zeme, ovocia a Mesiaca? Vedci vrátane Newtona si len ťažko dokázali predstaviť koncept nedotykovej sily. Aby si ľahšie predstavili a pochopili koncept nedotykovej sily, zavádzajú koncept poľa.

Gravitačné pole

Keď sa objekt s hmotnosťou nachádza v priestore, vytvára gravitačné pole. Gravitačné pole objektu s hmotnosťou m je znázornené vo forme siločiar, ako je znázornené na obrázku nižšie.

Čím ďalej od povrchu objektu, tým je vzdialenosť medzi čiarami gravitačného poľa väčšia. Namiesto toho, čím bližšie k povrchu objektu, tým je vzdialenosť medzi čiarami poľa bližšie. Čím bližšie, tým väčšia je sila gravitačného poľa. Čím ďalej, tým menšie je gravitačné pole. Podobne, čím väčšia je hmotnosť objektov, tým viac a bližšie sú čiary gravitačného poľa. Ak je testovacia častica umiestnená v blízkosti objektu, ktorý vytvára gravitačné pole, bude na ňu pôsobiť gravitačná sila. Smer gravitačnej sily smerom k stredu objektu vytvára gravitačné pole.

Čím ďalej od povrchu objektu, tým je vzdialenosť medzi čiarami gravitačného poľa väčšia. Naopak, čím bližšie k povrchu objektu, tým je vzdialenosť medzi čiarami poľa bližšia. Čím bližšie, tým väčšia je sila gravitačného poľa. Čím ďalej, tým menšie je gravitačné pole. Podobne, čím väčšia je hmotnosť objektu, tým viac a bližšie sú čiary gravitačného poľa.

Ak sa testovacia častica umiestni do blízkosti objektu, ktorý vytvára gravitačné pole, bude na ňu pôsobiť gravitačná sila. Smer gravitačnej sily smerom k stredu objektu vytvára gravitačné pole.

Sila gravitačného poľa

Sila zemského gravitačného poľa, ktorej je vystavený objekt nad zemským povrchom:

g = sila gravitačného poľa

Fg = gravitačná _sila

m _B = hmotnosť Zeme

R _B = polomer Zeme = 6.37 x ¹⁰⁶ m

h = výška objektov nad zemským povrchom

Ak chceme vypočítať silu gravitačného poľa planéta, hmotnosť a polomer Zeme (m_B a R_B) sa nahrádzajú hmotnosťou a polomerom Mesiaca alebo hmotnosťou a polomerom konkrétnej planéty.

Ak sa pozrieme na voľný pád objektu nad povrchom Zeme, potom ho vnímame ako gravitačné zrýchlenie Zeme, ktoré objekt pociťuje a ktoré je 9.8 m/s² ^. Ak je objekt stále nad povrchom Zeme (objekty nepadajú voľne), potom g vnímame ako silu gravitačného poľa Zeme, ktorej objekt pôsobí, a to 9.8 N/kg.