- Vad är ett gravitationsfält?
- Gravitationsfältets intensitet
- Gravitationspotential
- Exempel på gravitationsfält
Vi förklarar vad gravitationsfält är och hur deras intensitet mäts. Även exempel på gravitationsfält.
Vad är ett gravitationsfält?
Gravitationsfältet eller gravitationsfältet kallas den uppsättning krafter som representerar, in fysisk, vad vi vanligtvis kallar tyngdkraften: en av de fyra grundläggande krafterna iuniversum. Gravitationskraften är en attraktionskraft mellan massiva föremål.
Enligtlogik Från gravitationsfält genererar närvaron av en kropp med massa M i utrymmet runt den ett fält av gravitationskrafter som kan förändra banan för massiva föremål under dess inflytande.
Faktum är att om en annan kropp med massa M närmar sig gravitationsfältet för M, kommer vi att märka att dess rörelse ändras av tyngdkraften. Och, enligt relativitetsteorin, till och med väder Den skulle själv påverkas av dessa krafter, förvränga den och ge upphov till särdrag som svarta hål, astronomiska objekt vars gravitationsfält är så starka att inte ens ljus lyckas fly från dem.
Gravitationsfält var under många år utomordentligt teoretiska till sin natur, uppfattade av klassisk (newtonsk) fysik som ett vektorfält och av relativistisk fysik som ett andra ordningens tensorfält, men upptäckten 2016 av vågor Gravitationsdrag från forskarna i LIGO-experimentet verkar kasta nytt ljus över denna fråga.
Gravitationsfältets intensitet
Intensiteten hos gravitationsfälten eller, vad som är samma, den acceleration av allvar (eller helt enkelt gravitationen) representeras i klassisk fysik av symbolen g och som ett fält av vektorer, det vill säga av linjer utrustade med mening och adress.
Det definieras vanligtvis som kraften per enhet av massa du kommer att uppleva en partikel bestäms i närvaro av en massfördelning. Det uttrycks vanligtvis i Newton per kilogram (N / kg).
Formeln för dess beräkning skulle då vara:
g = lim m → 0 K/m, där m skulle vara en testmassa och F gravitationskraften som verkar på den.
Gravitationspotential
Gravitationspotentialen för ett gravitationsfält är i newtonsk mekanik en skalär storhet som mäts i joule per kilogram (J / kg) och definieras som mängden avjobb per massaenhet som behövs för att transportera en kropp med konstant hastighet från oändligheten till en viss punkt i gravitationsfältet i fråga.
Gravitationspotentialen beräknas utifrån följande formel:
V = - GM / r, där V är gravitationspotentialen, G är den universella gravitationskonstanten och r är avståndet från den punkt där vi vill beräkna potentialen till läget för massan M.
Exempel på gravitationsfält
Ett perfekt exempel på ett gravitationsfält är det Solsystem, där planeterna kretsar runt solen, attraherade av sin massas gravitationskrafter.
Ett annat exempel är jordens gravitationsfält, det som genereras av planeten jorden runt den och som vi kan uppskatta varje gång vi tappar ett föremål i det. jag brukar. Jordens massa är cirka 5974 x 1024 kg, vilket genererar ett anmärkningsvärt gravitationsfält runt den.
Det är känt att jordens gravitation är mer eller mindre än 9,8 N / kg, det vill säga en acceleration på 9,8 m / s i riktning mot jordens centrum. Detta värde kan variera något beroende på geografisk plats, men att anta att det är konstant över hela jordens yta är en mycket bra approximation.
Dessutom kommer gravitationsfältet att vara mer intensivt i närheten av jordens yta, än i jordens yttre lager. atmosfär.