Ένταση βαρυτικού πεδίου

Η δύναμη που υφίσταται μια μονάδα μάζας σε οποιοδήποτε επίπεδο στο βαρυτικό πεδίο μας λέει για την ένταση ή την ισχύ του βαρυτικού πεδίου μιας ύλης. Λοιπόν, ας υποθέσουμε ότι θέλετε να μεταφέρετε μια μονάδα δοκιμής μάζας από το άπειρο σε ένα βαρυτικό πεδίο. Η βαρυτική δύναμη που εφαρμόζεται σε αυτήν τη μονάδα δοκιμής μάζας λόγω μεγαλύτερης μάζας για την οποία δημιουργείται το βαρυτικό πεδίο ονομάζεται ένταση βαρυτικού πεδίου.

Η μαθηματική εξίσωση για την ένταση του βαρυτικού πεδίου

Ένα βαρυτικό πεδίο θα αλληλεπιδράσει μεταξύ της μάζας της πηγής και της μάζας δοκιμής σε μια δύναμη χωρίς επαφή. Εάν η δύναμη επενεργεί στο σώμα μάζας m σε ένα σημείο του βαρυτικού πεδίου, ας πούμε F. Η ένταση του βαρυτικού πεδίου θα οριστεί ως: 

g ή E =F/m …(1)

δηλ. g =F/m 

Εδώ, το g είναι για την ένταση του βαρυτικού πεδίου

Το F είναι για τη βαρυτική δύναμη

M είναι η μάζα του αντικειμένου

Αυτή η ένταση του βαρυτικού πεδίου είναι μια διανυσματική ποσότητα και έχει μια συμπεριφορά μεγέθους και κατεύθυνσης. Ας υποθέσουμε ότι περισσότερες από μία εντάσεις πεδίου ενεργούν ταυτόχρονα, σε οποιοδήποτε δεδομένο σημείο. Σε αυτή την περίπτωση, η προκύπτουσα ένταση πεδίου θα υπολογιστεί προσθέτοντας όλες τις εντάσεις μαζί. Η δύναμη του γηπέδου θα δείξει την κατεύθυνση του γηπέδου. Μερικές φορές, αντί για την ένταση του βαρυτικού πεδίου, μπορείτε επίσης να γράψετε ένα βαρυτικό πεδίο—η μονάδα S.I. της έντασης του βαρυτικού πεδίου είναι N kg-1.

Ας κατανοήσουμε την ένταση του βαρυτικού πεδίου πιο καθαρά. Αφήστε ένα σώμα μάζας m να τοποθετηθεί στο σημείο P. Αυτό θα σας βοηθήσει να βρείτε την κατεύθυνση της έντασης της βαρύτητας. Ας πούμε επίσης ότι ένα σώμα μονάδας μάζας είναι παρόν στο σημείο Α όταν βρίσκουμε την ένταση του βαρυτικού πεδίου αυτού του σώματος. Η μοναδιαία μάζα στο σημείο Α θα υποστεί τώρα μια ελκτική δύναμη σε επέκταση στο Ρ.Α. Εξαιτίας αυτού, η ένταση στο σημείο Α θα γίνει παράλληλη με την Α.Π. Επιπλέον, η ένταση στο σημείο Β θα είναι στην ίδια κατεύθυνση με την Β.Π. Εξαιτίας αυτού, η ένταση του πεδίου σε διανυσματική μορφή μπορεί να γραφτεί ως 

Π.χ., =F/M 

Αν συμβαίνει αυτό, F =Eg x m

Θα πρέπει να καταλάβετε τι σημαίνει η ένταση εάν υπάρχουν 4 Nkg-1 σε ένα σημείο του βαρυτικού πεδίου. Ως αποτέλεσμα, μπορούμε να πούμε ότι εάν ένα κιλό μάζα τοποθετηθεί σε οποιοδήποτε σημείο του βαρυτικού πεδίου, θα έχει δύναμη 4 N. Εάν τεθούν 4 kg μάζα σε αυτό το πεδίο, θα δείξει δύναμη 16 N.

Η βαρύτητα είναι το καλύτερο παράδειγμα της έντασης του βαρυτικού πεδίου. Γνωρίζετε ήδη ότι η βαρύτητα προκαλεί μια καθοδική επιτάχυνση περίπου 9,8 m/s² σε οποιοδήποτε δωμάτιο. Έτσι, το μέγεθος του βαρυτικού πεδίου της Γης είναι 9,8 m/s² κάτω σε όλα τα τμήματα του δωματίου.

Τι είναι ο τύπος της έντασης του βαρυτικού πεδίου; Μπορεί να γραφτεί ως: 

g =F/m

Βαρυτική μάζα

Η ένταση του βαρυτικού πεδίου μπορεί να καθοριστεί μόνο με τη βοήθεια της μάζας. Η βαρυτική δύναμη δηλώνει ότι κάθε ζεύγος αντικειμένων έχει τη βαρυτική του δύναμη, η οποία παρέχεται από τη βαρύτητα σε μια εξίσωση:  

F =G x m1 m2 / r²

Εδώ, G είναι η καθολική σταθερά βαρύτητας

Τα m1 και m2 είναι μάζες δύο αντικειμένων

r είναι η απόσταση μεταξύ τους.

Αυτές οι δύο μάζες αποδεικνύονται ίδιες ως προς τη μάζα. Εάν αυτές οι δύο μάζες είναι ίσες, μπορούμε επίσης να συμπεράνουμε ότι τα αντικείμενα στη Γη πέφτουν με τον ίδιο ρυθμό. Η μόνη διαφορά είναι ο υπολογισμός της αδρανειακής και βαρυτικής μάζας.

Παραδείγματα έντασης βαρυτικού πεδίου

Υπήρξαν τεράστιες τεχνολογικές αλλαγές τα τελευταία χρόνια και όλα έχουν φτάσει πέρα ​​από τον πλανήτη. Μπορείτε επίσης να δείτε την υλοποίηση διαφόρων μοντέλων χώρου που θα σας βοηθήσουν να έχετε καλύτερη εικόνα. Μπορούμε να παρατηρήσουμε την απίστευτη πρόοδο που έχει σημειωθεί στην αναβάθμιση των βαρυτικών μοντέλων της Γης και των επίγειων πλανητών τις τελευταίες δεκαετίες. Η δορυφορική παρακολούθηση, η επιφανειακή βαρύτητα και οι μετρήσεις δορυφορικού υψομέτρου είναι μερικά παραδείγματα για το πώς είναι χρήσιμος ο προσδιορισμός της έντασης του βαρυτικού πεδίου.

Συμπέρασμα

Αυτό το άρθρο εξηγεί την ένταση του βαρυτικού πεδίου. Η δύναμη που υφίσταται μια μονάδα μάζας σε οποιοδήποτε επίπεδο στο βαρυτικό πεδίο μας λέει για την ένταση του βαρυτικού πεδίου. Η μονάδα S.I της έντασης του βαρυτικού πεδίου είναι N kg-1. Η ένταση του βαρυτικού πεδίου είναι ένα βαθμωτό μέγεθος.