Gravitationsfält
Vi förklarar vad gravitationsfälten är och hur deras intensitet mäts. Exempel på gravitationsfält.
Vad är ett gravitationsfält?
Gravitationsfält eller gravitationsfält kallas den uppsättning av krafter som i fysiken representerar det vi vanligtvis kallar tyngdkraft : en av de fyra grundläggande krafterna i universum, som tenderar att locka massorna i materia mellan varandra.
Enligt gravitationsfältets logik kommer närvaron av en massa M att utsätta utrymmet runt det för gravitationskrafter, vilket förändrar egenskaperna (till exempel bana) för allt runt.
I själva verket, om en annan massa kropp m närmar sig gravitationsfältet M, kommer vi att märka att dess rörelse förändras av tyngdkraften. Och enligt relativitetsteorin skulle till och med själva tiden påverkas av dessa krafter, förvränga den och ge upphov till singulariteter som svarta hål, astronomiska föremål vars gravitationsfält De är så starka att inte ens ljuset lyckas undkomma dem.
Gravitationsfälten var under många år av utmärkt teoretisk natur, förstås av klassisk (Newtonsk) fysik som ett vektorfält och av relativistisk fysik som ett tensorfält av andra ordningen, men upptäckten 2016 av gravitationsvågor av forskare från LIGO-experimentet verkar kasta nytt ljus på denna fråga.
Se även: solsystem.
Gravitationsfältintensitet
Gravitationsfältens intensitet eller, vad är densamma, tyngdkraftens acceleration (eller helt enkelt tyngdkraften) representeras i klassisk fysik av symbolen g och som ett vektorfält, det vill säga linjer med mening och riktning .
Det definieras vanligen som kraften per massenhet som en viss partikel kommer att uppleva 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 F / m, där m skulle vara en testmassa och F gravitationskraften som verkar på den.
Gravitationspotential
Gravitationsfältets gravitationsfält är i Newtons mekanik en skalstyrka som mäts i joule per kilogram (J / kg), och som definieras som mängden arbete per massenhet som behövs för att transportera en kropp till en konstant hastighet från oändlighet till en viss punkt i det aktuella tyngdfältet.
Gravitationspotentialen beräknas baserat på följande formel:
V = - GM / r, där V är gravitationspotentialen, G är den universella gravitationskonstanten och r avståndet från den bestämda punkten på gravitationsfältet till vilken massan M rör sig.
Exempel på gravitationsfält
Ett perfekt exempel på gravitationsfältet är solen, det vill säga den som presenteras av vårt planetsystem, i vilket planeterna går runt solen, lockade av gravitationskraften i deras massa.
Ett annat möjligt exempel är jordens gravitationsfält, vår egen planet och som vi kan känna varje gång vi släpper ett objekt till marken. Jämfört med vår storlek är jordens massa på 5974 x 10 24 kg så massiv att fältets egenskaper är svåra att fastställa.
Jordens tyngdkraft uppskattas emellertid vara mer eller mindre än 9, 8 N / kg, det vill säga en acceleration på 9, 8 m / s. Detta värde kan svänga minimalt beroende på det geografiska läget, men i allmänhet presenterar det värdet och tenderar mot jordens centrum.
På samma sätt kommer gravitationsfältet att vara mer intensivt i omedelbar närhet av jordytan än i de yttre lagren av atmosfären.
