- Was ist ein Gravitationsfeld?
- Gravitationsfeldstärke
- Gravitationspotential
- Beispiele für Gravitationsfeld
Wir erklären, was Gravitationsfelder sind und wie ihre Intensität gemessen wird. Auch Beispiele für Gravitationsfelder.
Was ist ein Gravitationsfeld?
Das Gravitationsfeld oder Gravitationsfeld wird die Menge der Kräfte genannt, die repräsentiert, in körperlich, was wir gemeinhin die Schwerkraft nennen: eine der vier Grundkräfte desUniversum. Die Gravitationskraft ist eine Anziehungskraft zwischen massiven Objekten.
GemäßLogik Aus den Gravitationsfeldern erzeugt die Anwesenheit eines Körpers der Masse M im Raum um ihn herum ein Feld von Gravitationskräften, das die Flugbahn massiver Objekte unter seinem Einfluss verändern kann.
In der Tat, wenn sich ein anderer Körper der Masse M dem Gravitationsfeld von M nähert, werden wir feststellen, dass seine Bewegung wird durch die verändert Schwerkraft. Und nach der Relativitätstheorie sogar die Wetter Es würde selbst von diesen Kräften beeinflusst, es verzerrt und Singularitäten wie Schwarze Löcher entstehen lassen, astronomische Objekte, deren Gravitationsfelder so stark sind, dass nicht einmal die hell gelingt es ihnen zu entkommen.
Gravitationsfelder waren viele Jahre eminent theoretischer Natur, verstanden von der klassischen (Newtonschen) Physik als Vektorfeld und von der relativistischen Physik als Tensorfeld zweiter Ordnung Wellen Die Gravitationskräfte der Wissenschaftler des LIGO-Experiments scheinen hier neues Licht zu werfen.
Gravitationsfeldstärke
Die Intensität der Gravitationsfelder bzw. die Beschleunigung des Schwere (oder einfach Gravitation) wird in der klassischen Physik durch das Symbol g und als Feld von Vektoren, d. h. von bedeutungsvollen Linien und die Anschrift.
Es wird allgemein definiert als die Kraft pro Einheit von Masse du wirst erleben Partikel in Anwesenheit einer Massenverteilung bestimmt. Es wird normalerweise in Newton pro Kilogramm (N / kg) ausgedrückt.
Die Formel für ihre Berechnung wäre dann:
g = lim m → 0 F / m, wobei m eine Testmasse und F die darauf wirkende Gravitationskraft wäre.
Gravitationspotential
Das Gravitationspotential eines Gravitationsfeldes ist in der Newtonschen Mechanik eine skalare Größe, die in Joule pro Kilogramm (J / kg) gemessen wird und als Betrag vonArbeit pro Masseeinheit, die erforderlich ist, um einen Körper mit konstanter Geschwindigkeit von unendlich zu einem bestimmten Punkt im jeweiligen Gravitationsfeld zu transportieren.
Das Gravitationspotential wird nach folgender Formel berechnet:
V = - GM / r, wobei V das Gravitationspotential, G die universelle Gravitationskonstante und r der Abstand von dem Punkt, an dem wir das Potential berechnen wollen, zum Ort der Masse M ist.
Beispiele für Gravitationsfeld
Ein perfektes Beispiel für ein Gravitationsfeld ist das der Sonnensystem, in dem die Planeten die Sonne umkreisen, angezogen von den Gravitationskräften ihrer Masse.
Ein weiteres Beispiel ist das Gravitationsfeld der Erde, das vom Planeten Erde um ihn herum erzeugt wird und das wir jedes Mal schätzen können, wenn wir ein Objekt darauf fallen lassen. ich für gewöhnlich. Die Masse der Erde beträgt ungefähr 5974 x 1024 kg, was ein bemerkenswertes Gravitationsfeld um sie herum erzeugt.
Es ist bekannt, dass die Schwerkraft der Erde mehr oder weniger als 9,8 N / kg beträgt, dh eine Beschleunigung von 9,8 m / s in Richtung des Erdmittelpunkts. Dieser Wert kann je nach geographischer Lage leicht variieren, aber die Annahme, dass er über die gesamte Erdoberfläche konstant ist, ist eine sehr gute Näherung.
Außerdem wird das Gravitationsfeld in der Nähe der Erdoberfläche stärker sein als in den äußeren Erdschichten. Atmosphäre.