DG148: Jačina gravitacionog polja

Jačina gravitacionog polja

JAČINA GRAVITACIONOG POLJA

Гравитационо поље је материјални посредник преко којег се преноси гравитационо деловање (гравитациона сила) са једног на друго тело. У складу са класичном (Њутновом) механиком интензитет, правац и смер гравитационог поља описани су векторском физичком величином G која носи назив јачина гравитационог поља и бројно је једнака јачини гравитационе силе која делује на тело јединичне масе које се налази у датој тачки гравитационог поља (G=F/m).^[1]

Класична механика

У класичној механици поље није реални ентитет, него модел који описује гравитацију. Поље може да буде одређено користећи Њутнов закон гравитације. Кад је дефинисано на тај начин, гравитационо поље око честице је векторско пољe које се у свакој тачки састоји од вектора усмереног директно ка честици. Магнитуда поља у свакој тачки се израчунава применом универзалног закона, и преставља силу по јединици масе на сваком објекту у тој тачки простора. Пошто је поље сила конзервативно, постоји скаларна потенцијална енергија по јединици масе у свакој тачки у простору асоцираном са пољем сила. То се назива гравитационим потенцијалом^[2]. Једначина поља је: ^[3]

$\bold{g} = \frac{\bold{F}}{m} = - \frac{{\rm d}^2\bold{r}}{{\rm d}t^2} = - \frac{GM}{|\bold{r}|^2}\bold{\hat{r}} =-\nabla\Phi \,\!$

где је:

g = локално убрзање услед гравитације,
F = гравитациона сила,
r = позиција масе m, i $\scriptstyle \bold{\hat{r}}\,\!$ je jedinični vektor u pravcu r',
t = време,
G = гравитациона константа,
M = гравитациона маса произвољног тела,
∇ = делта оператор,
Φ = гравитациони потенцијал.

О самом механизму деловања гравитационе силе и гравитационог поља, откривач закона гравитације, Исак Њутн одбијао је да се изјасни, правдајући то својом познатом изреком да он „хипотезе не измишља него из појава изводи“.

Last modified: Saturday, 17 March 2012, 1:23 PM