Home » Articole » RO » Știință » Fizica » Forţe fundamentale » Gravitația » Câmpul gravitațional

Câmpul gravitațional

postat în: Gravitația 0

În fizică, un câmp gravitațional este un model folosit pentru a explica influența pe care un corp masiv o extinde în spațiul din jurul său, generând o forță asupra unui alt corp masiv. Astfel, un câmp gravitațional este folosit pentru a explica fenomenele gravitaționale și este măsurat în newtoni per kilogram (N/kg). În conceptul original, gravitația a fost o forță între masele punctuale. După Isaac Newton, Pierre-Simon Laplace a încercat să modeleze gravitația ca un fel de câmp de radiație sau fluid, și din secolul al XIX-lea explicațiile pentru gravitație au fost de obicei predate în termeni de model de câmp, mai degrabă decât ca o atracție punctuală.

Într-un model de câmp, în locul ideii că două particule se atrag reciproc, se consideră că particulele distorsionează spațiu-timp datorită masei lor, iar această distorsionare este ceea ce este perceput și măsurat ca o “forță”. Într-un astfel de model se afirmă că materia se mișcă în anumite moduri ca răspuns la curbura spațiului, și că sau nu există nicio forță gravitațională, sau gravitația este o forță fictivă.

Mecanica clasică

În mecanica clasică, ca și în fizică în general, un câmp gravitațional este o cantitate fizică. Un câmp gravitațional poate fi definit folosind legea lui Newton a gravitației universale. Determinat în acest fel, câmpul gravitațional g în jurul unei singure particule de masă M este un câmp vectorial constând în fiecare punct dintr-un vector direcționat spre particulă. Amploarea câmpului în fiecare punct este calculată aplicând legea universală a gravitației, și reprezintă forța pe unitate de masă a oricărui obiect în acel punct din spațiu. Deoarece câmpul de forță este conservativ, există o energie potențială scalară pe unitatea de masă, Φ, în fiecare punct din spațiu asociat câmpurilor de forță; acest lucru se numește potențial gravitational.

Potențialul gravitațional
Sursa: AllenMcC, https://en.wikipedia.org/wiki/File:GravityPotential.jpg, CC BY-SA 3.0

(Diagrama unei porțiuni bidimensionale a potențialului gravitațional în și în jurul unui corp sferic uniform. Punctele de inflexiune ale secțiunii transversale sunt la suprafața corpului.)

În mecanica clasică, potențialul gravitațional dintr-o locație este egal cu lucrul mecanic (energia transferată) pe unitatea de masă care ar fi necesară pentru a muta obiectul dintr-o locație de referință fixă în locația obiectului. Este analog cu potențialul electric cu masea jucând rolul sarcinii electrice. Locația de referință, unde potențialul este zero, este, prin convenție, infinit departe de orice masă, rezultând un potențial negativ la orice distanță finită.

În matematică, potențialul gravitațional este, de asemenea, cunoscut ca potențialul newtonian, și este fundamental în studiul teoriei potențialului. Poate fi folosit și pentru rezolvarea câmpurilor electrostatice și magnetostatice generate de corpuri elipsoidale încărcate uniform sau polarizate.

Lasă un răspuns

Adresa ta de email nu va fi publicată.