Gravitationsfeld

Wir erklären Ihnen, was die Gravitationsfelder sind und wie ihre Intensität gemessen wird. Beispiele für Gravitationsfeld.

1. Was ist ein Gravitationsfeld?

Gravitationsfeld oder Gravitationsfeld wird die Menge von Kräften genannt, die in der Physik das repräsentieren, was wir allgemein als Schwerkraft bezeichnen : eine der vier fundamentalen Kräfte des Universums, die dazu neigen, die Massen des Universums anzuziehen Materie untereinander.

Gemäß der Logik der Gravitationsfelder wird das Vorhandensein eines Körpers der Masse M den Raum um ihn herum Gravitationskräften aussetzen und die Eigenschaften (zum Beispiel die Flugbahn) von allem um ihn herum verändern.

Nähert sich ein anderer Massenkörper m dem Gravitationsfeld von M, werden wir feststellen, dass sich seine Bewegung durch die Schwerkraft ändert. Und nach der Relativitätstheorie würde sogar die Zeit selbst von diesen Kräften beeinflusst, wodurch sie verzerrt und Singularitäten wie Schwarze Löcher, astronomische Objekte, deren Gravitationsfelder entstehen, entstehen Sie sind so stark, dass nicht einmal das Licht ihnen entkommt.

Die Gravitationsfelder waren jahrelang von herausragender theoretischer Natur, verstanden von der klassischen (Newtonschen) Physik als Vektorfeld und von der relativistischen Physik als Tensorfeld von zweiter Ordnung, aber die Entdeckung von Gravitationswellen durch Wissenschaftler des LIGO-Experiments im Jahr 2016 scheint ein neues Licht auf diese Angelegenheit zu werfen.

Siehe auch: Sonnensystem.

1. Gravitationsfeldintensität

Die Intensität der Gravitationsfelder bzw. die Beschleunigung der Schwerkraft (oder einfach der Schwerkraft) wird in der klassischen Physik durch das Symbol g und als Vektorfeld, dh von Linien mit Bedeutung und Richtung, dargestellt .

Es wird allgemein als die Kraft pro Masseneinheit definiert, die ein bestimmtes Teilchen in Gegenwart einer Massenverteilung erfährt. Sie wird normalerweise in Newton pro Kilogramm (N / kg) ausgedrückt.

Die Formel für seine Berechnung wäre dann:

g = lim _{m → 0} F / m, wobei m eine Testmasse wäre und F die auf sie einwirkende Gravitationskraft.

1. Gravitationspotential

Das Gravitationspotential eines Gravitationsfeldes ist in der Newtonschen Mechanik eine skalare Größe, die in Joule pro Kilogramm (J / kg) gemessen wird und als die Menge an Arbeit pro Masseneinheit definiert wird, die zum Transport eines Körpers zu einem Körper benötigt wird konstante Geschwindigkeit von unendlich bis zu einem bestimmten Punkt des betreffenden Gravitationsfeldes.

Das Gravitationspotential wird nach folgender Formel berechnet:

V = - GM / r, wobei V das Gravitationspotential ist, G die universelle Gravitationskonstante ist und r die Entfernung vom bestimmten Punkt des Gravitationsfeldes, zu dem sich die Masse M bewegt.

1. Beispiele für Gravitationsfeld

Ein perfektes Beispiel für das Gravitationsfeld ist das Sonnenfeld, das von unserem Planetensystem dargestellt wird, in dem die Planeten um die Sonne kreisen und von den Gravitationskräften ihrer Masse angezogen werden.

Ein weiteres mögliches Beispiel ist das Gravitationsfeld der Erde, unser eigener Planet, und das wir jedes Mal spüren können, wenn wir einen Gegenstand auf den Boden fallen lassen. Im Vergleich zu unserer Größe ist die Masse der Erde von 5974 x 10 ²⁴ kg so massiv, dass die Eigenschaften ihres Feldes schwer zu bestimmen sind.

Es wird jedoch geschätzt, dass die Schwerkraft der Erde mehr oder weniger als 9, 8 N / kg beträgt, dh eine Beschleunigung von 9, 8 m / s. Dieser Wert kann je nach geografischer Lage minimal schwanken, aber im Allgemeinen zeigt er diesen Wert und tendiert zum Mittelpunkt der Erde.

Ebenso wird das Gravitationsfeld in unmittelbarer Nähe der Erdoberfläche intensiver sein als in den äußeren Schichten der Atmosphäre.