1. Pole grawitacyjne i siły w nim działające
Prawo powszechnego ciążenia
Każdy obiekt we wszechświecie przyciąga każdy inny obiekt z siłą:
Fg = G·m1·mg/r²
G – stała grawitacji
G = 6,67·10-11 m³/kg·s²
m1, m1 - masy ciał
r – odległość pomiędzy ciałami
Pole grawitacyjne – przestrzeń, która ma zdolność do działania siłą na masy w niej umieszczone, pole to wytwarzane jest przez obiekty posiadające masę.
- Pole centralne
- Pole jednorodne – mówimy o nim, gdy uwzględniamy sytuację w pobliżu powierzchni Ziemi.
Siła grawitacji w polu jednorodnym, czyli w niewielkiej odległości od powierzchni ciała niebieskiego wyraża się wzorem
Fg = m∙g
g – przyspieszenie grawitacyjne przy powierzchni
g = GM/R²
M – masa ciała niebieskiego
G – stała grawitacji
R – promień ciała niebieskiego
[g] = 1m/s²
dla Ziemi: g ≈ 9,81 m/s²
Siła ciężkości (ciężar)
Q = m·g
Natężenie pola grawitacyjnego – stosunek siły grawitacji działającej na ciało próbne umieszczone umieszczone w danym punkcie do masy tego ciała.
Informuje nas ono jaka siła działałby na ciało o jednostkowej masie umieszczone w danym punkcie pola.
γ = Fg/m = GM/r²
[γ] = 1 m/s²
Największe natężenie pola grawitacyjnego występuje na powierzchni ciała niebieskiego i jest ono równe przyspieszeniu grawitacyjnemu tego ciała.
Ciężar właściwy ciała
Gęstość ciała |
Ciężar właściwy ciała |
ρ = m/V m – masa ciała [ρ] = 1 kg/m³ |
γ = Q/V Q – ciężar ciała [γ] = 1 N/m³ |