1. Pole grawitacyjne i siły w nim działające

Każdy obiekt we wszechświecie przyciąga każdy inny obiekt z siłą:

F_g = G·m₁·m_g/r²

G – stała grawitacji
G = 6,67·10^-11 m³/kg·s²
m₁, m₁ - masy ciał
r – odległość pomiędzy ciałami

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

F_g = 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 = F_g/m = GM/r²

[γ] = 1 m/s²

Największe natężenie pola grawitacyjnego występuje na powierzchni ciała niebieskiego i jest ono równe przyspieszeniu grawitacyjnemu tego ciała.

Gęstość ciała

Ciężar właściwy ciała

ρ = m/V

m – masa ciała
V – objętość ciała

[ρ] = 1 kg/m³

γ = Q/V

Q – ciężar ciała
V – objętość ciała

[γ] = 1 N/m³