Je síla gravitačního pole vektor: proč, jak, podrobná fakta

Gravitační síla pole je mechanismus pro měření gravitace. Ukazuje velikost gravitace na konkrétním místě.

Síla gravitačního pole je vektorová veličina skládající se ze směru i velikosti.

Je síla gravitačního pole vektor? Ano, je, protože jeho vzorec je gravitační síla na jednotku hmotnosti. Jako síla gravitačního pole se skládá ze síly, a jako síla je vektorová veličina, přirozeně z něj dělá vektorovou veličinu.

A skalární veličina bude mít pouze velikost, tedy číslo. Například – 25 metrů. Je vždy jednorozměrný.

A vektorová veličina bude mít velikost i směr. Například – 25 metrů, sever. Je multidimenzionální.

Co je gravitace?

Gravitace je vyjádřena jako síla přitažlivosti mezi libovolnými dvěma objekty ve vesmíru. Je to nejslabší síla ve vesmíru a nemá žádný konkrétní dosah.

Gravitační síla je obrovská, když je objekt těžší. Vždy tedy bude lehčí předmět přitahován k těžšímu předmětu. Z tohoto důvodu Země obíhá kolem Slunce a Měsíc kolem Země.

Vzrušující fakt o gravitaci je, že všechny objekty v tomto vesmíru mají své vlastní gravitační pole, včetně lidí!

Ano! Přečetl jsi to správně. Ale protože gravitace je nejslabší silou, všechna ostatní gravitační pole jsou zanedbatelná ve srovnání s gravitační silou Země nebo ve skutečnosti slabší než gravitační síla jakékoli jiné planety.

Pro srovnání lidského gravitačního pole s gravitačním polem Země si vezměme příklad. Řekněme, že osoba A stojí jeden metr od osoby B, která váží 100 kg. Gravitační zrychlení Země bude 1.5 miliardkrát větší než gravitační zrychlení osoby B. Proto osoba A nebude gravitovat k osobě B.

Dalším kritickým předmětem silně ovlivněným gravitací je hmotnost a hmotnost. Hmotnost je množství hmoty dostupné v objektu, zatímco hmotnost je výsledkem gravitační síly, která na něj působí. Hmotnost vynásobená gravitací dává váhu.

w = mxg

Gravitace je jednou ze čtyř elementárních přírodních sil. Gravitace ovlivňuje sluneční soustavu nebo vlastně jakýkoli systém ve vesmíru. Vznik hvězd, planet, asteroidů atd., to vše závisí na gravitaci.

Různí vědci jako Robert Hooke, Galileo Galilei, jezuité Grimaldi, Riccioli, Bullialdus, Borelli atd. předložili různé teorie gravitace, z nichž některé jsou si navzájem velmi podobné, ale stále nejsou zcela prakticky prokázány. Starověcí řečtí filozofové jako Archimedes, římský architekt a inženýr – Vitruvius, indičtí matematici a astronomové jako Aryabhatta a Brahmagupta také identifikovali gravitaci.

Ale pak, jednoho krásného dne, jablko spadlo na sira Isaaca Newtona a on odvodil „Newtonův zákon univerzální gravitace“ a svět se jím řídil. Podle Newtonovy teorie je gravitační síla přímo úměrná součinu hmotností a nepřímo úměrná druhé mocnině vzdálenosti mezi nimi.

Rovnice pro gravitační sílu je dána takto:

Fα(m₁m₂)/r²

Pro odstranění znaménka proporcionality je přidána konstanta. V tomto scénáři je to gravitační konstanta „G“.

F=G*(m₁m₂)/r²

Přečtěte si více o Je gravitace vnější síla 

Proč je gravitační síla vektorovou veličinou?

Síla gravitačního pole je fyzikální veličina podle klasická mechanika.

Síla gravitačního pole se označuje „g“ a její vzorec je uveden jako síla na jednotku hmotnosti.

g = F/m

Podle tohoto vzorce je jednotka SI v g N/Kg a síla gravitačního pole Země je 10 N/Kg. „g“ se také označuje jako Gravitační zrychleníudáváno jako 9.8 m/s2 pro zemi.

Protože síla je vektorová veličina, gravitační síla bude vektorovou veličinou, takže síla gravitačního pole bude vektorovou veličinou.

Albert Einstein také předložil svou teorii gravitace ve svém obecná teorie relativitya také nahradila Newtonovu teorii. Přesto se používá pouze tehdy, když existuje požadavek na extrémní přesnost nebo když se jedná o silné gravitační pole v blízkosti superhmotného a extrémně hustého objektu, jako je černá díra.

Ohýbání časoprostoru je ošemetný pojem, ale je vysvětlen v obecné teorii relativity, kterou podal Albert Einstein. Zde musíme pouze pochopit, že zahrnuje 3-rozměrný prostor a 1-rozměrný čas, a tedy je to 4-rozměrný tok. Takže vlivem gravitace dochází ke změně časoprostorového toku, což má za následek různé vnímání pozorování události z různých míst nebo pozorovatelů.

Přečtěte si více o Gravitace je konzervativní síla

Srovnání gravitačního zrychlení na různých planetách naší sluneční soustavy.

Gravitační zrychlení je rychlost, kterou planeta přitahuje těleso. Pro Zemi je jeho hodnota 9.8 m/s². Pokusme se najít zrychlení způsobené gravitací na různých planetách přítomných v naší sluneční soustavě.

Gravitační zrychlení jakékoli planety lze zjistit pomocí vzorce:

g = Gm/r²

• Gravitační zrychlení na Merkuru

Vložením všech těchto informací do vzorce dostaneme:

g = 3.61 slečna²

• Gravitační zrychlení na Venuši

Vložením všech těchto informací do vzorce dostaneme:

g = 8.83 slečna²

• Gravitační zrychlení na Marsu

Vložením všech těchto informací do vzorce dostaneme:

g = 3.75 slečna²

• Gravitační zrychlení na Jupiteru

Vložením všech těchto informací do vzorce dostaneme:

g = 26.0 slečna²

• Gravitační zrychlení na Saturnu

Vložením všech těchto informací do vzorce dostaneme:

g = 11.2 slečna²

• Gravitační zrychlení na Uranu

Vložením všech těchto informací do vzorce dostaneme:

g = 10.5 slečna²

• Gravitační zrychlení na Neptunu

Vložením všech těchto informací do vzorce dostaneme:

g = 13.3 slečna²

Gravitační konstanta vs. Gravitační zrychlení

Mezi gravitační konstantou a gravitačním zrychlením je nespočet a pozoruhodných rozdílů. Bylo by snadné je studovat ve formátu tabulky.

Také čtení:

• Je gravitační pole záporné
• Gravitační čočky
• Co nám o časoprostoru říká ohyb světla v gravitačních polích
• Je gravitační pole magnetické pole