- O que é um campo gravitacional?
- Intensidade do campo gravitacional
- Potencial gravitacional
- Exemplos de campo gravitacional
Explicamos o que são os campos gravitacionais e como sua intensidade é medida. Além disso, exemplos de campo gravitacional.
O que é um campo gravitacional?
O campo gravitacional ou campo gravitacional é denominado o conjunto de forças que representa, em físico, o que comumente chamamos de força da gravidade: uma das quatro forças fundamentais douniverso. A força gravitacional é uma força atrativa entre objetos massivos.
De acordo comlógica A partir de campos gravitacionais, a presença de um corpo de massa M gera no espaço ao seu redor um campo de forças gravitacionais que podem alterar a trajetória de objetos massivos sob sua influência.
Na verdade, se outro corpo de massa M se aproxima do campo gravitacional de M, notaremos que seu movimento é alterado pelo força da gravidade. E, de acordo com a teoria da relatividade, até mesmo o clima Ele próprio seria afetado por essas forças, distorcendo-o e dando origem a singularidades como buracos negros, objetos astronômicos cujos campos gravitacionais são tão fortes que nem mesmo o leve consegue escapar deles.
Os campos gravitacionais foram por muitos anos eminentemente teóricos por natureza, entendidos pela física clássica (newtoniana) como um campo vetorial, e pela física relativística como um campo tensorial de segunda ordem, mas a descoberta em 2016 do ondas A atração gravitacional dos cientistas no experimento LIGO parece lançar uma nova luz sobre o assunto.
Intensidade do campo gravitacional
A intensidade dos campos gravitacionais ou, o que dá no mesmo, a aceleração da gravidade (ou simplesmente gravidade) é representada na física clássica pelo símbolo g e como um campo de vetores, ou seja, de linhas dotadas de significado e Morada.
É comumente definido como a força por unidade de massa você vai experimentar um partícula determinado na presença de uma distribuição de massa. Geralmente é expresso em Newtons por quilograma (N / kg).
A fórmula para seu cálculo, então, seria:
g = lim m → 0 F / m, onde m seria uma massa de teste e F a força gravitacional agindo sobre ela.
Potencial gravitacional
O potencial gravitacional de um campo gravitacional é, na mecânica newtoniana, uma quantidade escalar que é medida em joules por quilograma (J / kg) e é definida como a quantidade detrabalho por unidade de massa necessária para transportar um corpo a uma velocidade constante do infinito até um certo ponto no campo gravitacional em questão.
O potencial gravitacional é calculado com base na seguinte fórmula:
V = - GM / r, onde V é o potencial gravitacional, G é a constante gravitacional universal e r é a distância do ponto onde queremos calcular o potencial até a posição da massa M.
Exemplos de campo gravitacional
Um exemplo perfeito de campo gravitacional é o do Sistema solar, em que os planetas orbitam ao redor do Sol, atraídos pelas forças gravitacionais de sua massa.
Outro exemplo é o campo gravitacional da Terra, aquele gerado pelo planeta Terra ao seu redor e que podemos apreciar cada vez que jogamos um objeto nele. Eu normalmente. A massa da Terra é de aproximadamente 5974 x 1024 kg, o que gera um campo gravitacional notável ao seu redor.
Sabe-se que a gravidade da Terra é maior ou menor que 9,8 N / kg, ou seja, uma aceleração de 9,8 m / s em direção ao centro da Terra. Este valor pode variar ligeiramente dependendo da localização geográfica, mas presumir que seja constante em toda a superfície da Terra é uma boa aproximação.
Além disso, o campo gravitacional será mais intenso nas proximidades da superfície da Terra do que nas camadas externas da Terra. atmosfera.