他の要素によってオブジェクトに作用する正味の重力は、重力の重ね合わせの原理に従って、個々の質量が特定の粒子に及ぼす力のベクトル和です。重ね合わせプロパティの重ね合わせ原理は、複数の刺激によって引き起こされる正味の反応は、すべての線形システムに対して個別に各刺激から生じる応答の合計であると述べています。
重力
重力は、2 つの物体間の引力です。すべての物体は、ある程度の力で互いに引き合いますが、物体間の距離が非常に離れているため、ほとんどの場合、その力は微弱すぎて気づきません。重力の範囲は無限ですが、物が遠ざかるにつれて効果は弱まります。アイザック ニュートンはこの「引力」を発見し、1680 年にニュートンの重力の法則として確立しました。一方、重力は 2 つの重要な方法で存在できます。世界の各物体は、重力と呼ばれる力で他の物体を引き付けます。したがって、重力は 2 つの質量間の関係を研究します。 2 つの天体のうち重い方をソース質量と呼び、軽い方をテスト質量と呼びます。重力は、2 つの質量の中心を結ぶ線に作用する中心力であり、元の質量に対するテスト質量の位置にのみ依存します。
重力の重ね合わせの原理
重力の重ね合わせの原理によれば、総重力は、異なる源に起因する特定の点での重力場の合計です。負の質量のアイデアは、その点での重力場をすばやく決定する方法です。物体の質量が欠落している場合、同じ質量の物体が P の反対側の端に存在すると見なされますが、最初の空孔と正確な距離にあります。正味場は、空孔のない完全なオブジェクトと推定質量による場を計算することによって計算されます。重ね合わせの原理は、線形微分方程式、代数方程式、およびそれらの方程式系を含む、あらゆる線形システムに適用されます。刺激と応答は、整数、ベクトル、関数、時変信号、ベクトル フィールド、または特定の公理を満たすエンティティにすることができます。ベクトルまたはベクトル場を扱う場合、重ね合わせはベクトル和と見なされます。定義によれば、重ね合わせが成立する場合、勾配、微分、積分など、これらの関数に対して実行されるすべての線形演算についても成立する必要があります。重力の重ね合わせの式は次のように与えられます:
F =F12 + F13 + F14 + F15 + . . . . .
重力の重ね合わせの原理の重要性:
重ね合わせの原理により、他の質量から特定の質量に作用する全体的な力を理解することができます。宇宙のすべての巨大な粒子は、その空間に重力を発生させます。質量によって生成される重力場は、他の質量のある粒子の有無に影響されません。ニュートンの法則を使用して、作成された重力場を計算できます。重ね合わせの原理により、2 つ以上の重力場を組み合わせることができます。重ね合わせの原理は、システムの正味の流れ、場、および位置エネルギーを計算します。多くの物理システムが線形システムとして記述される可能性があるため、この原理は物理学と工学に適用されます。
線形システムは、分析的に調べるのが簡単なため不可欠です。フーリエ変換やラプラス変換などの周波数領域線形変換法や、関連する線形演算子理論など、膨大な数学的ツールがあります。ただし、物理システムはほぼ線形にすぎないため、重ね合わせの原理は、基礎となる物理的動作の推定にすぎません。波を伴うすべてのシステムの任意の時点での波形は、システムのソースと初期の状況に起因します。その結果、波を定義する方程式は、「古典的な波」方程式など、多くの状況で線形に見えます。そんな時に使えるのが重ね合わせの原理です。同じ領域を通過する 2 つ以上の波によって引き起こされる正味の振幅は、個々の波によって個別に生成される振幅の合計です。例として、同じ方向に進む 2 つの波は、反対側に歪みがなく、互いに直接通過します。
結論
この記事では、重力の重ね合わせについて説明します。重力の重ね合わせの原理によれば、総重力は、異なる源に起因する特定の点での重力場の合計です。重力の重ね合わせの式は次のように与えられます:
F =F12 + F13 + F14 + F15 + . . . . .
