重力場を利用して重力現象を説明します。重力場は、2 つの物体が引力による力を受ける領域です。重力場の強さは、N/Kg で決まります。重力場の値は、地球の表面で 9.8N/kg です。場所によって重力場の大きさに違いがあります。衛星と地球の間の相互作用は、重力場の一例です。
重力場に基づく概念は、次の 2 つのことを示しています。誰もが、重力場として知られる自分自身の周囲の空間を変更します。 2 つ目は、質量 m の別の物体がこの場に置かれると、重力と呼ばれる引力を感じるということです。これは、重力場との相互作用によるものです。地球には重力場があります。他の物体がこれらのフィールドに持ち込まれると、地球の中心に向かう力を経験します.
一様な球殻による重力場の強さ。
半径 R 質量 M の薄い均一な球殻を考えてみましょう。3 つの領域があります:
球殻の内部
球殻の表面
球殻の外
球殻の外側の重力場強度の式を導出します。
ある点での重力場の強さは、源の質量とその点までの距離によって異なります。
仮想球内では、ソースの質量は M、分離距離は r です。
ベクトル F が試験質量が受ける重力であると仮定すると、点 A での重力場の強さは次のようになります。
ベクトル E =ベクトル F を質量 m で割ったもの
ベクトル E とベクトル F の方向が同じ場合、
E =F/m…….eq (1).
ニュートンの万有引力の法則によると、
F =GMm/r2;これから、E=F/m は
E =GM/r2…….式 (2)
r =∞ 、E =0 では、重力場の強度は距離 r が減少するにつれて減少し、無限遠で 0 になります。
点「A」で試験質量を取りましょう。テスト パスと球殻の中心との間の距離は「r」です。
点「A」が表面上にあるような架空の球殻を描きます。
上記の式 E=-GM/r2 から、G は定数であり、球殻の外側の重力場の強度は;
⇒ E ∝ -1/r2
例 1. 物質の重力と質量が 48N で 6kg の場合。重力場を決定します。
解決策:与えられたパラメータは、F =48 N および m =6 kg です
重力場強度の式は、
g =F/m =48/6 =8 N/kg
例 2:r が地球の半径の場合。地球の表面での重力場の強さを決定しますか?
粒子の質量が m であると仮定すると、重力 FG を強制する
FG=GMm/r2
重力場の強さ =FG/m
=GMm/r2*m
=GM/r2 =g
地球表面の電界強度は g
例 3. 地球の中心から 5,000 km での重力場の強さは 4.8Nkg-1 です。その点での重力ポテンシャルは、重力場強度 E +GM/R2 です。
重力ポテンシャル、V=GM/R。
したがって、V/E =-R
与えられたパラメータについて;
地球の中心 E は 4.8N/kg です
-E=-4.8 N kg-1
重力場強度 R =5000km
0r V =-ER=-4.8*5000 *103.
=24*106JKg-1
結論
この記事では、球殻の外側の重力場の強度について説明します。重力場の強度は、点質量に適用されたときのこの場の強度として定義されます。重力の強さは、ソースの質量と、ソースの質量からユニット テスト質量までの距離に依存します。球殻の外側の重力場の強さは、E =-GM/r2 で与えられます。
