Popis
Gravitační pole existuje v každé oblasti, kde na částici působí síla závislá pouze na její hmotnosti a poloze.
Gravitační pole v bodě je vektorová veličina obvykle reprezentovaná symbolem g.
Gravitační pole v bodě je definováno jako síla na jednotku hmotnosti, která by působila na částici umístěnou v tomto bodě.
Působí-li na zkušební těleso o hmotnosti m v nějakém bodě síla F a F závisí pouze na hmotnosti a poloze částice, pak je gravitační pole v tomto bodě definováno jako
g = Fm
Diskuse
Gravitační pole se někdy označuje jako intenzita gravitačního pole; tento slovník se tomuto termínu vyhýbá, protože by mohl být zaměněn s velikostí gravitačního pole.
Síla v popisu je známa jako gravitační síla a často se nazývá tíha; poslednímu termínu je však třeba se vyhnout, protože je nejednoznačný.
Historicky se g někdy označovalo jako tíhové zrychlení, protože se číselně rovná zrychlení, které zažívá volně padající předmět v gravitačním poli.
Jednotka SI
newton na kilogram, N kg-1
Vyjádřeno v základních jednotkách SI
m s-2
Jiná běžně nepoužívaná jednotka (jednotky)
gal ( 1 gal = 0.01 N kg-1)
Matematické výrazy
- Působí-li na hmotnost m gravitační síla F, pak gravitační pole v tomto bodě je
g = Fm - Velikost gravitačního pole g na povrchu Země souvisí s univerzální gravitační konstantou G
g = GMRE 2
kde M je hmotnost Země a RE její poloměr.
Související hesla
- Elektrostatické pole
- Gravitační potenciál
- Hmotnost
V souvislostech
Velikost gravitačního pole na povrchu Země je přibližně 9. Z toho je patrné, že gravitační pole na povrchu Země se pohybuje v rozmezí 1,5 až 1,5 m.8 N kg-1.
Hodnota g se v jednotlivých místech zemského povrchu liší. Jedním z důvodů je, že g závisí na vzdálenosti od středu Země a Země není dokonalá koule – poloměr Země je na pólech menší než na rovníku. Také hustota Země není rovnoměrná, takže hmotnost Země není rozložena rovnoměrně.
Gravimetrie, zahrnující měření povrchového gravitačního pole, může poskytnout informace o povaze materiálů v nitru Země, např. o ložiscích ropy. Změny v gravimetrii, zahrnující měření povrchového gravitačního pole, mohou poskytnout informace o povaze materiálů v nitru Země, např. ložisek ropy. Pomocí citlivých přístrojů lze zjistit variace g v řádu ~ 10-8 N kg-1.
Zrychlení volného pádu na Zemi, měřené např. v jednoduchém kyvadlovém experimentu nebo měřením času padajícího předmětu, je ovlivněno rotací Země i místním gravitačním polem. Vliv rotace je největší v nízkých zeměpisných šířkách (blízko rovníku), ale i na rovníku rotační účinky snižují zrychlení volného pádu jen asi o 3 × 10-2 m s-1 , takže tyto účinky lze často ignorovat
.