leírás
A gravitációs mező minden olyan területen létezik, ahol egy részecskére olyan erő hat, amely csak a részecske tömegétől és helyzetétől függ.
A gravitációs mező egy pontban egy vektormennyiség, amelyet általában a g szimbólummal jelölünk.
A gravitációs mezőt egy pontban úgy definiáljuk, mint az egységnyi tömegre jutó erőt, amely az adott pontban elhelyezkedő részecskére hatna.
Ha egy m próbatömegre egy ponton F erő hat, és F csak a részecske tömegétől és helyzetétől függ, akkor a gravitációs mezőt abban a pontban a következőképpen határozzuk meg:
g = Fm
Diszkusszió
A gravitációs mezőt néha gravitációs térerősségnek is nevezik; ez a szójegyzék kerüli ezt a kifejezést, mert összekeverhető a gravitációs mező nagyságával.
A leírásban szereplő erőt gravitációs erőnek nevezik, és gyakran nevezik súlynak is, de ez utóbbi kifejezést kerülni kell, mert félreérthető.
Történelmileg a g-t néha a gravitáció okozta gyorsulásnak nevezték, mivel számszerűen megegyezik a gravitációs mezőben szabadon zuhanó tárgy által tapasztalt gyorsulással.
SI egység
newton per kilogramm, N kg-1
SI alapegységben kifejezve
m s-2
Más általánosan nem használt egység(ek)
gal ( 1 gal = 0.01 N kg-1)
Matematikai kifejezések
- ha egy m tömegre F gravitációs erő hat, akkor az adott ponton a gravitációs tér
g = Fm - A g gravitációs tér nagysága a Föld felszínén a G egyetemes gravitációs állandóval függ össze
g = GMRE 2
ahol M a Föld tömege és RE a sugara.
Kapcsolódó bejegyzések
- Elektrosztatikus tér
- Gravitációs potenciál
- Súly
Kapcsolatban
A gravitációs tér nagysága a Föld felszínén 9 körül van.8 N kg-1.
A g értéke a Föld felszínén helyenként változik. Ennek egyik oka, hogy a g a Föld középpontjától való távolságtól függ, és a Föld nem tökéletes gömb – a Föld sugara a pólusoknál kisebb, mint az egyenlítőnél. Emellett a Föld sűrűsége sem egyenletes, így a Föld tömege nem egyenletesen oszlik el.
A felszíni gravitációs mező mérését magában foglaló gravimetria információt szolgáltathat a Föld belsejében lévő anyagok, például az olajlelőhelyek természetéről. A felszíni gravitációs mező mérését magában foglaló gravimetria eltérései információt szolgáltathatnak a Föld belsejében lévő anyagok, pl. az olajlelőhelyek természetéről. A g ~ 10-8 N kg-1 nagyságrendű változása érzékeny műszerekkel kimutatható.
A Földön a szabadesés gyorsulását, amelyet például egy egyszerű ingakísérletben vagy egy zuhanó tárgy időmérésével mérünk, a Föld forgása és a helyi gravitációs mező egyaránt befolyásolja. A forgás hatása az alacsony szélességeken (az Egyenlítőhöz közel) a legnagyobb, de még az Egyenlítőnél is a forgás hatása csak kb. 3 × 10-2 m s-1 -el csökkenti a szabadesés gyorsulását, így az ilyen hatások gyakran figyelmen kívül hagyhatók
.