Descrizione
Un campo gravitazionale esiste in qualsiasi regione dove una particella è soggetta a una forza che dipende solo dalla massa e dalla posizione della particella.
Il campo gravitazionale in un punto è una quantità vettoriale solitamente rappresentata dal simbolo g.
Il campo gravitazionale in un punto è definito come la forza per unità di massa che agirebbe su una particella situata in quel punto.
Se una massa di prova m è soggetta a una forza F in un certo punto, e F dipende solo dalla massa e dalla posizione della particella, allora il campo gravitazionale in quel punto è definito come
g = Fm
Discussione
Il campo gravitazionale è talvolta indicato come forza del campo gravitazionale; questo glossario evita questo termine perché potrebbe essere confuso con la grandezza del campo gravitazionale.
La forza nella descrizione è conosciuta come forza gravitazionale ed è spesso chiamata peso, ma quest’ultimo termine è da evitare perché è ambiguo.
Storicamente, g è stato a volte indicato come l’accelerazione dovuta alla gravità in quanto è numericamente uguale all’accelerazione sperimentata da un oggetto in caduta libera in un campo gravitazionale.
Unità SI
newton per chilogrammo, N kg-1
Espressa in unità di base SI
m s-2
Altre unità comunemente non usate
gal ( 1 gal = 0.01 N kg-1)
Espressioni matematiche
- se una massa m sperimenta una forza gravitazionale F, allora il campo gravitazionale in quel punto è
g = Fm - La grandezza del campo gravitazionale g sulla superficie della Terra è legata alla costante gravitazionale universale G
g = GMRE 2
dove M è la massa della Terra e RE il suo raggio.
Voci correlate
- Campo elettrostatico
- Potenziale gravitazionale
- Peso
Nel contesto
La grandezza del campo gravitazionale alla superficie della terra è circa 9.8 N kg-1.
Il valore di g varia da luogo a luogo sulla superficie terrestre. Una ragione per questo è che g dipende dalla distanza dal centro della Terra, e la Terra non è una sfera perfetta – il raggio della Terra è più piccolo ai poli che all’equatore. Inoltre, la densità della Terra non è uniforme, quindi la massa terrestre non è equamente distribuita.
La gravimetria, che comporta misurazioni del campo gravitazionale superficiale, può fornire informazioni sulla natura dei materiali all’interno della Terra, ad esempio i depositi di petrolio. Le variazioni della gravimetria, che comporta misurazioni del campo gravitazionale superficiale, possono fornire informazioni sulla natura dei materiali all’interno della Terra, ad esempio i depositi di petrolio. Variazioni di g dell’ordine di ~ 10-8 N kg-1 possono essere rilevate usando strumenti sensibili.
L’accelerazione di caduta libera sulla Terra, come misurata per esempio in un semplice esperimento con il pendolo o cronometrando un oggetto in caduta, è influenzata dalla rotazione terrestre così come dal campo gravitazionale locale. Gli effetti della rotazione sono maggiori alle basse latitudini (vicino all’equatore), ma anche all’equatore gli effetti della rotazione riducono l’accelerazione di caduta libera solo di circa 3 × 10-2 m s-1, quindi tali effetti possono spesso essere ignorati
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