Descriere
Un câmp gravitațional există în orice regiune în care o particulă este supusă unei forțe care depinde numai de masa și poziția particulei.
Câmp gravitațional într-un punct este o mărime vectorială reprezentată de obicei prin simbolul g.
Câmp gravitațional într-un punct este definit ca fiind forța pe unitate de masă care ar acționa asupra unei particule situate în acel punct.
Dacă o masă de probă m este supusă unei forțe F într-un anumit punct, iar F depinde numai de masa și poziția particulei, atunci câmpul gravitațional în acel punct este definit ca
g = Fm
Discuție
Câmpul gravitațional este denumit uneori intensitatea câmpului gravitațional; acest glosar evită acest termen deoarece ar putea fi confundat cu magnitudinea câmpului gravitațional.
Forța din descriere este cunoscută sub numele de forță gravitațională și este adesea numită greutate, dar acest din urmă termen trebuie evitat deoarece este ambiguu.
Istoric, g a fost uneori denumită accelerația datorată gravitației, deoarece este numeric egală cu accelerația resimțită de un obiect în cădere liberă într-un câmp gravitațional.
Unitate SI
newton pe kilogram, N kg-1
Exprimat în unități de bază SI
m s-2
Altă(e) unitate(e) de obicei nesedentară(e)
gal ( 1 gal = 0.01 N kg-1)
Expresii matematice
- dacă o masă m este supusă unei forțe gravitaționale F, atunci câmpul gravitațional în acel punct este
g = Fm - Mărimea câmpului gravitațional g pe suprafața Pământului este legată de constanta gravitațională universală G
g = GMRE 2
unde M este masa Pământului și RE raza sa.
Înregistrări conexe
- Câmp electrostatic
- Potențial gravitațional
- Putere
În context
Mărimea câmpului gravitațional la suprafața Pământului este de aproximativ 9.8 N kg-1.
Valoarea lui g variază de la un loc la altul pe suprafața Pământului. Un motiv pentru aceasta este faptul că g depinde de distanța față de centrul Pământului, iar Pământul nu este o sferă perfectă – raza Pământului este mai mică la poli decât la ecuator. De asemenea, densitatea Pământului nu este uniformă, astfel încât masa Pământului nu este distribuită în mod egal.
Gravimetria, care implică măsurători ale câmpului gravitațional de la suprafață, poate furniza informații despre natura materialelor din interiorul Pământului, de exemplu, depozitele de petrol. Variațiile în gravimetrie, care implică măsurători ale câmpului gravitațional de suprafață, pot furniza informații despre natura materialelor din interiorul Pământului, de exemplu, depozitele de petrol. Variațiile în g de ordinul ~ 10-8 N kg-1 pot fi detectate cu ajutorul unor instrumente sensibile.
Accelerația de cădere liberă pe Pământ, măsurată, de exemplu, într-un experiment simplu cu pendulul sau prin cronometrarea unui obiect în cădere, este afectată de rotația Pământului, precum și de câmpul gravitațional local. Efectele rotației sunt mai mari la latitudini joase (aproape de ecuator), dar chiar și la ecuator efectele rotației reduc accelerația căderii libere cu numai aproximativ 3 × 10-2 m s-1, astfel încât aceste efecte pot fi adesea ignorate
.