Przyspieszenie a pole grawitacyjne
Przyspieszenie i pole grawitacyjne to dwa pojęcia omawiane w ramach mechaniki w fizyce. Te dwa pojęcia są równie ważne, jeśli chodzi o zrozumienie mechaniki przyrody. Niezbędne jest dobre zrozumienie akceleracji i pola grawitacyjnego w dziedzinie astronomii, fizyki, inżynierii i rakiet. Niektórym te dwie koncepcje wyglądałyby trochę podobnie, dla innych te dwa zupełnie nie pasowałyby do tego. W tym artykule dowiemy się, czym są pole grawitacyjne i przyspieszenie, ich definicje, podobieństwa i wreszcie różnice.
Przyspieszenie
Przyspieszenie jest definiowane jako tempo zmian prędkości ciała. Należy zauważyć, że przyspieszenie zawsze wymaga siły wypadkowej działającej na obiekt. Opisuje to druga zasada dynamiki Newtona. Drugie prawo mówi, że siła wypadkowa F działająca na ciało jest równa szybkości zmiany liniowego pędu ciała. Ponieważ pęd liniowy jest iloczynem masy i prędkości ciała, a masa nie zmienia się w skali nierelatywistycznej, siła jest równa masie razy tempo zmiany prędkości, czyli przyspieszenie. Przyczyn tej siły może być kilka. Siła elektromagnetyczna, siła grawitacyjna i siła mechaniczna to tylko niektóre z nich. Przyspieszenie spowodowane pobliską masą jest znane jako przyspieszenie grawitacyjne. Należy zauważyć, że jeśli obiekt nie zostanie poddany działaniu siły wypadkowej, obiekt nie zmieni swojej prędkości, niezależnie od tego, czy poruszał się, czy nieruchomy. Zauważ, że ruch obiektu nie wymaga siły, ale przyspieszenie zawsze wymaga siły.
Pole grawitacyjne
Pole grawitacyjne to koncepcja i metoda obliczania i wyjaśniania zjawisk zachodzących wokół dowolnego obiektu o masie. Pole grawitacyjne jest definiowane wokół dowolnej masy. Zgodnie z uniwersalnym prawem grawitacji Newtona, dwie masy M i m podzielone przez skończoną odległość r wywierają na siebie siłę F=G M m / r2. Jeśli przyjmiemy przypadek m=1, otrzymamy nowe równanie, gdzie F=GM/r2 Natężenie pola grawitacyjnego punktu znajdującego się w odległości r od masy jest zdefiniowane jako siła na jednostkę masy w punkcie r, jest to powszechnie określane jako g, gdzie g=GM/r2 Ponieważ wiemy, że F=ma i F=GMm/r 2, widzimy, że a=GM/r2 Oznacza to, że natężenie pola grawitacyjnego i przyspieszenie spowodowane siłą grawitacji są takie same. Przyspieszenie to jest znane jako przyspieszenie grawitacyjne.
Jaka jest różnica między przyspieszeniem a polem grawitacyjnym?
• Przyspieszenie to wektor, podczas gdy pole grawitacyjne to pojęcie używane do opisu zachowania mas wokół danej masy.
• Natężenie pola grawitacyjnego jest wektorem i jest równe przyspieszeniu grawitacyjnemu w tym punkcie.
• Przyspieszenie grawitacyjne jest zawsze w kierunku obiektu, podczas gdy przyspieszenie ogólnie może być w dowolnym kierunku, o ile siła wypadkowa jest w tym samym kierunku.
