Fizyka - Pole grawitacyjne

Nasza ocena:

3
Pobrań: 28
Wyświetleń: 602
Komentarze: 0
Notatek.pl

Pobierz ten dokument za darmo

Podgląd dokumentu
Fizyka - Pole grawitacyjne - strona 1 Fizyka - Pole grawitacyjne - strona 2

Fragment notatki:

Pole grawitacyjne Na przykładzie sił grawitacyjnych omówimy ważne w fizyce pojęcie pola. Nasze rozważania  rozpoczynamy od umieszczenia masy  M  w początku układu. W punkcie przestrzeni opisanym  wektorem  r  znajduje się natomiast masa m. Wektor  r  opisuje położenie masy  m  względem masy  M  więc siłę oddziaływania grawitacyjnego między tymi masami  możemy zapisać w postaci  wektorowej r r F 3 2 r Mm G r r Mm G − = − = Zwróćmy uwagę, że siłę tę możemy potraktować jako iloczyn masy  m  i wektora  γ( r ) przy czym r F r 3 ) ( r M G m − = = γ Jeżeli w punkcie  r  umieścilibyśmy inną masę np.  m ' to ponownie moglibyśmy zapisać siłę jako  iloczyn masy  m ' i tego samego wektora  γ( r ) ) ( ' ' r γ m F = Widzimy, że wektor  γ( r ) nie zależy od obiektu na który działa siła (masy  m ) ale zależy od źródła  siły (masa  M ) i charakteryzuje przestrzeń otaczającą źródło (wektor  r ). Oznacza to, że masa  M  stwarza w punkcie  r  takie  warunki , że umieszczona w nim masa  m   odczuje  działanie siły. Inaczej  mówiąc masie  M  przypisujemy  obszar wpływu (działania), czyli pole . Zwróćmy uwagę, że rozdzieliliśmy siłę na dwie części. Stwierdzamy, że jedna masa  wytwarza  pole , a następnie to  pole działa na drugą masę . Taki opis pozwala uniezależnić się od obiektu (masy  m ) wprowadzanego do pola. Z pojęcia pola korzysta się nie tylko w związku z grawitacją. Jest ono bardzo użyteczne  również przy opisie zjawisk elektrycznych i magnetycznych. Źródłami i obiektami działania pola  elektrycznego są ładunki w spoczynku, a pola magnetycznego ładunki w ruchu. Właściwości pól  wytwarzanych przez ładunki elektryczne omówimy w dalszych rozdziałach. Chociaż pole jest pojęciem abstrakcyjnym jest bardzo użyteczne i znacznie upraszcza opis  wielu zjawisk. Na przykład gdy mamy do czynienia z  wieloma masami, możemy najpierw obliczyć w  punkcie  r  pole pochodzące od tych mas, a dopiero  potem siłę działającą na masę umieszczoną w tym  punkcie. Z polem sił wiąże się nie tylko przestrzenny  rozkład wektora natężenia pola, ale również  przestrzenny rozkład energii. Właśnie zagadnieniom  dotyczącym pracy i energii są poświecone następne  rozdziały. Pole grawitacyjne wewnątrz kuli Rozpatrzmy teraz pole czaszy kulistej o masie  m  i promieniu  R . Dla  r    R  pole jest równe  Gm / r 2  tj. tak jakby cała masa była skupiona w środku kuli (przykład z satelitą). Jakie jest jednak pole  wewnątrz czaszy? Rozważmy przyczynki od dwóch leżących naprzeciwko siebie powierzchni 

(…)

… znoszą się. Można w ten sposób podzielić całą czaszę i
uzyskać siłę wypadkową równą zero. Tak więc wewnątrz czaszy pole grawitacyjne jest równe zeru.
Pole wewnątrz czaszy mającej skorupę dowolnej grubości też jest zero bo możemy podzielić tę
skorupę na szereg cienkich warstw koncentrycznych.
Na rysunku obok przedstawiono pełną kulę o promieniu R i masie M. W punkcie P pole pochodzące
od zewnętrznej…
... zobacz całą notatkę

Komentarze użytkowników (0)

Zaloguj się, aby dodać komentarz