引力场(或引力场)

本文解释什么是引力场,也称为万有引力场。因此,您将找到引力场的定义、其公式及其计算示例。

什么是引力场(或万有引力场)?

万有引力场,或称万有引力场,是代表重力的力场。换句话说,引力场是一个具有质量的物体吸引另一个物体的空间范围。

因此,质量的引力场是该质量通过引力吸引所有其他质量的空间区域。

从逻辑上讲,物体的质量越大,其引力场就越大。这就是为什么含有大量物质的物体(例如行星)会施加巨大的引力。相比之下,低质量物体,如铅笔,几乎没有重力(它们被忽略)。下面我们将了解如何计算引力场的强度。

请注意,引力场在牛顿或经典物理学中被视为矢量场,而在相对论物理学中它是张量场。因此,要解决引力场的基本问题,必须将其视为矢量场。

引力场公式

物体的引力场(或重力场)的强度等于万有引力常数乘以物体的质量除以所讨论的点与物体中心之间的距离的平方。

因此,计算引力场强度的公式如下:

g=\cfrac{G\cdot M}{r^2}

金子:

  • g

    是引力场。

  • G

    是万有引力常数,其值为

    6,674\cdot 10^{-11} \ N\cdot m^2/kg^2

  • M

    是产生引力场的物体质量,以千克表示。

  • r

    是产生引力场的物体与被吸引物体之间的距离,以米为单位。

因此,引力场的符号是小写的g,单位是m/s 2,因为它是加速度。更准确地说,它是施加引力场的物体吸引另一个物体的加速度。

引力场
  • 请注意,引力场并不取决于被吸引物体的质量,而是取决于产生该场的质量以及两个物体之间的距离。
  • 此外,引力场的方向是穿过产生该场的质量和被该场吸引的质量之间的假想线。
  • 最后,当将引力场视为矢量场时,矢量的方向朝向产生该场的质心。

地球引力场

现在我们知道了引力场的含义,我们将计算地球引力场的强度,以便您了解它是如何完成的。

为此,我们必须应用引力场公式:

 g=G\cdot \cfrac{M}{R^2}

万有引力常数、地球质量以及行星中心到其表面的半径的数值为:

  • G=6.674·10 -11 N·m 2 /kg 2
  • 中号 = 5.972 10 24公斤
  • R = 6371000 米

于是,我们将数据代入公式,计算出地球表面引力场的值:

[乳胶] g=6.674\cdot 10^{-11}\cdot \cfrac{5.972\cdot 10^{24}}{6371000^2}=9.81 \\cfrac{m}{s^2}[/乳胶]

简而言之,地球表面的引力场值为9.81 m/s 2

引力场和电场

最后,我们将了解引力场和电场之间的区别,因为它们是物理学中通常使用的两种矢量场。

引力场和电场之间的主要区别在于,引力场始终存在于所有物体中,而电场仅在物体带电时存在。

因此,任何有质量的物体总是会施加引力,尽管从逻辑上讲,如果它的质量很小,它施加的引力也会很小。而物体只有在带电时才会产生电力。

此外,电场可以是吸引的,也可以是排斥的,因为两个带电体可以相互吸引(如果它们带不同的符号)或相互排斥(如果它们带相同的符号)。然而,引力场仍然是一个吸引力场,因为引力将一个物体吸引到另一个物体上。

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