▷ Qual é o campo gravitacional (ou campo gravitacional)?

Este artigo explica o que é o campo gravitacional, também chamado de campo gravitacional. Assim, você encontrará a definição do campo gravitacional, sua fórmula e um exemplo de seu cálculo.

Qual é o campo gravitacional (ou campo gravitacional)?

O campo gravitacional , ou campo gravitacional , é o campo de força que representa a gravidade. Em outras palavras, o campo gravitacional é a extensão do espaço em que um corpo com massa atrai outro.

Portanto, o campo gravitacional de uma massa é a região do espaço em que essa massa atrai todas as outras massas pela força gravitacional.

Logicamente, quanto maior a massa de um corpo, maior será o seu campo gravitacional. É por isso que corpos contendo muita matéria, por exemplo planetas, exercem forças gravitacionais significativas. Em contraste, objetos de baixa massa, como um lápis, quase não têm força gravitacional (são negligenciados). A seguir veremos como é calculada a intensidade de um campo gravitacional.

Observe que o campo gravitacional é considerado um campo vetorial na física newtoniana ou clássica, enquanto na física relativística é um campo tensorial. Assim, para resolver os problemas fundamentais relativos ao campo gravitacional, ele deve ser tratado como um campo vetorial.

Fórmula do campo gravitacional

A intensidade do campo gravitacional (ou campo gravitacional) de um corpo é igual à constante gravitacional universal multiplicada pela massa do corpo dividida pelo quadrado da distância entre o ponto em questão e o centro do corpo.

A fórmula para calcular a intensidade do campo gravitacional é, portanto, a seguinte:

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

Ouro:

$g$

é o campo gravitacional.
$G$

é a constante gravitacional universal, cujo valor é

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

.
$M$

é a massa do corpo que cria o campo gravitacional, expressa em quilogramas.
$r$

é a distância entre o corpo que cria o campo gravitacional e o corpo atraído, expressa em metros.

Portanto, o símbolo do campo gravitacional é um g minúsculo e suas unidades são m/s ² , pois é uma aceleração. Mais precisamente, é a aceleração com que o corpo que exerce o campo gravitacional atrai outro corpo.

Observe que o campo gravitacional não depende da massa do objeto atraído, mas da massa que cria o campo e da distância entre os dois corpos.
Além disso, a direção do campo gravitacional é a linha imaginária que passa entre a massa que cria o campo e a massa atraída pelo campo.
Finalmente, ao considerar o campo gravitacional como um campo vetorial, a direção do vetor é em direção ao centro de massa que cria o campo.

Campo gravitacional da Terra

Agora que sabemos o significado do campo gravitacional, vamos calcular a intensidade do campo gravitacional da Terra para que você veja como isso é feito.

Para fazer isso, devemos aplicar a fórmula do campo gravitacional:

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

Os valores da constante gravitacional universal, da massa da Terra e do raio do centro do planeta à sua superfície são:

G = 6,674 · 10 ^-11 N·m ² /kg ²
M = 5,972 10 ^24kg
R = 6371000m

Assim, substituímos os dados na fórmula e calculamos o valor do campo gravitacional na superfície da Terra:

[látex] g=6,674\cdot 10^{-11}\cdot \cfrac{5,972\cdot 10^{24}}{6371000^2}=9,81 \\cfrac{m}{s^2}[/látex]

Resumindo, o valor do campo gravitacional na superfície da Terra é 9,81 m/s ² .

Campo gravitacional e campo elétrico

Por fim, veremos qual a diferença entre o campo gravitacional e o campo elétrico, pois são dois tipos de campos vetoriais normalmente trabalhados na física.

A principal diferença entre o campo gravitacional e o campo elétrico é que o campo gravitacional sempre existe para todos os corpos, enquanto o campo elétrico só existe quando os corpos estão eletricamente carregados.

Assim, qualquer objeto com massa exerce sempre uma força gravitacional, embora, logicamente, se a sua massa for muito pequena, a força gravitacional que exerce também será pequena. enquanto um corpo só exercerá uma força elétrica quando estiver carregado com eletricidade.

Além disso, o campo elétrico pode ser atrativo ou repulsivo, uma vez que dois corpos eletricamente carregados podem se atrair (se estiverem carregados com sinais diferentes) ou se repelirem (se estiverem carregados com o mesmo sinal). Porém, o campo gravitacional ainda é um campo de atração, pois a força da gravidade atrai um corpo em direção a outro.

Campo gravitacional (ou campo gravitacional)