Modelarea greutății Superprof

28 octombrie 2019 ∙ 10 minute timp de citire

Câmpul gravitațional

În fizica clasică, numim câmp gravitațional, sau câmp gravitațional, un câmp care este distribuit în spațiu și datorită prezenței unei mase care probabil va exercita o influență gravitațională asupra tuturor celorlalte corpuri care pot fi sau nu prezente în imediata apropiere.

Putem demonstra că câmpul gravitațional creat în orice punct de către un corp punct derivă dintr-un așa-numit potențial scalar newtonian.

Datorită gravitației și câmpurilor rezultate, planetele se întorc fără să se ciocnească.

În fizica clasică, câmp gravitațional sau câmpul de gravitație este un câmp distribuit în spațiu și datorită prezenței unei mase capabile să exercite o influență gravitațională asupra oricărui alt corp prezent în vecinătate (imediat sau nu). Introducerea acestei cantități face posibilă depășirea problemei medierii acțiunii la distanță care apare în expresia forței gravitaționale universale.

Putem interpreta câmpul gravitațional ca fiind modificare a metricei de spațiu timp. Aproximarea newtoniană este atunci valabilă numai în cazul în care corpurile au o viteză redusă în comparație cu cea a luminii în vid și dacă potențialul gravitațional pe care îl creează este astfel încât coeficientul potențialului gravitațional pe pătratul vitezei luminii în vid este neglijabil.

Ne putem apropia de câmpul electric și câmpul gravitațional. Într-adevăr, expresia câmpului și potenţial sunt doar diferite de o constantă. În plus, teoremele de calcul principale, cea a suprapunerii sau Gauss de exemplu, pot fi aplicate în ambele cazuri. Ceea ce le diferențiază atunci este atractivitatea, prin urmare între două sarcini de semn opus sau respingătoare, prin urmare între două sarcini de același semn, ale câmpului electric în timp ce câmpul gravitațional poate fi doar atractiv.

Analiză

Analogia se bazează pe similaritatea legilor lui Coulomb (electromagnetism) și a legii lui Newton (gravitație).
De multe ori este inutil să facem calcule ale câmpului gravitațional din distribuțiile de masă, procedăm mai degrabă prin analogie cu rezultatele cunoscute ale electrostaticelor.

Principiul analogiei cu câmpul electric

putere interacțiunea gravitațională, la fel ca puterea interacțiunea electrostatică, este o forță conservator. Astfel, ambii reprezintă gradientul unei energii potențiale. În acest caz, este posibil apoi să se adapteze absolut toate calculele câmpului și potențialului studiate pe parcursul distribuției masei pentru a calcula câmpul gravitațional și potențialul la un punct definit în spațiu. Același lucru este valabil și pentru teorema lui Gauss.

Memento: câmpul electric și câmpul electrostatic

Câmp electric

Furtunile se datorează în parte creării de câmpuri electrice mari la altitudine, adesea cauzate de diferențele de temperatură.

În fizică, numim câmp electric toate câmp vector create de particule încărcate electric. Mai exact, când suntem în prezența unei particule încărcate, proprietățile locale ale spațiului definit sunt apoi modificate, ceea ce face posibilă definirea noțiunii de câmp. Într-adevăr, dacă se întâmplă să existe o altă sarcină în câmpul menționat, aceasta va suferi ceea ce se numește acțiunea forței electrice care este exercitată de particulă în ciuda distanței. Spunem apoi despre câmpul electric că este mediatorul acțiunii menționate la distanță.

Dacă dorim să fim mai preciși, putem defini într-un cadru de referință galilean definit, o sarcină definită q a vectorului de viteză v care suferă din celelalte sarcini prezente, fie că sunt fixe sau mobile, o forță pe care o vom defini ca forță de la Lorentz. Această forță se descompune după cum urmează:

câmpul electric. Aceasta descrie în acest caz partea forței Lorentz care este independentă de viteza sarcinii

câmpul magnetic. Aceasta descrie partea de forță exercitată asupra sarcinii care depinde de deplasarea aceleiași sarcini în cadrul de referință ales.