A gravitációs mező, és intenzitása
Newton gravitációs törvénye határozza meg a függőség a gravitációs erő a tömeg a kölcsönható testek és köztük lévő távolságot, de nem bizonyítja, hogy ez a kölcsönhatás végezzük. Gravity tartozik egy speciális csoportot kölcsönhatásokat. gravitáció, például nem függ a környezettől, amelyben a testek egymásra. Gravity létezik vákuumban.
Gravitációs kölcsönhatás szervei közötti útján a gravitációs mező, vagy a gravitációs tér. Ez a mező által generált szervek és a létezési forma az anyag. A fő tulajdonsága a gravitációs mező, hogy minden súly / body beléptem ezen a területen, a gravitációs erő, azaz a. E.
g vektor független m és nevezzük az intenzitás a gravitációs mező. Az intenzitás a gravitációs mező határozza meg az erő által kifejtett mezőben a anyagi pont egységnyi tömegű, és egybeesik az irányt a működési erő. Ness feszült erő jellemző gravitációs mező.
A gravitációs mező homogénnek, ha annak intenzitása minden ponton azonos, és egy központi, ha minden pontján a térerősség vektorok irányított egyenes vonalak mentén, amelyek metszik egymást egy pontban (A), rögzített képest néhány inerciális referencia képkocka (Fig. 38 ).
távvezetékek (line feszültség) használt grafikus kép erőtér. Az elektromos vezetékek úgy választjuk meg, hogy a vektor mező mentén irányul érintő a erővonal.
Dolgozzon a gravitációs tér. mező potenciális
Mi határozza meg a munkát, amelyet az erők a gravitációs mező mozgás közben azt az anyagi pont tömege m. Számolunk, például valamilyen munkát kell fordított eltávolítani egy m tömegű test a földön. R távköznyire (ábra. 39) egy adott test erő hat
Ha mozgatja a testet, hogy a távolság dR munkát
A mínusz jel jelenik meg, mert az erő vagy elmozdulás ebben az esetben ellentétes irányú (ábra. 39).
Ha a testet mozgatják távolságból R1 R2, a munka
Tól képletű (25.2), amely a fordított munkamennyiség a gravitációs mezőben független a mozgáspálya, és határozza meg csak a kezdeti és a végső helyzetben, a test, azaz. E. A gravitációs erő nem konzervatív, gravitációs mezővel és egy potenciális (lásd. § 12).
Általános képlet szerint (12,2), által végzett munka konzervatív erők, egyenlő a energia változását a rendszer, hozott a mínusz jel, azaz a
Tól képletű (25,2), megkapjuk
Mivel a képlet azt kizárólag a különbség a potenciális energia a két állam, a kényelem vesz a potenciális energia
R2 ® ¥ nulla. Ezután (25,3) felírható
P1 = - GMM / R1. Mivel az első pontot önkényesen választottuk, a
Ez a belső energia, a gravitációs mező, és az úgynevezett potenciálját. A lehetséges a gravitációs mező <р — скалярная величина, определяемая потенциальной энергией тела единичной массы в данной точке поля или работой по перемещению единичной массы из данной точки поля в бесконечность. Таким образом, потенциал поля тяготения, создаваемого телом массой М, равен
ahol R - távolság a test adott pont.
Tól képletű (25,4), hogy a pontok helye, amelyek azonos potenciállal formák olyan gömbfelület (R = const). Az ilyen felületek, melyek a lehetséges állandó nevezzük ekvipotenciális.
Tekintsük a kapcsolat a potenciális (j) a gravitációs mező és annak szilárdságát (g) .A kifejezések (25.1) és (25.4), hogy az elemi munka dA, végzett a térerő alacsony mozgó m tömegű test egyenlő
Másrészt, dA = F dl (dl - elemi elmozdulás). Használata (24,1), azt kapjuk, hogy dA = mgdl, r. F. Mgdl = -mdj, vagy
Az érték dj / dl képviseli a jelváltozás hosszegységenkénti eltolási irányára egy gravitációs mezőben. Meg lehet mutatni, hogy a
ahol - a skalár gradiens j (lásd (12.5).). A mínusz jel a képletben (25,5) azt mutatja, hogy a vektor g feszültséget felé csökkenő kapacitás.
Egy konkrét példa alapján a fogalmak a gravitáció elmélete, úgy, magasságban található h képest a föld potenciális energia a test:
ahol R0 - Föld sugara. mert
Ezután, mivel a h feltétel < Így, már abból a formula, amely egybeesik (12.7), amely feltételezték korábban. Ahhoz, hogy indítson rakéta az űrbe szükség kitűzött céltól függően, hogy tájékoztassa őket néhány kezdeti sebesség, az úgynevezett tér. Az első helyet (vagy kör) u1 sebesség nevezzük minimális sebességet, amit meg kell adni, hogy a testet úgy, hogy lehet mozogni a Földet egy körpálya, t. E. Legyen mesterséges műhold a Föld. A műholdas mozgó körpályára R sugarú, a Föld gravitációs erő hat, és közölte vele, normál gyorsulás u február 1 / r. Szerint a Newton második törvénye Ha a műhold mozog közel a föld felszínén, míg r »Ro (a sugara a Föld), és g = GM / R0 2 (ld. (6,25)), azonban a felületen Az első kozmikus sebesség nem elég a testet, hogy ki a gömb a gravitáció. Az ehhez szükséges sebesség az úgynevezett második helyet. A második helyet (vagy parabolikus) v2 sebesség hívják a legkisebb sebesség, amit meg kell adni, hogy a testet úgy, hogy le tudja győzni a Föld gravitációja, és lesz egy műhold a nap, azaz a. E. A pályáján a Föld gravitációs tere vált parabola. Ahhoz, hogy a test (hiányában közeg ellenállás) is a gravitáció, és megy az űrbe, az szükséges, hogy a mozgási energia egyenlő a munka ellen a nehézségi erő: Harmadik kozmikus sebesség v3 lehívási mértékének meg kell adni, hogy a test a világon, hogy elhagyta a Naprendszert, leküzdve a vonzereje a nap. A harmadik kozmikus sebesség v3 = 16,7 km / s. Üzenet szervek, például a magas kezdeti sebesség egy bonyolult műszaki feladat. Az első elméleti megértése kezdeményezte K. Ciolkovszkij, ő nevelt minket már tárgyalt az (10.3), amely lehetővé teszi a sebesség kiszámítására a rakétákat. Első kozmikus sebességet értek el a Szovjetunióban: az első - az elején az első mesterséges hold, 1957-ben a második - a rakétaindítást 1959 után a történelmi repülés Jurij Gagarin 1961-ben kezdődik, a gyors fejlődés az űrhajózás.Kapcsolódó cikkek