Zrychlení vs. gravitační pole

Zrychlení a gravitační pole jsou dva pojmy diskutované pod mechanikou ve fyzice. Tyto dva pojmy jsou stejně důležité, pokud jde o pochopení mechaniky přírody. Je nezbytné mít dobré znalosti o akceleraci a gravitačním poli v oborech astronomie, fyzika, strojírenství a raketová věda. Pro některé lidi by tyto dva koncepty vypadaly poněkud podobně, pro jiné by tyto dva vypadaly úplně na místě. V tomto článku si dobře osvojíme, co je to gravitační pole a zrychlení, jejich definice, podobnosti a nakonec jejich rozdíly.

Akcelerace

Zrychlení je definováno jako rychlost změny rychlosti těla. Je důležité si všimnout, že zrychlení vždy vyžaduje čistou sílu působící na objekt. To je popsáno v Newtonově druhém zákoně o pohybu. Druhý zákon uvádí, že čistá síla F na těle se rovná rychlosti změny lineární hybnosti těla. Protože lineární hybnost je dána součinem hmoty a rychlosti těla a hmota se nemění na nedemivivistické stupnici, je síla rovna hmotnosti a rychlosti změny rychlosti, což je zrychlení. Tato síla může mít několik příčin. Elektromagnetická síla, gravitační síla a mechanická síla jsou jen některé z nich. Zrychlení způsobené hmotou poblíž se nazývá gravitační zrychlení. Je třeba si povšimnout, že pokud objekt není vystaven působení čisté síly, objekt nezmění rychlost sám o sobě, ať už se pohyboval nebo stálý. Všimněte si, že pohyb objektu nevyžaduje sílu, ale zrychlení vždy vyžaduje sílu.

Gravitační pole

Gravitační pole je koncept a metoda pro výpočet a vysvětlení jevů, které se dějí kolem jakéhokoli objektu s hmotou. Gravitační pole je definováno kolem jakékoli hmoty. Podle Newtonova univerzálního gravitačního zákona dvě hmoty M a m dělené konečnou vzdáleností r vyvíjejí na sebe sílu F = G M m / r2. Pokud vezmeme případ m = 1, dostaneme novou rovnici, kde F = GM / r2. Intenzita gravitačního pole bodu nacházejícího se ve vzdálenosti r od hmotnosti je definována jako síla na jednotku hmotnosti v bodě r, obvykle se označuje jako g, kde g = GM / r2. Protože víme, že F = ma, a F = GMm / r2, můžeme vidět, že a = GM / r2. To znamená, že intenzita gravitačního pole a zrychlení v důsledku gravitační síly jsou stejné. Toto zrychlení se nazývá gravitační zrychlení.