Gravitacija

Izvor: Wikipedija
Skoči na: orijentacija, traži
Klasična mehanika
povijest klasične mehanike
kronologija klasične mehanike

Gravitacija ili sila teže jedna je od četiriju fundamentalnih interakcija. Ona se manifestira kao privlačna sila između svih tijela koja imaju masu. Sila gravitacije između tijela masa m1 i m2 iznosi:

\mathbf{F}_g(\mathbf{r_{12}})=-G \frac{m_1m_2}{r_{12}^3} \mathbf{r_{12}}

gdje je G gravitacijska konstanta, G = 6,67428·10−11 Nm2kg-2, a r12 je vektor njihovog međusobnog položaja. Kako ne postoji negativna masa (barem zasad nije otkrivena), ne postoji ni odbojna gravitacijska sila.

Brzina gravitacije[uredi VE | uredi]

Utjecaj je gravitacije u Newtonovoj teoriji gravitacije trenutačan. Međutim u posebnoj teoriji relativnosti pojam istovremenosti gubi smisao, a i nemoguće je slati informacije brže od svjetlosti jer bi to dovelo do paradoksa, pa se prema općoj teoriji relativnosti utjecaj prostorom širi brzinom svjetlosti. Eksperimentalno je potvrđeno da je brzina gravitacije jednaka brzini svjetlosti unutar eksperimentalne pogreške od 1%. [1]

Gravitacijsko polje[uredi VE | uredi]

Gravitacijsko polje je potencijalno vektorsko polje koje se za svaku točku definira kao sila gravitacije na točkasto tijelo u toj točki podijeljena s masom tog tijela. Gravitacijsko polje oko mase m1 je dano s:

\mathbf{g}(\mathbf{r})=\frac{\mathbf{F}_g}{m_2}=G\frac{m_1}{r^3}\mathbf{r}

Ova veličina govori kojom silom po jedinici gravitacijsko polje privlači tijelo u nekoj točki prostora određenoj radijvektorom r. Mjerna jedinica je njutn po kilogramu (N/kg), a lako se može pokazati da je njutn po kilogramu isto što i metar u sekundi na kvadrat (m/s2), što je mjerna jedinica ubrzanja. Gravitacijska akceleracija Zemlje iznosi prosječno 9,80665 m/s2 na površini Zemlje. Stoga je jakost gravitacijskog polja u nekoj točki prostora jednaka gravitacijskom ubrzanju u toj točki. To je zbog činjenice da su teška i troma masa linearno proporcionalne. Ta činjenica se naziva princip ekvivalencije.

Dodatne činjenice[uredi VE | uredi]

  • Gravitacijsko polje svake čestice širi se u beskonačnost, ali njegova jakost slabi s kvadratom udaljenosti.
  • Za dobivanje jakosti g svejedno je s kojom će se masom m2 vršiti dijeljenje jer će ukupna sila uvijek biti proporcionalno veća ili manja.
  • Koristeći zakon o gravitaciji dobivena je masa Zemlje od 5,98·1024 kg
  • Definicija jakosti gravitacijskog polja se matematički može dobiti i na alternativni način uvrštavanjem jedinične mase u drugi Newtonov zakon.
  • Ako neko tijelo promijeni položaj u prostoru, jakost njegovog gravitacijskog polja u proizvoljnoj točki prostora će se promijeniti u skladu s tim pomakom tek nakon onoliko vremena koliko je potrebno da svjetlost dođe od tijela do te točke.

Vidi još[uredi VE | uredi]

Izvori[uredi VE | uredi]

  1. C. Will (2001). "The confrontation between general relativity and experiment". Living Rev. Relativity 4: 4.

Vanske poveznice[uredi VE | uredi]