Гравитационное взаимодействие осуществляется через гравитационное поле. Это поле проявляет себя в том, помещенное в него другое тело оказывается под действием силы. Об «интенсивности» гравитационного поля можно судить по величине силы, действующей в данной точке на тело единичной массы. В соответствии с этим величину называют напряженностью гравитационного поля. Итак,
ОПРЕДЕЛЕНИЕ: Напряженность гравитационного поля – это величина численно равная силе, действующей на тело единичной массы.
Размерность совпадает с размерностью ускорения. Вблизи Земли напряженность поля тяготения равна ускорению свободного падения (“g”).
Из закона всемирного тяготения:
, (6.3)
– орт радиус-вектора, проведенного из материальной точки в данную точку поля; r – модуль этого радиус-вектора; m – масса тела, которое создает поле.
Каждой точке поля, создаваемого материальной точкой m соответствует определенное значение потенциальной энергии, которой обладает в этом поле материальная точка m¢. Поэтому поле можно характеризовать потенциальной энергией (). А величину – называют потенциалом гравитационного поля. Потенциал в данной точке поля численно равен работе сил тяготения по перемещению тела единичной массы из данной точки поля в бесконечность.
Потенциал скалярная величина, характеризующая поле с энергетической точки зрения.
Напряженность поля () – векторная величина, называется силовой характеристикой поля. Направления и совпадают.
Работа сил тяготения была рассчитана ранее:
САМОСТОЯТЕЛЬНО:
Космические скорости.
ЛЕКЦИЯ 9