1.Prawo powszechnego ciążenia.
M F F m
r
2.Natężenie pola grawitacyjnego. Jest to stosunek siły działającej na ciało znajdujące się w polu do masy tego ciała.
Natężenie pola jest wielkością wektorową. Wektor natężenia ma zwrot i kierunek zgodny ze zwrotem i kierunkiem linii sił
pola.
γ R
M m M
MM
R=6370km
γ γ
r R r
3. Praca w polu grawitacyjnym.
s - droga na jakiej przesunięto ciało.
ra - odległość początkowa
rb - odległość końcowa.
W polu grawitacyjnym pracę wykonaną przy przesuwaniu
ciała ruchem jednostajnym obliczamy jako iloczyn
średniej siły działającej na ciało i przesunięcia.
1
2
m M
4. Energia potencjalna w polu grawitacyjnym. Pracę w polu grawitacyjnym ,można obliczyć jako różnicę energii potencjalnych ciała w poszczególnych punktach pola.
M Epa Epb
m m
Epb Epb
Ep Ep
r r
R
5. Potencjał pola grawitacyjnego. Jest to stosunek energii potencjalnej ciała umieszczonego w polu do jego masy.
V - potencjał grawitacyjny.
Pracę w polu grawitacyjnym możemy obliczyć stosując potencjał grawitacyjny.
Va Vb
M
Dwa ciała o masach M i m przyciągają się wzajemnie siłami grawitacji. Wartość siły grawitacji jest wprost proporcjonalna do iloczynu mas tych ciał , a odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości pomiędzy ich środkami.
G - stała grawitacji. G=6,67 10-11Nm2/kg2
Wartość stałej grawitacji odpowiada sile z jaką przyciągają się dwie masy 1kg każda z odległości 1m.
M
R
Na powierzchni Ziemi natężenie pola γ jest równe przyspieszeniu grawitacyjnemu g = 9,81 m/s2
Wykres zależności natężenia od odległości dla kuli o promieniu R
Wykres zależności natężenia od odległości dla masy punktowej.
rb
m m
M
ra s
Praca wykonana przez siłę zewnętrzną
m M
3
M
m
Praca wykonana przez siły pola
W1=W2=W3
W polu grawitacyjnym praca zależy tylko od położenia początkowego i końcowego , natomiast nie zależy od przebytej drogi. Praca wykonana po krzywej zamkniętej jest równa zero - pole spełniające ten warunek nazywamy zachowawczym.
W=0
Wykres zależności energii potencjalnej od odległości dla kuli o promieniu R.
Wykres zależności energii potencjalnej od odległości dla masy punktowej.
V
r
R
Wykres zależności potencjału od
odległości dla kuli o promieniu R.
V
r
Wykres zależności potencjału od
odległości dla masy punktowej.
.