Моделювання ваги Superprof
28 жовтня 2019 р., 10 хвилин читання
Гравітаційне поле
У класичній фізиці ми називаємо гравітаційне поле, або гравітаційне поле, поле, яке розподіляється у просторі і завдяки наявності маси, яка тоді, ймовірно, буде чинити гравітаційний вплив на всі інші тіла, які можуть бути або не бути в безпосередній близькості.
Ми можемо продемонструвати, що гравітаційне поле, створене в будь-якій точці точковим тілом, походить від так званого ньютонівського скалярного потенціалу.
Саме завдяки силі тяжіння і полям, що виникають, планети обертаються, не стикаючись.
У класичній фізиці гравітаційне поле або поле гравітація - це поле, розподілене в просторі і завдяки наявності маси, здатної чинити гравітаційний вплив на будь-яке інше тіло, що знаходиться поблизу (безпосереднє чи ні). Введення цієї величини дає змогу подолати проблему опосередкування дії на відстані, що виникає у виразі універсальної сили тяжіння.
Ми можемо інтерпретувати гравітаційне поле як таке модифікація метрики простір-час. Тоді ньютонівське наближення є дійсним лише у тому випадку, коли тіла мають низьку швидкість порівняно зі швидкістю світла у вакуумі, і якщо створюваний ними гравітаційний потенціал такий, що фактор гравітаційного потенціалу на квадраті швидкості світла у вакуумі незначно.
Ми можемо наблизитись до електричного поля та гравітаційного поля. Дійсно, вираз поля і потенціал відрізняються лише від константи. Крім того, основні обчислювальні теореми, наприклад, про суперпозицію або Гауса, можуть застосовуватися в обох випадках. Тоді їх відрізняє привабливість, отже, між двома зарядами протилежного знака або відразливими, отже, між двома зарядами одного знака, електричного поля, тоді як гравітаційне поле може бути лише привабливим.
Аналіз
- Аналогія заснована на подібності законів Кулона (електромагнетизм) та закону Ньютона (гравітація).
- Часто марно проводити розрахунки гравітаційного поля з розподілу маси, ми працюємо скоріше за аналогією з відомими результатами електростатики.
Принцип аналогії з електричним полем
міцність гравітаційна взаємодія, так само, як сила електростатична взаємодія, є силою консервативний. Таким чином, вони обидва представляють градієнт потенційної енергії. У цьому випадку тоді можна адаптувати абсолютно всі обчислення поля та потенціалу, вивчені в курсі розподілу маси, для того, щоб розрахувати гравітаційне поле та потенціал у визначеній точці простору. Те саме стосується теореми Гаусса.
Нагадування: електричне поле та електростатичне поле
Електричне поле
Грози частково зумовлені створенням великих електричних полів на висоті, часто спричинених перепадами температур.
У фізиці ми називаємо електричне поле всі вектор поля створені електрично зарядженими частинками. Точніше, коли ми знаходимось у зарядженій частинці, локальні властивості визначеного простору потім модифікуються, що дає змогу визначити поняття поля. Дійсно, якщо в згаданому полі виявиться інший заряд, він буде зазнавати дії електричної сили, яка чиниться частинкою, незважаючи на відстань. Потім ми говоримо про електричне поле, що воно є посередником згаданої дії на відстані.
Якщо ми хочемо бути точнішими, ми можемо визначити у визначеній системі відліку Галілея визначене навантаження q вектора швидкості v, яке зазнає від інших присутніх навантажень, будь то нерухомі чи рухомі, силу, яку ми визначимо як силу від Лоренца. Ця сила розпадається наступним чином:
електричне поле. У даному випадку це описує частину сили Лоренца, яка не залежить від швидкості навантаження
магнітне поле. Це описує частину сили, що діє на вантаж, яка залежить від зміщення цього самого вантажу у вибраній системі відліку.
Крім того, важливо відзначити, що два поля, електричне та магнітне, залежать від дослідницької системи відліку.
За допомогою цієї формули ми тоді можемо визначити електричне поле як поле, що перекладає дію на відстані, на яку діє фіксований електричний заряд у визначеній системі відліку з боку всіх інших зарядів, будь то рухомий чи фіксований.
Але ми також можемо визначити електричне поле як будь-яку область простору, в якій заряд піддається так званій кулонівській силі.
Ми починаємо говорити про електростатичне поле, коли в рамках системи відліку заряди фіксуються. Зауважимо також, що електростатичне поле не відповідає електричному полю, як описано вище в цій статті, оскільки дійсно, коли заряди рухаються в системі відліку, необхідно додати до цієї системи відліку електричне поле, яке індукується зміщення зарядів для отримання повного електричного поля.
Але електричне поле залишається насправді відносним характером, оскільки воно не може існувати незалежно від магнітного поля. Дійсно, якщо спостерігати правильний опис електромагнітного поля, останній включає чотиривимірний тензор електромагнітного поля, тимчасові складові якого потім відповідають елементу електричного поля. Тільки цей тензор має фізичне значення. Отже, у разі зміни системи відліку цілком можливо перетворити магнітне поле в електричне поле і навпаки.
Електростатичне поле
Ми говоримо про електростатичне поле, коли заряди, що складають поле, є в спокої в сховище досліджень. Тому це поле випливає з виразу закону Кулона, який також називають електростатичною взаємодією.