- Qu'est-ce qu'un champ gravitationnel ?
- Intensité du champ gravitationnel
- Potentiel gravitationnel
- Exemples de champ gravitationnel
Nous expliquons ce que sont les champs gravitationnels et comment leur intensité est mesurée. Aussi, des exemples de champ gravitationnel.
Qu'est-ce qu'un champ gravitationnel ?
Le champ gravitationnel ou champ gravitationnel est appelé l'ensemble des forces qui représentent, en physique, ce que nous appelons communément la force de gravité : l'une des quatre forces fondamentales de launivers. La force gravitationnelle est une force d'attraction entre des objets massifs.
Selonlogique A partir des champs gravitationnels, la présence d'un corps de masse M génère dans l'espace qui l'entoure un champ de forces gravitationnelles pouvant altérer la trajectoire des objets massifs sous son influence.
En effet, si un autre corps de masse M se rapproche du champ gravitationnel de M, on remarquera que son mouvement est modifié par le la force de la gravité. Et, selon la théorie de la relativité, même le la météo Il serait lui-même affecté par ces forces, le déformant et donnant naissance à des singularités tels que des trous noirs, des objets astronomiques dont les champs gravitationnels sont si forts que même le lumière parvient à leur échapper.
Pendant de nombreuses années, les champs gravitationnels étaient de nature éminemment théorique, compris par la physique classique (newtonienne) comme un champ vectoriel et par la physique relativiste comme un champ tensoriel du second ordre, mais la découverte en 2016 du vagues L'attraction gravitationnelle des scientifiques de l'expérience LIGO semble apporter un nouvel éclairage sur cette question.
Intensité du champ gravitationnel
L'intensité des champs gravitationnels ou, ce qui revient au même, la accélération de la la gravité (ou simplement la gravité) est représenté en physique classique par le symbole g et comme un champ de vecteurs, c'est-à-dire de lignes douées de sens et adresse.
Elle est communément définie comme la force par unité de Masse vous ferez l'expérience d'un particule déterminé en présence d'une distribution de masse. Il est généralement exprimé en Newtons par kilogramme (N/kg).
La formule de son calcul serait alors :
g = limite m → 0 F / m, où m serait une masse d'essai et F la force gravitationnelle agissant sur elle.
Potentiel gravitationnel
Le potentiel gravitationnel d'un champ gravitationnel est, en mécanique newtonienne, une quantité scalaire qui se mesure en joules par kilogramme (J/kg) et se définit comme la quantité detravail par unité de masse nécessaire pour transporter un corps à une vitesse constante de l'infini à un certain point du champ gravitationnel en question.
Le potentiel gravitationnel est calculé sur la base de la formule suivante :
V = - GM / r, où V est le potentiel gravitationnel, G est la constante gravitationnelle universelle et r est la distance du point où l'on veut calculer le potentiel à la position de la masse M.
Exemples de champ gravitationnel
Un parfait exemple de champ gravitationnel est celui de la Système solaire, dans laquelle les planètes gravitent autour du Soleil, attirées par les forces gravitationnelles de leur masse.
Un autre exemple est le champ gravitationnel de la Terre, celui généré par la planète Terre qui l'entoure et que l'on peut apprécier à chaque fois que l'on y laisse tomber un objet. d'habitude je. La masse de la Terre est d'environ 5974 x 1024 kg, ce qui génère un champ gravitationnel remarquable autour d'elle.
On sait que la gravité terrestre est supérieure ou inférieure à 9,8 N/kg, soit une accélération de 9,8 m/s en direction du centre de la Terre. Cette valeur peut varier légèrement selon l'emplacement géographique, mais la supposer constante sur toute la surface de la Terre est une très bonne approximation.
De plus, le champ gravitationnel sera plus intense au voisinage de la surface de la Terre que dans les couches externes de la Terre. atmosphère.