지구는 공간 진공을 통해 달에 힘을 어떻게 적용합니까? 물질적 의사 소통이 없어도 태양은 어떻게 행성을 궤도에 유지합니까? 이 모든 불가능한 것은 중력으로 인해 가능합니다. 그러나 정확히 무엇을 의미합니까? 중력의 진정한 본질은 무엇입니까? 중력장 등의 의미는 무엇입니까? 여기서 메모에서 답을 도와 드리겠습니다.
중력장
뉴턴은 물체가 서로를 끌어들이는 방식을 설명하기 위해 수학적 도출을 공식화했습니다. 뉴턴의 중력 이론은 일이 어떻게 작동하는지 설명하는 합리적으로 정확한 방법입니다.
뉴턴은 다시 중력 이론을 나타내는 새로운 수학적 방정식을 연구했습니다. 이 예제의 중력장은 "공간의 상태"입니다. 중력이 존재할 수있는 매체가 필요하지 않습니다. 필드는 진공을 넘어 확장 될 수도 있습니다.
물체의 중력장의 강도는 질량과 관련이 있습니다. 다시 말해, 강도는 물체의 질량에 비례합니다. 물체가 1 /r2로 멀리 이동하면 강도도 감소합니다. 예를 들어 지구와 같이 물체가 방대하면 중력장이 강합니다. 그러나 우주에서는이 분야가 약합니다.
물체 주변의 중력장은 화살표 또는 필드 라인을 사용하여 두 가지 방식으로 정의 할 수 있습니다. 화살표는 우주의 다른 지점에서 힘의 양과 방향을 묘사합니다. 이것에서 크기는 화살표의 길이에 비례합니다. 필드 라인은 공간의 주어진 지점에서 힘이 물체에 있어야하는 방향을 알려줍니다. 선의 간격은 필드의 크기를 나타냅니다. 선이 서로 가까워지면 크기가 증가합니다.
구형 쉘 내부의 중력장
구형 껍질 안에 중력 법칙을 적용하십시오. 균일 한 구의 원형 스트립의 축에서 포인트가 선택되어‘M’이 있습니다.
이 문제는 단위 면적당 밀도의 무한 얇은 구형 쉘을 무한 너비 원형 스트립으로 분리하는 것으로 모델링됩니다.
질량 요소가 사전 정의되므로 포인트는 쉘 내부의 모든 영역에 대한 대칭 축에 있습니다. 그러한 입장을 선택하는 것은 손실되지 않을 것입니다.
선택한 삼각형은 필요한 적분을 도출하는 데 사용됩니다. 대칭 시스템을 사용하여 중력의 힘의 모든 구성 요소는 'R'에 수직이되어 취소됩니다. 이에 비해 'R'이있는 모든 요소가 추가됩니다.
질량 'M'에서, 미분의 힘 방정식은
로 표현 될 수 있습니다.df =gmdm /s² cos α
여기서 DM은 질량의 차동 요소로 알려져 있습니다.
dm =σ2πrsinθrdθ
따라서 구형 쉘의 힘은 수학적으로 주어진 각도에 대한 적분으로 표현 될 수 있습니다.
이제 각도를 통해 표현되어야하는 변수 S 및 A와 함께 모든 적분을 평가합니다. 여기서는 각도 θ와 함께 코사인의 법칙을 사용해야합니다.
S² r² + r² - 2rrcosθ
껍질 외부의 중력장 :
이제 다른 관계가 아닌 S 측면에서 적분을 표현할 수 있습니다. 이 방법은 쉘 외부의 지점에 대해 동일하지만 일부 규칙은 변경되었습니다.
구형 질량 껍질 안에는 점 질량에 순 중력이 없습니다. 질량 M 외부의 구형 대칭 질량 분포는 그러한 껍질로 일련의 껍질로 만들 수 있기 때문에 결과에 중요합니다. 이것은 구형 대칭 질량 분포의 반경 내에서 질량에 가해진 힘이 0이라는 결론을 내립니다. 구형 대칭 질량 분포 내에서 질량 'M'이 발생하면 반경 외부의 질량은 그 순 힘에 영향을 미치지 않습니다.
결론
따라서 위의 기사에서 우리는 중력장에 대해 배웠습니다. 구형 쉘 내부에서 중력장이 어떻게 그리고 왜 발생합니다. 물리학에서 중력장은 우주로 확장되는 거대한 몸에 미치는 영향을 이해하는 데 도움이되는 모델입니다.
