물리 법칙에 의해, 중력력과 중력장 강도는 물체 사이에 적용되는 힘 인 하나의 공통 소스에 연결됩니다. 다른 물체의 중력에 영향을받은 물체는 중력장에 존재한다고합니다. 우리가 질량을 참조하여 물체 사이의 힘에 대한 간단한 아이디어를 가질 수있는 크기는 중력장 강도라고합니다. 이 기사에서는 균일 한 구형 쉘으로 인한 중력장에 대해 배울 것입니다.
중력이란 무엇입니까?
중력 세력이나 중력은 자연 현상으로 정의 될 수 있습니다. 예를 들어 행성, 위성, 별, 심지어 가벼운 우주의 모든 요소가 서로 힘을 발휘하여 그 자리에 머물러 있기 때문입니다.
.지구 표면의 중력 기능에 대해 이야기하면서, 높은 조수와 조류가 낮은 조류는 지구와 달 사이의 중력력의 예입니다. 두 물체 사이의 중력 기능은 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
f =gm1m2 / r²
여기서,
f =두 물체 사이의 중력
g =범용 중력 상수 (6.67408 × 10-¹¹m³/kg/s²)
M1 =물체 1
의 질량m2 =물체 2
의 질량r =두 물체 사이의 거리
중력장은 무엇입니까?
중력장은 그 자체 주변의 우주의 모든 대상에 의해 생성 된 힘의 분야로 설명 될 수 있으며, 이는 주변의 힘의 강도에 의해 어느 정도까지 다른 대상에 영향을 미칩니다. 예를 들어, 달이 고정 궤도에서 지구를 중심으로 회전한다고 가정 해 봅시다. 이것에 의해 우리는 지구와 달이 서로의 중력장에 영향을 받기 때문에 그들의 장소에 고정되어 있음을 의미합니다. 중력장의 크기는 킬로그램 당 Newton (N/kg)
로 표시됩니다.로 계산할 수 있습니다
중력장 강도 =(중력 상수) × (지구의 질량) (지구에서 물체의 거리는) ²
예 :gmr²
균일 한 구형 쉘으로 인한 중력장우리는 이미 중력과 중력장 강도에 대해 논의했지만이 분야에서 발생하는 일반적인 현상을 살펴 보겠습니다. 균일 한 구형 쉘로 인한 중력장은 중력장이 물체 주위에서 어떻게 기능하는지에 대한 개념과 다른 물체에 어떤 영향을 미치는지에 대한 개념을 이해하는 데 도움이되는 현상 중 하나입니다.
중앙에‘O’가있는 질량‘M’과 반경‘R’의 구형 껍질이 있다고 가정 해 봅시다.
케이스 I
포인트 'P'가 껍질 표면 외부에있을 때
우리는 다음과 같습니다.
반경 =r> r (r 중심 O를 표면 외부의 지점 P와 연결)
쉘의 질량 =m
따라서 입자의 질량에 가해진 중력 력
f =gmmo / r²
중력장, 예를 들어 =f / mo
따라서, 예를 들어 =gm / r²
사례 II
포인트 'P'가 구형 쉘 표면에있을 때,
우리는 다음과 같습니다.
반경 =r =r
쉘의 질량 =m
따라서 입자의 질량에 가해진 중력 력
f =gmmo / r²
중력장, 예를 들어 =gmmo /r² × mo
따라서, e =gm / r²
사례 III
포인트 'P'가 구형 쉘에 있으면 중력장이 0이 있습니다. 이 제로 필드의 이유는 쉘의 각 지점으로 인한 필드의 벡터 합이 서로를 취소하기 때문입니다.
결론
균일 한 구형 쉘의 세 가지 사례를 모두 신중하게 이해함으로써 다음을 발견했습니다.
- 포인트 'P'가 구형 쉘 외부와 반경 R> r 외부에 위치했을 때, 중력장 강도의 크기는 f =gm / r²로 계산되었습니다.
- 지점 'P'가 구형 쉘의 표면에 위치하고 반경 r =r이면 중력장 강도의 크기는 f =gm / r²로 계산되었습니다.
- 또한, 구형 쉘의 표면과 반경 r> r에 포인트 'p'가 위치했을 때, 중력장 강도의 크기는 0 로 계산되었습니다.
