Гравітаційне поле
Поняття «гравітаційне поле» з`явилося в фізиці не відразу. Спочатку такий тип взаємодії розглядалося в рамках закону Всесвітнього тяжіння. Сучасний термін з`явився значно пізніше. Існує це поняття вже кілька століть.
Під гравітацією розуміється властивість тіл взаємно притягатися, а саме властивість пов`язують з масою цих тіл. Сьогодні у фізиці гравітація розглядається в якості викривлення часопростору поблизу масивних тіл.
Тіла створюють навколо себе силові поля. Напруженість такого поля тяжіння в будь-якій точці характеризує силу, яка діє на інше тіло, що знаходиться в цій конкретній точці. При цьому напруженість гравітаційного поля g дорівнює відношенню сили F, що впливає на тіло певної маси m, до маси тіла в гравітаційному полі.
Відео: Гравітація, гравітаційне поле
Напруженість поля збігається за напрямком, величиною і одиницями виміру з відомим прискоренням вільного падіння, але по фізичному сенсу це різні величини. Напруженість поля характеризує стан простору в певній точці, а прискорення і сила з`являються лише коли в цій точці знаходиться тіло.
Відео: Фізика. Гравітація. Слабка взаємодія. Лекція. Катющік.
Ньютон в 1687 р встановив, що два тіла притягуються з силою, прямо пропорційною квадрату відстані, на якому вони знаходяться один від одного. Такий висновок був зроблений ним на основі досвіду законів руху планет.
Поле тяжіння одна із видів фізичного поля, за допомогою якого здійснюється притягання тіл (гравітаційна взаємодія). Це може бути взаємодія між планетами Сонячної системи, планетами і їх супутниками, Землею і тілами, що знаходяться поблизу неї.
Гравітаційне поле Землі є силовим полем, яке обумовлено тяжінням її маси і відцентровою силою, виникає як наслідок обертання Земли. Воно залежить (хоча і в незначній мірі) від тяжіння Місяця, Сонця та інших тіл, а також маси земної атмосфери.
Гравітаційне поле нашої планети характеризується силою тяжіння, потенціалом і рядом різних похідних. Частина потенціалу називають геопотенціалом (він обумовлений тільки тяжінням Землі). З метою вирішення різних завдань його представляють у вигляді розкладання по функціях (сферичним).
Гравітаційне поле Землі складається з двох частин, які називають нормальною і аномальною. Перша є основною, вона відповідає схематизованій моделі планети, зображуваної як еліпсоїд обертання. Вона узгоджується з реальною планетою. Аномальна частина за величиною менше і вимірюється досить складним чином. Раз положення Місяця і Сонця по відношенню до Землі постійно змінюються, то періодично відбувається і варіація її гравітаційного поля. Це сприяє приливним деформацій Землі і в тому числі викликає морські припливи.
Крім цього, є й неприливних зміни земного гравітаційного поля, що виникають внаслідок перерозподілу мас в надрах, землетрусів, тектонічних рухів, переміщення води і атмосферних мас, виверження вулканів, зміни миттєвої осі обертання Землі за добу, а також її кутової швидкості. Багато величини таких змін спостерігати неможливо, тому вони оцінюються тільки теоретично.
Гравітаційне поле Землі є підставою для визначення геоїда, який характеризує гравіметричну фігуру Землі. З цієї фігурі задаються висоти поверхні планети. По гравітаційному полю роблять висновок про гідростатичному рівноважному стані планети і що виникають через це напружених в її надрах, досліджують пружні властивості Землі.
Гравітаційне поле Землі допомагає проводити розрахунки орбіт штучних супутників, траєкторії руху ракет. Аномалії поля допомагають дізнаватися розподіл неоднорідностей по щільності в земній корі, верхній частині мантії, проводити тектонічне районування, шукати корисні копалини.
