Eremu grabitatorioa

Grabitazio unibertsalaren legea masadun gorputz ezberdinen arteko indar grabitatorioa definitzen duen lege fisiko klasikoa da. Lege hau 1687.Urtean definitu zuen Isaac Newtonek, lehen aldiz, bi gorputzen arteko erakarpen-indarraren balio kuantitatibo ezarriz. Indarra bi gorputzen masen eta haien arteko distantziaren araberakoa da; masak gero eta handiagoak eta hurbilagoak direnean orduan eta erakarpen indar handiagoa izango delarik.

Hau guztia kontutan hartuta, horrela formulatu zuen Newtonek grabitazio unbertsalaren legea:

F 1 = - F 2  / F 1 = F 2 = G m1 ·m2r2

non:

▪ F grabitazio-indarra den.

▪ m1 eta m2, elkarrekintza grabitatorioan parte hartzen duten masak.

▪ r masen arteko distantzia.

▪ G grabitazio unibertsalaren konstantea, Nazioarteko Sisteman, 6,67·10-11 N·m2/kg2 balio duena.

Indarraren ezaugarriak:

Elkarrekintza grabitatorioari esker sortzen diren indarrak erakargarriak izaten dira beti.

Urrutiko indarra da indar grabitatorioa, hau da, distantzian eragiten duena masen artean inolako kontakturik egon gabe. Indarren norabidea parte hartzen duten bi gorputzak (sortzen duenak eta jasotzen duenak) lotzen dituen zuzenarena da. Indarraren noranzkoa elkarrekintza grabitatorioa jasaten duen masarantz abiatzen da. Modulua elkarrekintza grabitatorioan parte hartzen duten masen zuzenki proportzionala eta aldentzen dituen distantziaren karratuaren alderantziz proportzionala da. Indar grabitatoriaoak ahulak dira eta, hautemangarriak izateko, bi masetatik bat, gutxienez, handia izan behar da.

Grabitazio unibertsalaren legean Newtonen beste lege batek ere hartzen du parte, akzio- erreakzio legea, hain zuzen. Lege honek ezartzen du naturan, indar edo akzio guztiekin batera horri dagokion erreakzio-indar bat agertzen zaiola, hau da, indarrak binaka agertzen direla. Horrela ikusten da aurreko marrazkian, gorputz batek beste gorputz bati indar bat, F12, egiten badio, aldi berean bigarren gorputzak beste indar bat, F21 egiten dio lehenengoari modulu eta norabide berberez, baina aurkako noranzkoaz.

Grabitate-indarra eta grabitazio-eremua

Grabitate-indarrek urrutitik eragiten dute, haietan inplikatutako gorputz materialen artean kontaktu fisikorik egon gabe. Urrutiko ekintza ideia hori zehaztu egin da fisikan eremu kontzeptuaren bidez; horren existentzia hutsak inguruko espazioan partikulak edo objektuak sortzen duen perturbazioa da eremua. Elkarrekintza grabitatorioaren kasuan, grabitazio- eremua sortzen da masa ez nulua duen gorputz material bat espazioan dagoelako.
Eremu grabitatorio bat deskribatzeko, espazioko puntu bakoitzari bektore bat esleitu ohi diogu, eremu grabitatorioaren intentsitatea deritzona. Beraz, espazioko puntu bateko eremu grabitatorioaren intentsitatea, g

Eremu grabitatorioaren adierazpenean ageri den zeinu negatiboa g

bektoreak aurkako noranzkoak direlako jarri behar da. Beraz, bektorea beti da eremua sortzen duen partikularanzkoa. Indar grabitatorioak beti dira erakarleak.

Eremu grabitatorioa erradiala da, eta distantziaren karratuaren arabera txikiagotzen da. Eremu grabitatorioa eremu zentrala da.

Masa puntual edo esferiko baten eremu grabitatorioa

Masa puntual batek inguruan sortutako eremu grabitatoria eremu lerroen (masa batek eremuan kokatuta egingo lukeen ibilbidea adierazten dute) eta gainazal ekipotentzialen (balio bereko potentzial grabitatorioa duten puntuen multzoa) bidez adieraz daiteke. Kasu horretan eremu lerroak erradialak dira eta masarantz zuzenduta. Gaianzal ekipotentzialak esferikoak dira.

Masa esferikoa denean, esferatik kanpoko eremu grabitatorioa kalkulatzeko, masa osoa esferaren zentruan kontzentraturik balego bezala kalkulatuko dugu.

Masa esferiko baten eremu grabitatorioaren adierazpena:
Eremu lerroak (erradialak) eta gainazal ekipotentzialak (esferikoak).