A intensidade do campo gravitacional é um vetor: por que, como, fatos detalhados

A força do campo gravitacional é um mecanismo para medir a gravidade. Mostra a magnitude da gravidade em um determinado lugar.

A intensidade do campo gravitacional é uma quantidade vetorial que consiste tanto na direção quanto na magnitude.

A intensidade do campo gravitacional é um vetor? Sim, é, pois sua fórmula é força gravitacional por unidade de massa. Como a força do campo gravitacional consiste em força, e como a força é uma grandeza vetorial, naturalmente a torna uma grandeza vetorial.

A quantidade escalar terá apenas magnitude, ou seja, um número. Por exemplo - 25 metros. É sempre unidimensional.

A grandeza vetorial terá magnitude e também direção. Por exemplo - 25 metros, norte. É multidimensional.

O que é gravidade?

A gravidade é expressa como a força de atração entre quaisquer dois objetos no universo. É a força mais fraca do universo e não tem alcance específico.

A força gravitacional é enorme quando o objeto é mais pesado. Assim, sempre o objeto mais leve será atraído para o objeto mais pesado. Por esse motivo, a Terra orbita ao redor do Sol e a Lua ao redor da Terra.

O fato empolgante sobre a gravitação é que todos os objetos neste universo têm seu próprio campo gravitacional, incluindo os humanos!

Sim! Você leu corretamente. Mas, como a gravidade é a força mais fraca, todos os outros campos gravitacionais são insignificantes em comparação com a força gravitacional da Terra ou, de fato, mais fracos do que a força gravitacional de qualquer outro planeta.

Para comparar o campo gravitacional de um ser humano com o campo gravitacional da Terra, tomemos um exemplo. Digamos que a pessoa A está a um metro de distância da pessoa B, que pesa 100 kg. A aceleração gravitacional da Terra será 1.5 bilhão de vezes maior do que a aceleração gravitacional da pessoa B. É por isso que a pessoa A não gravitará para a pessoa B.

Outro assunto crítico fortemente afetado pela gravidade é a massa e o peso. Massa é a quantidade de matéria disponível em um objeto, enquanto peso é o resultado da força da gravidade atuando sobre ele. A massa multiplicada pela gravidade dá o peso.

w = mxg

A gravidade é uma das quatro forças elementares da natureza. A gravidade afeta o sistema solar ou, de fato, qualquer sistema do universo. A formação de estrelas, planetas, asteróides, etc., tudo depende da gravidade.

Vários cientistas como Robert Hooke, Galileo Galilei, Jesuítas Grimaldi, Riccioli, Bullialdus, Borelli, etc., propuseram diferentes teorias sobre a gravitação, e algumas das quais são muito semelhantes entre si, mas ainda não inteiramente comprovadas na prática. Filósofos da Grécia Antiga como Arquimedes, arquiteto e engenheiro romano - Vitrúvio, matemáticos indianos e astrônomos como Aryabhatta e Brahmagupta também identificaram a Gravidade.

Mas então, um belo dia, uma maçã caiu sobre Sir Isaac Newton, e ele derivou a “Lei da Gravitação Universal de Newton” e o mundo a seguiu. De acordo com a teoria de Newton, a força gravitacional é diretamente proporcional ao produto das massas e inversamente proporcional ao quadrado da distância entre elas.

A equação da força gravitacional é dada como:

Fa(m₁m₂)/r²

Para remover o sinal de proporcionalidade, uma constante é adicionada. Neste cenário, é a constante gravitacional “G”.

F=G*(m₁m₂)/r²

Leia mais sobre A gravidade é uma força externa 

Por que a força gravitacional é uma quantidade vetorial?

A força do campo gravitacional é uma quantidade física de acordo com mecânica clássica.

A força do campo gravitacional é denotada por 'g', e sua fórmula é dada como força por unidade de massa.

g = F / m

De acordo com esta fórmula, a Unidade SI de g é N/Kg, e a força do campo gravitacional da Terra é 10 N/Kg. “g” também é referido como o Aceleração gravitacional, dado como 9.8 m/s2 para a terra.

Como a força é uma grandeza vetorial, a força gravitacional será uma grandeza vetorial, tornando a força do campo gravitacional uma grandeza vetorial.

Albert Einstein também apresentou sua teoria da gravitação em seu teoria geral da relatividade, e também substituiu a teoria de Newton. Ainda assim, ele só é usado quando há a necessidade de extrema precisão ou quando se trata de um poderoso campo gravitacional próximo a um objeto supermassivo e extremamente denso como o buraco negro.

A curvatura do espaço-tempo é um conceito complicado, mas é explicado na teoria da relatividade geral dada por Albert Einstein. Aqui, só precisamos entender que envolve o espaço tridimensional e o tempo unidimensional e, portanto, é um fluxo quadridimensional. Assim, devido à gravidade, há uma mudança no fluxo do espaço-tempo, resultando em diferentes percepções de observações de um evento de diferentes lugares ou observadores.

Leia mais sobre A gravidade é uma força conservadora

Comparação da aceleração gravitacional em diferentes planetas do nosso sistema solar.

A aceleração gravitacional é a velocidade com que o planeta puxa um corpo. Para a Terra, seu valor é 9.8 m / s². Vamos tentar encontrar a aceleração devido à gravitação em diferentes planetas presentes em nosso sistema solar.

Pode-se detectar a aceleração gravitacional de qualquer planeta usando a fórmula:

g=Gm/r²

• Aceleração gravitacional em Mercúrio

Colocando todas essas informações na fórmula, obtemos:

g = 3.61 em²

• Aceleração gravitacional em Vênus

Colocando todas essas informações na fórmula, obtemos:

g = 8.83 em²

• Aceleração gravitacional em Marte

Colocando todas essas informações na fórmula, obtemos:

g = 3.75 em²

• Aceleração gravitacional em Júpiter

Colocando todas essas informações na fórmula, obtemos:

g = 26.0 em²

• Aceleração gravitacional em Saturno

Colocando todas essas informações na fórmula, obtemos:

g = 11.2 em²

• Aceleração gravitacional em Urano

Colocando todas essas informações na fórmula, obtemos:

g = 10.5 em²

• Aceleração gravitacional em Netuno

Colocando todas essas informações na fórmula, obtemos:

g = 13.3 em²

Constante Gravitacional vs. Gravidade de Aceleração

Existem inúmeras e notáveis ​​diferenças entre a constante gravitacional e a gravidade de aceleração. Seria fácil estudá-los no formato tabular.

Leia também:

• O campo gravitacional é negativo
• Lentes gravitacionais
• O que a curvatura da luz nos campos gravitacionais nos diz sobre o espaço-tempo
• O campo gravitacional é um campo magnético