Warto przeczytać

Natężenie pola grawitacyjnego to wielkość charakteryzująca ilościowo pole grawitacyjne wytworzone wokół pewnej masy - nazwijmy ją M. Jeśli w pobliżu źródła takiego pola umieścimy inne ciało o masie m, zacznie na nie działać siła ciążenia. Iloraz tej siły przez masę charakteryzuje pole grawitacyjne. Nazywany jest on natężeniem pola grawitacyjnegoNatężenie pola grawitacyjnegonatężeniem pola grawitacyjnego i - jeśli źródło jest ładunkiem punktowym lub ma symetrię kulistą - określony jest wzorem

γ=Fgm=GMr2rr,

gdzie G to stała grawitacji, równa w przybliżeniu , a  to położenie masy próbnej względem środka źródła (Rys. 1.).

R14HZBtY62DXc
Rys. 1. Siła grawitacji działająca na masę m. Końcową część wektora położenia widać przez - nieco przezroczysty - wektor siły.
Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Zgodnie z drugą zasadą dynamiki Newtona, przyspieszenie uzyskiwane przez ciało pod wpływem działającej na nie siły wypadkowej jest wprost proporcjonalne do tej siły i odwrotnie proporcjonalne do masy ciała. Można to zapisać wzorem podobnym do wzoru definiującego natężenie pola grawitacyjnego, ale uniwersalnym, to jest obowiązującym nie tylko dla siły ciążenia

a=Fm.

Jednostką natężenia pola grawitacyjnego - jako ilorazu siły przez masę - jest zatem jednostka przyspieszenia:

[γ]=[Fg][m]=Nkg=kgms2kg=ms2.

Sugeruje to powiązanie tych wielkości. Czy ta sugestia jest słuszna? Tak, ale nie wolno tych dwóch wielkości ze sobą utożsamiać. Przyspieszenie grawitacyjnePrzyspieszenie grawitacyjnePrzyspieszenie grawitacyjne jest wielkością opisującą ruch ciała, a natężenie - cechą pola. O natężeniu pola możemy mówić nawet w na pierwszy rzut oka egzotycznej sytuacji, gdy na powierzchni np. planety nie ma ani jednego ciała, którego ruch mógłby nam unaocznić istnienie ciążenia! O przyspieszeniu mówimy zawsze, gdy ciało pod działaniem siły (w szczególności grawitacyjnej) porusza się ze zmienną prędkością. Tak więc koncepcja natężenia pola grawitacyjnego pozwala nam na analizowanie skutków działania siły grawitacyjnej w oderwaniu od ciał, na które ta siła może działać.

Dla zainteresowanych

Wyjątkową cechą grawitacji jest „uniwersalność” skutków jej oddziaływania ze względu na masy ciał próbnych - jeśli jest to jedyne oddziaływanie, wszystkie ciała masywne poruszają się w polu grawitacyjnym tak samo. Jest to także własność grawitacji w opisie ogólno‑relatywistycznym, sformułowanym przez Einsteina.

Słowniczek

Natężenie pola grawitacyjnego
Natężenie pola grawitacyjnego

(ang.: gravitational field intensity) - wielkość wektorowa będąca ilorazem siły grawitacyjnej działającej na ciało przez masę tego ciała; jej kierunek i zwrot są zgodne z kierunkiem i zwrotem działającej siły.

Przyspieszenie grawitacyjne
Przyspieszenie grawitacyjne

(ang.: gravitational acceleration) - wielkość wektorowa wyrażająca zmianę prędkości ciała w czasie, wynikającą z przyciągania grawitacyjnego.