Painovoima vs gravitaatiovoima
Painovoima ja gravitaatiovoima ovat kaksi käsitettä, joita esiintyy, kun esineitä, joilla on massoja, sijoitetaan äärelliselle etäisyydelle toisistaan. Gravitaatiovoima yhdessä sähkömagneettisen voiman, heikon ydinvoiman ja vahvan ydinvoiman kanssa rakentavat maailmankaikkeuden neljä perusvoimaa. Näiden neljän voiman yhteistyö tunnetaan nimellä Grand Unified Theory tai GUT. Painovoiman lait ovat erittäin tärkeitä luonnon tutkimisessa. Sillä on tärkeä rooli sellaisilla aloilla kuin fysiikka, astrofysiikka ja kosmologia. Tässä artikkelissa aiomme keskustella siitä, mitä painovoima ja gravitaatiovoima ovat, ja niiden määritelmät, yhtäläisyydet ja erot.
Painovoima
Painovoima on yleisin nimitys gravitaatiokentän käsitteelle. Gravitaatiokenttä on käsite vektorikentästä. Painovoimakenttä on säteen suunnassa ulospäin massasta. Se mitataan muodossa GM/r2 G on universaali gravitaatiovakio, jonka arvo on 6,674 x 10-11 Newtonmetri2 kilogrammaa kohden 2 Tämä vakio on universaali, mikä tarkoittaa, että se pysyy kiinteänä arvona koko universumissa. Painovoimakentän intensiteetti, joka tunnetaan myös nimellä painovoimakiihtyvyys, on minkä tahansa massan kiihtyvyys, joka johtuu gravitaatiokentästä. Termi gravitaatiopotentiaali on myös osa gravitaatiokentän määritelmää. Gravitaatiopotentiaali määritellään työmääräksi, joka tarvitaan yhden kilogramman testimassan tuomiseksi äärettömyydestä tiettyyn pisteeseen. Gravitaatiopotentiaali on aina negatiivinen tai nolla johtuen siitä, että on olemassa vain painovoiman vetovoima, ja työ, joka tehdään esineelle sen tuomiseksi lähemmäs massaa, on aina negatiivista. Gravitaatiokentän intensiteetti vaihtelee käänteisessä neliösuhteessa etäisyyden massasta kanssa.
Gravitaatiovoima
Sir Isaac Newton oli ensimmäinen henkilö, joka muotoili painovoiman. Mutta ennen häntä Johannes Kepler ja Galileo Galilei loivat hänelle perustan painovoiman muotoilulle. Kuuluisa yhtälö F=G M1 M2 / r2 antaa gravitaatiovoiman vahvuuden, missä M1 ja M2 ovat pisteobjekteja ja r on kahden objektin välinen siirtymä. Tosielämän sovelluksissa ne voivat olla normaaleja esineitä minkä tahansa mitat ja r on objektien painopisteiden välinen siirtymä. Gravitaatiovoimaa pidetään toimintana etäisyydellä. Tämä aiheuttaa vuorovaikutusten välisen aikaraon ongelman. Tämä voidaan jättää pois käyttämällä gravitaatiokentän käsitettä.
Mitä eroa on painovoimalla ja painovoimalla?
– Painovoima eli gravitaatiokenttä on vektorikenttä, kun taas gravitaatiovoima on vain vektori.
– Painovoima on säteittäisessä suunnassa massasta, kun taas gravitaatiovoima on kaksi massaa yhdistävän linjan suunnassa.
– Gravitaatiokenttä vaatii vain yhden massan, kun taas gravitaatiovoimaan tarvitaan kaksi massaa.
– Gravitaatiovoima on yhtä suuri kuin testikappaleen massan ja gravitaatiokentän voimakkuuden tulo.
