Gravity Potential, Gravity Well - Gravitačný potenciál, gravitačná studňa


Gravitačný potenciál

Gravitačný potenciál V je skalárna fyzikálna veličina, ktorá vyčísľuje potenciálnu energiu telesa s hmotnosťou 1 kg v gravitačnom poli ostatných telies.

Za miesto s nulovým potenciálom sa zvyčajne berie nekonečne vzdialený bod.
Hodnota gravitačného potenciálu je preto záporná.
Jednotkou je Joule na kilogram [J / kg] , (J=kg.m2/s2 teda J/kg=m2/s2).

Gravitačný potenciál (V) je gravitačná potenciálna energia (U) na jednotku hmotnosti:

V=U/m

V(r)=-G*M/r
G  - gravitačná konštanta ( označovaná tiež )
M - hmotnosť hmotného bodu
r   - vzdialenosť od hmotného bodu

Gradientom (gravitačného potenciálu je intenzita gravitačného pola K [N/kg= m/s2].
Intenzita gravitačného poľa je gravitačná sila, pôsobiaca na teleso jednotkovej hmotnosti, gravitačná sila udeľuje telesám gravitačné zrýchlenie a [m/s2]

a=- ∇V





Gravitačná potenciálna energia U
U= m ∙ g ∙ h [ J=kg.m2/s2]

m - hmotnosť
g - gravitačné zrýchlenie
h - vzdialenosť od stredu telesa


Gravitačná studňa


Gravitačná studňa je model gravitačného poľa obklopujúceho teleso vo vesmíre. 
Čím masívnejšie je teleso, tým hlbšia a rozsiahlejšia je jeho gravitačná studňa. 
Slnko je v porovnaní s ostatnými telesami Slnečnej sústavy veľmi hmotné, preto je jeho zodpovedajúca gravitačná studňa "hlboká" a rozsiahla.
Naproti tomu gravitačné studne asteroidov alebo malých mesiacov sú malé a plytké. Všetko čo je na povrchu telesa je na dne gravitačné studne telesa. 
Uniknutie z účinkov gravitácie daného telesa sa niekedy nazýva prekonanie gravitačnej studne. 
Čím hlbšia je gravitačná studňa, tým viac energie potrebuje teleso na únik z gravitačné studne.

Gravitačná studňa Slnečnej sústavy s hodnotami pre jednotlivé telesá.




Gravitačná studňa Zeme a Mesiaca v 3d, mierka x,y v km a z je Vp v MJ/kg




Gravitačná studňa je aj jeden z motívov stavby múzea "sútoku poznania" - Musée des Confluences, vedeckého centra a antropologického múzea, ktoré bolo otvorené 20. decembra 2014 v Lyone, Francúzsko.











Najčastejšie spájaný obrázok s gravitačnou studňou, názorný a graficky veľmi dobre spracovaný:


hĺbka=G*PlanetMass/(g*PlanetRadius)
Krivku gravitačného potenciálu Slnka posadil na Zem ako bralo, a hodnoty potenciálov všetkých telies vydelil g a tak mu vyšli km hĺbky gravitačného potenciálu jednotlivých telies, a takto hlboké jazierka vykreslil do brala.
....
Je to vizuálne neporovnateľne zrozumiteľnejšie, ako graf "gravity wells Solar system", kde sú uvedené hodnoty v MJ/kg pre jednotlivé planéty.

Komentáre

Obľúbené príspevky z tohto blogu

Beresheet SpaceIL

Time shift CET - CEST, Striedanie času SEČ - LSEČ

Parker Solar Probe

Gravitačné zrýchlenie do vnútra Zeme

Hayabusa2