Гравітацыйнае поле

Паняцце «гравітацыйнае поле» з'явілася ў фізіцы не адразу. Спачатку такі тып ўзаемадзеяння разглядаўся ў рамках закона Сусветнага прыцягнення. Сучасны тэрмін з'явіўся значна пазней. Існуе гэтае паняцце ўжо некалькі стагоддзяў.

Пад гравітацыяй разумеецца ўласцівасць тэл ўзаемна прыцягвацца, а само ўласцівасць звязваюць з масай гэтых тэл. Сёння ў фізіцы гравітацыя разглядаецца ў якасці скрыўлення часу-прасторы паблізу масіўных тэл.

Цела ствараюць вакол сябе сілавыя поля. Напружанасць такога поля прыцягнення ў любым пункце характарызуе сілу, якая дзейнічае на іншае цела, якое знаходзіцца ў гэтай канкрэтнай кропцы. Пры гэтым напружанасць гравітацыйнага поля g роўны адносiнам сілы F, якая ўзьдзейнічае на цела пэўнай масы m, да масы цела ў гравітацыйным полі.

Напружанасць поля супадае па кірунку, велічыні і адзінкам вымярэння з вядомым паскарэннем вольнага падзення, але па фізічным сэнсе гэта розныя велічыні. Напружанасць поля характарызуе стан прасторы ў пэўнай кропцы, а паскарэнне і сіла з'яўляюцца толькі калі ў гэтай кропцы знаходзіцца цела.

Ньютан у 1687 г устанавіў, што два целы прыцягваюцца з сілай, прама прапарцыйнай квадрату адлегласці, на якім яны знаходзяцца адзін ад аднаго. Такі вывад быў зроблены ім на аснове вопыту законаў руху планет.

Поле прыцягнення з'яўляецца адным з відаў фізічнага поля, з дапамогай якога ажыццяўляецца прыцягненне тэл (гравітацыйнае ўзаемадзеянне). Гэта можа быць узаемадзеянне паміж планетамі Сонечнай сістэмы, планетамі і іх спадарожнікамі, Зямлёй і целамі, якія знаходзяцца паблізу яе.

Гравітацыйнае поле Зямлі з'яўляецца сілавым полем, якое абумоўлена прыцягненнем яе масы і цэнтрабежнай сілай, якая ўзнікае як следства кручэння Зямлі. Яно залежыць (хоць і ў нязначнай ступені) ад прыцягнення Месяца, Сонца і іншых целаў, а таксама масы зямной атмасферы.

Гравітацыйнае поле нашай планеты характарызуецца сілай цяжару, патэнцыялам і шэрагам розных вытворных. Частка патэнцыялу называюць геопотенциалом (ён абумоўлены толькі прыцягненнем Зямлі). У мэтах вырашэння розных задач яго прадстаўляюць у выглядзе раскладання па функцый (сферычным).

Гравітацыйнае поле Зямлі складаецца з двух частак, якія называюць нармальнай і анамальнай. Першая з'яўляецца асноўнай, яна адпавядае схематизированной мадэлі планеты, адлюстроўванай як эліпсоід вярчэння. Яна ўзгадняецца з рэальнай планетай. Анамальная частка па велічыні менш і вымяраецца вельмі складаным чынам. Раз становішча Месяца і Сонца па адносінах да Зямлі пастаянна змяняюцца, то перыядычна адбываецца і варыяцыя яе гравітацыйнага поля. Гэта спрыяе прыліўным дэфармацыям Зямлі і ў тым ліку выклікае марскія прылівы.

Акрамя гэтага, ёсць і неприливные змены зямнога гравітацыйнага поля, якія ўзнікаюць з прычыны пераразмеркавання мас у нетрах, землятрусаў, тэктанічных рухаў, перамяшчэння вады і атмасферных мас, вывяржэння вулканаў, змены імгненнай восі кручэння Зямлі за суткі, а таксама яе кутняй хуткасці. Многія велічыні такіх зменаў назіраць немагчыма, таму яны ацэньваюцца толькі тэарэтычна.

Гравітацыйнае поле Зямлі з'яўляецца падставай для вызначэння геоида, які характарызуе гравіметрычнай постаць Зямлі. Па гэтай постаці задаюцца вышыні паверхні планеты. Па гравітацыйным полі робяць заключэнне аб гідрастатычным раўнаважкім стане планеты і якія ўзнікаюць з-за гэтага высілках ў яе нетрах, даследуюць пругкія ўласцівасці Зямлі.

Гравітацыйнае поле Зямлі дапамагае вырабляць разлікі арбіт штучных спадарожнікаў, траекторыі руху ракет. Анамаліі поля дапамагаюць пазнаваць размеркаванне неаднастайнасцяў па шчыльнасці ў зямной кары, верхняй часткі мантыі, праводзіць тэктанічнае раянаванне, шукаць карысныя выкапні.