ความเร่งกับสนามโน้มถ่วง
ความเร่งและความโน้มถ่วงเป็นสองแนวคิดที่กล่าวถึงภายใต้กลศาสตร์ในฟิสิกส์ แนวคิดทั้งสองนี้มีความสำคัญเท่าเทียมกันในการทำความเข้าใจกลไกของธรรมชาติ จำเป็นต้องมีความเข้าใจที่ดีเกี่ยวกับการเร่งความเร็วและสนามโน้มถ่วงในด้านดาราศาสตร์ ฟิสิกส์ วิศวกรรมศาสตร์ และวิทยาศาสตร์จรวด สำหรับบางคน แนวคิดทั้งสองนี้จะดูค่อนข้างคล้ายคลึงกัน สำหรับบางคน แนวคิดทั้งสองนี้จะดูไม่เหมาะสมโดยสิ้นเชิง ในบทความนี้ เราจะมาทำความเข้าใจเกี่ยวกับสนามโน้มถ่วงและความเร่ง คำจำกัดความ ความเหมือน และความแตกต่างในที่สุด
การเร่ง
ความเร่งถูกกำหนดให้เป็นอัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็วของร่างกาย สิ่งสำคัญคือต้องสังเกตว่าการเร่งความเร็วต้องใช้แรงสุทธิที่กระทำต่อวัตถุเสมอ สิ่งนี้อธิบายไว้ในกฎการเคลื่อนที่ข้อที่สองของนิวตัน กฎข้อที่สองระบุว่าแรงสุทธิ F บนวัตถุมีค่าเท่ากับอัตราการเปลี่ยนแปลงของโมเมนตัมเชิงเส้นของวัตถุ เนื่องจากโมเมนตัมเชิงเส้นถูกกำหนดโดยผลคูณของมวลและความเร็วของวัตถุ และมวลไม่เปลี่ยนแปลงในระดับที่ไม่สัมพันธ์กัน แรงจะเท่ากับมวลคูณอัตราการเปลี่ยนแปลงของความเร็ว ซึ่งก็คือความเร่ง แรงนี้สามารถมีได้หลายสาเหตุ แรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงโน้มถ่วง และแรงทางกลเป็นต้น ความเร่งเนื่องจากมวลใกล้เคียงเรียกว่าความเร่งโน้มถ่วง ต้องสังเกตว่าถ้าวัตถุไม่ได้รับแรงสุทธิ วัตถุจะไม่เปลี่ยนความเร็วของตัวมันเอง ไม่ว่าจะเคลื่อนที่หรือหยุดนิ่ง โปรดทราบว่าการเคลื่อนที่ของวัตถุไม่ต้องการแรง แต่ความเร่งต้องใช้แรงเสมอ
สนามโน้มถ่วง
สนามโน้มถ่วงเป็นแนวคิดและวิธีการคำนวณและอธิบายปรากฏการณ์ที่เกิดขึ้นรอบๆ วัตถุใดๆ ที่มีมวล สนามโน้มถ่วงถูกกำหนดไว้รอบ ๆ มวลใด ๆ ตามกฎความโน้มถ่วงสากลของนิวตัน มวลสองมวล M และ m หารด้วยระยะทางจำกัด r ออกแรง F=G M m / r2 ต่อกัน ถ้าเราใช้กรณีของ m=1 เราจะได้สมการใหม่ โดยที่ F=GM/r2 ความเข้มสนามโน้มถ่วงของจุดที่อยู่บนระยะทาง r จากมวลถูกกำหนด ตามแรงต่อหน่วยมวลบนจุด r โดยทั่วไปเรียกว่า g โดยที่ g=GM/r2 เนื่องจากเราทราบ F=ma และ F=GMm/r 2, เราจะเห็นได้ว่า a=GM/r2 หมายความว่าสนามโน้มถ่วงและความเร่งเนื่องจากแรงโน้มถ่วงเท่ากัน ความเร่งนี้เรียกว่าความเร่งโน้มถ่วง
ความเร่งและสนามโน้มถ่วงต่างกันอย่างไร
• ความเร่งเป็นเวกเตอร์ ในขณะที่สนามโน้มถ่วงเป็นแนวคิดที่ใช้อธิบายพฤติกรรมของมวลรอบๆ มวลที่กำหนด
• ความเข้มสนามโน้มถ่วงเป็นเวกเตอร์ และเท่ากับความเร่งโน้มถ่วง ณ จุดนั้น
• ความเร่งโน้มถ่วงเข้าหาวัตถุเสมอ ในขณะที่ความเร่งโดยทั่วไปสามารถไปในทิศทางใดก็ได้ ตราบใดที่แรงสุทธิอยู่ในทิศทางเดียวกัน