Φυσική (Β Λυκείου Θετικών Σπουδών) - Βιβλίο Μαθητή (Εμπλουτισμένο)
5-13 ΤΟ ΒΑΡΥΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΤΗΣ ΓΗΣ

Με ικανοποιητική προσέγγιση, μπορούμε να θεωρήσουμε τη Γη σαν μια ομογενή σφαίρα ακτίνας RΓ= 6,38 x 106m και μάζας MΓ= 5,98 x 1024kg. Το βαρυτικό πεδίο της Γης σε ένα σημείο Α, στο εξωτερικό της θα περιγράφεται από τις σχέσεις (5.55) και (5.56) του πεδίου που δημιουργεί μια σημειακή μάζα. Επειδή συνήθως η θέση ενός σημείου στο πεδίο βαρύτητας της Γης προσδιορίζεται από το ύψος στο οποίο βρίσκεται το σημείο, είναι σκόπιμο στις σχέσεις αυτές να αντικαταστήσουμε την απόσταση r από το κέντρο της Γης με το άθροισμα RΓ + h όπου h το ύψος του σημείου που μας ενδιαφέρει από την επιφάνεια της Γης.  Έτσι οι σχέσεις που δίνουν την ένταση και το δυναμικό στο πεδίο βαρύτητας της Γης -πάντα αναφερόμαστε στον εξωτερικό της χώρο- είναι

 

  g = G MΓ (5.59)       και V = -G MΓ (5.60)
(RΓ + h)2 RΓ + h

 

 

To σημείο Α βρίσκεται σε ύψος h, πάνω από την επιφάνεια της Γης

 

Παρατήρηση

 

Εάν στη σχέση της έντασης (5.59) θέσουμε h = 0 προκύπτει  η ένταση του πεδίου βαρύτητας στην επιφάνεια της Γης

 

  go = G MΓ  
RΓ2

 

Με αντικατάσταση των τιμών των μεγεθών βρίσκουμε go = 9,8m/s2
Πυκνωτής "σάντουιτς". Αποτελείται από δυο μεταλλικά φύλλα που διαχωρίζονται από διηλεκτρικό. Σχ. 5.52 To σημείο Α βρίσκεται σε ύψος h, πάνω από την επιφάνεια της Γης.

 

 

 

Σχ. 5.53 Γραφικές παραστάσεις του μέτρου της έντασης και του δυναμικού σε συνάρτηση με την απόσταση από το κέντρο της Γης, για σημεία που βρίσκονται έξω από αυτή.

 

 

Αστροναύτες στην επιφάνεια της Σελήνης. Παρά τον βαρύ εξοπλισμό τους (180 kg), μπορούν να κάνουν εντυπωσιακά άλματα. Στην επιφάνεια της Σελήνης η ένταση του βαρυτικού πεδίου είναι έξι φορές μικρότερη από αυτή στην επιφάνεια της Γης. Σχ. 5.11 Αστροναύτες στην επιφάνεια της Σελήνης. Παρά τον βαρύ εξοπλισμό τους (180 kg), μπορούν να κάνουν εντυπωσιακά άλματα. Στην επιφάνεια της Σελήνης η ένταση του βαρυτικού πεδίου είναι έξι φορές μικρότερη από αυτή στην επιφάνεια της Γης.