Energia Potencial Gravitacional

O efeito deste campo é manifesto em um local onde é colocado um outro corpo. A intensidade do campo gravitacional, ou vetor intensidade de campo, em um ponto é igual à força exercida sobre uma unidade de massa colocada nesse ponto. (G (vetor) = - G (M / r (cubo)) (vetor)). A força do campo em um ponto é caracterizada por:

• Módulo (GXM = g / r (ao quadrado))
• Direção (a linha que liga a massa criativa do campo com o ponto)
• Sentindo (para a Terra, criando o campo)
• Ponto de aplicação (o ponto onde o estudo de campo)

A força com que a Terra atrai os corpos próximos é chamada de peso P. g é o que é conhecido como a aceleração da gravidade e, na realidade, é a força com que uma unidade de massa é atraída pela Terra. P = mg.

Variações de 'g' na Superfície da Terra

É frequentemente assumido que a Terra é esférica, mas a realidade é que, como o raio terrestre é menor nos pólos do que no Equador, o valor de g, sendo inversamente proporcional ao quadrado da distância entre o ponto e o centro da Terra, tem que ser diferente em diferentes partes do mundo. O peso resultante na Terra é o resultado de duas forças: a gravitacional e a centrífuga, que age sobre o corpo nesse momento. No Equador, a força centrífuga é máxima e, portanto, a intensidade do campo gravitacional será reduzida. Nos pólos, não há rotação e, portanto, a força centrífuga é zero e a força do campo gravitacional é máxima.

Variações de 'g' com a Altitude

O campo gravitacional da Terra é inversamente proporcional ao quadrado da distância ao centro da Terra. A magnitude da intensidade do campo gravitacional a uma altura h acima da superfície da Terra.

Variações de 'g' com a Profundidade

Suponha um ponto no interior da Terra, localizado a uma profundidade h em relação à crosta terrestre, a uma distância r do centro da Terra. A massa total da Terra (Mt) é igual ao produto da densidade volumétrica (p) e da massa (m) da área em questão.

A Energia Potencial do Campo Gravitacional

Vimos que, em cada campo de forças conservadoras, pode-se definir uma grandeza escalar chamada energia potencial. Vamos tratar do caso do campo gravitacional, que é um campo de força central e conservador. Suponha uma massa M que cria um campo gravitacional. Queremos levar uma massa m, a partir de um ponto A ao ponto B, dentro do campo criado pela massa M. A energia potencial é uma medida da capacidade de realizar trabalho que tem uma partícula capaz de se mover sob a ação de forças do campo em virtude de estar em um ponto no campo. Seu valor é o trabalho realizado pelas forças do campo para levar a partícula do ponto onde está até o ponto onde a energia potencial é zero. Quando o trabalho é positivo, o valor da função Ep diminui, ou seja, o trabalho é feito à custa da energia potencial da partícula. À medida que a massa de teste se aproxima da massa criadora do campo, a energia potencial diminui e o trabalho é realizado pela força gravitacional.