Πώς μια μάζα αντιλαμβάνεται ότι κάπου υπάρχει μια άλλη και αλληλεπιδρά με αυτή ; Η αλληλεπίδραση μεταξύ μαζών περιγράφεται με την έννοια του πεδίου.

Σχετικά έγγραφα
Ασκήσεις στο βαρυτικό πεδίο

Το βαρυτικό πεδίο της Γης.

ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΔΗΜΟΚΡΑΤΙΑ Ανώτατο Εκπαιδευτικό Ίδρυμα Πειραιά Τεχνολογικού Τομέα. Φυσική. Ενότητα # 6: Βαρυτικό Πεδίο

ΒΑΣΙΚΕΣ ΚΑΙ ΠΡΟΑΠΑΙΤΟΥΜΕΝΕΣ ΓΝΩΣΕΙΣ ΘΕΩΡΙΑΣ ΑΠΟ ΤΗΝ Α ΚΑΙ Β ΛΥΚΕΙΟΥ. Από τη Φυσική της Α' Λυκείου

Βαρύτητα Βαρύτητα Κεφ. 12

Δυναμική ενέργεια στο βαρυτικό πεδίο. Θετική ή αρνητική;

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ Γ ΤΑΞΗΣ ΕΝΙΑΙΟΥ ΕΣΠΕΡΙΝΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ ΤΡΙΤΗ 19 ΣΕΠΤΕΜΒΡΙΟΥ 2000 ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΙ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ ΦΥΣΙΚΗ

Δυναμική ενέργεια, Δυναμικό και διαφορά Δυναμικού. qq Β) Ακολουθούν το νόμο του αντιστρόφου τετραγώνου Fg

Λυμένες ασκήσεις. Ηλεκτρική δυναμική ενέργεια

Όπου m είναι η μάζα του σώματος και υ η ταχύτητά του.

ΚΙΝΗΣΕΙΣ ΦΟΡΤΙΩΝ ΣΕ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ

minimath.eu Φυσική A ΛΥΚΕΙΟΥ Περικλής Πέρρος 1/1/2014

ΜΑΘΗΜΑ / ΤΑΞΗ : ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΕΙΡΑ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: 03/05/2015 ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑΤΟΣ: ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ

Προσοχή : στον τύπο της δυναμικής ενέργειας τα φορτία μπαίνουν με το

1. Δυναμική Ενέργεια και Διατηρητικές Δυνάμεις

Πεδίο δύναμης και ελατήριο.

ΠΑΓΚΟΣΜΙΑ ΕΛΞΗ ΘΕΩΡΙΑ & ΑΣΚΗΣΕΙΣ

ΠEΡΙΕΧΟΜΕΝΑ. Κεφάλαιο 20: Το βαρυτικό πεδίο... 3 Κριτήριο Αξιολόγησης Κεφάλαιο 21: Το βαρυτικό πεδίο της Γης Κριτήριο Αξιολόγησης...

ΕΥΤΕΡΑ 28 ΙΟΥΝΙΟΥ 1999 ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΤΙΚΗΣ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ

ΠΑΝΕΠΙΣΤΗΜΙΟ ΑΘΗΝΩΝ ΤΜΗΜΑ ΦΥΣΙΚΗΣ. ΕΞΕΤΑΣΗ ΣΤΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗ Ι Σεπτέµβριος 2004

Ο µαθητής που έχει µελετήσει το κεφάλαιο νόµος παγκόσµιας έλξης, πεδίο βαρύτητας πρέπει:

ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΘΕΤΙΚΩΝ ΣΠΟΥΔΩΝ Β Τάξης ΓΕΛ 4 ο ΓΕΛ ΚΟΖΑΝΗΣ ΗΛΕΚΤΡΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΣΤΕΦΑΝΟΥ Μ. ΦΥΣΙΚΟΣ

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΦΥΣΙΚΗΣ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΣΤΟ ΚΕΦΑΛΑΙΟ ΔΥΝΑΜΕΙΣ

Λύση Α. Σωστή η επιλογή α. Β.

Επαναληπτικό ιαγώνισµα Β Τάξης Λυκείου Κυριακή 7 Μάη 2017 Οριζόντια Βολή-Κυκλική Κίνηση-Ορµή Ηλεκτρικό& Βαρυτικό Πεδίο

ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ

Εργο Θεώρημα Έργου ενέργειας. Ισχύς

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ΣΥΝΤΗΡΗΤΙΚΕΣ ΔΥΝΑΜΕΙΣ-ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Δυνάμεις μεταξύ ηλεκτρικών φορτίων

ΦΥΣΙΚΗ Ι. ΤΜΗΜΑ Α Ε. Στυλιάρης

ΘΕΜΑ 1 ο. ΘΕΜΑ 2 ο. ΘΕΜΑ 3 ο. ΘΕΜΑ 4 ο ΦΥΣΙΚΗ ΘΕΜΑΤΑ. 1. Να διατυπωθούν οι τρεις νόμοι του Νεύτωνα.

ΔΙΕΘΝΕΣ ΣΥΣΤΗΜΑ ΜΟΝΑΔΩΝ (S.I.)

Γενική Φυσική. Ο νόμος Coulomb. Το ηλεκτρικό πεδίο. Κωνσταντίνος Χ. Παύλου 1

Ισχύει όταν κινούνται ; Ισχύει όταν κινείται μόνο το ένα δηλαδή η δύναμη αλληλεπίδρασης περιγράφεται σωστά από το νόμο Coulomb

Επαναληπτικό ιαγώνισµα Β Τάξης Λυκείου Παρασκευή 25 Μάη 2018 Μηχανική - Ηλεκτρικό/Βαρυτικό Πεδίο

ΦΥΣΙΚΗ Β ΓΥΜΝΑΣΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 Ο ΔΥΝΑΜΕΙΣ

Μονάδα μέτρησης του ηλεκτρικού φορτίου στο Διεθνές Σύστημα (S.I.) είναι το προς τιμήν του Γάλλου φυσικού Charles Augustin de Coulomb.

ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ ΜΕ ΝΕΟ ΣΥΣΤΗΜΑ 2014

ΟΜΟΣΠΟΝ ΙΑ ΕΚΠΑΙ ΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑ ΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2017 Β ΦΑΣΗ ÅÐÉËÏÃÇ

Φυσική για Μηχανικούς

Γενική Φυσική. Ο νόμος Coulomb. Το ηλεκτρικό πεδίο. Κωνσταντίνος Χ. Παύλου 1

ΠΡΟΤΥΠΟ ΛΥΚΕΙΟ ΕΥΑΓΓΕΛΙΚΗΣ ΣΧΟΛΗΣ ΣΜΥΡΝΗΣ

Κεφάλαιο 8. Βαρυτικη Δυναμικη Ενεργεια { Εκφραση του Βαρυτικού Δυναμικού, Ταχύτητα Διαφυγής, Τροχιές και Ενέργεια Δορυφόρου}

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2: ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ (ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ, ΑΡΧΙΚΗ ΦΑΣΗ, ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΑΤΗΡΙΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ, ΟΡΜΗ) ΛΥΜΕΝΑ ΘΕΜΑΤΑ ΘΕΜΑ Β

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2: ΑΠΛΗ ΑΡΜΟΝΙΚΗ ΤΑΛΑΝΤΩΣΗ (ΕΝΕΡΓΕΙΑΚΗ ΠΡΟΣΕΓΓΙΣΗ, ΑΡΧΙΚΗ ΦΑΣΗ, ΣΥΣΤΗΜΑ ΕΛΑΤΗΡΙΟΥ ΣΩΜΑΤΟΣ, ΟΡΜΗ) 2ο set - μέρος Α - Απαντήσεις ΘΕΜΑ Β

ΒΑΡΥΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ. Young Ζήσος Κεφ.8

Φυσική για Μηχανικούς

Έργο Δύναμης Έργο σταθερής δύναμης

Τυπολόγιο Κινήσεων 1. Πίνακας 1 - Τυπολόγιο Κινήσεων Τύπος Μας δίνει Παρατηρήσεις Ορισμοί βασικών μεγεθών. Ορισμός Μετατόπισης

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο ΔΥΝΑΜΕΙΣ ΜΕΤΑΞΥ ΗΛΕΚΤΡΙΚΩΝ ΦΟΡΤΙΩΝ

Ηλεκτρομαγνητισμός. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

ΚΕΦΑΛΑΙΟ 2.1 ΔΙΑΤΗΡΗΣΗ ΤΗΣ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ ΕΝΕΡΓΕΙΑΣ

Α3. Να αντιστοιχίσετε τα φυσικά µεγέθη µε τις µονάδες τους. Ένταση ηλεκτρικού πεδίου. υναµική ενέργεια

Θέµατα Φυσικής Θετικής Κατεύθυνσης Β Λυκείου 1999 ΕΚΦΩΝΗΣΕΙΣ

Φυσική για Μηχανικούς

Παραδείγματα στην δυναμική ενέργεια και στην κίνηση σε ανομοιογενές πεδίο.

Προτεινόμενο διαγώνισμα Φυσικής Α Λυκείου

W Bά. Υπενθύμιση από την Α τάξη. Το έργο του βάρους κατά την ανύψωση του κουτιού από τη θέση A στη θέση Γ είναι ίσο με W=-mgh

Ευθύγραμμη ομαλή κίνηση

Φυσική για Μηχανικούς

ΦΥΣΙΚΗ ΓΕΝΙΚΗΣ ΠΑΙ ΕΙΑΣ Β ΤΑΞΗ ΕΝΙΑΙΟΥ ΛΥΚΕΙΟΥ

Ηλεκτρομαγνητισμός. Ηλεκτρικό δυναμικό. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

Φυσική για Μηχανικούς

Ενδεικτικές ερωτήσεις Μηχανικής για τους υποψήφιους ΠΕ04 του ΑΣΕΠ

Φυσική για Μηχανικούς

2. Οι νόµοι της κίνησης, οι δυνάµεις και οι εξισώσεις κίνησης

ΦΥΣΙΚΗ Ο.Π Β Λ-Γ Λ ΧΡΗΣΤΟΣ ΚΑΡΑΒΟΚΥΡΟΣ ΙΩΑΝΝΗΣ ΤΖΑΓΚΑΡΑΚΗΣ

Κεφ.3 Δυνάμεις ΓΕΝΙΚΑ. Τα σώματα κινούνται (κεφ.2) και αλληλεπιδρούν. (κεφ.3)

Lamborghini Aventador : production February 2011 present km/h (0 60 mph): 2,9 s Top speed 350km/h Mass: 1600kgr

3. Σώμα μάζας m αρχικά ακίνητο κινείται σε οριζόντιο επίπεδο με την επίδραση σταθερής

Ηλεκτρομαγνητισμός. Μαγνητικό πεδίο. Νίκος Ν. Αρπατζάνης

Γραπτές προαγωγικές εξετάσεις, περιόδου Μαΐου-Ιουνίου στη ΦΥΣΙΚΗ

Τμήμα Φυσικής Πανεπιστημίου Κύπρου Χειμερινό Εξάμηνο 2016/2017 ΦΥΣ102 Φυσική για Χημικούς Διδάσκων: Μάριος Κώστα

Διαγώνισμα B Λυκείου Σάββατο 22 Απριλίου 2017

Q 40 th International Physics Olympiad, Merida, Mexico, July 2009

Δυναμική Ενέργεια σε Ηλεκτρικό πεδίο, Διαφορά ηλεκτρικού δυναμικού. Ιωάννης Γκιάλας 14 Μαρτίου 2014

ΣΗΜΕΙΩΣΕΙΣ ΦΥΣΙΚΗΣ ΑΠΟ ΤΗΝ Α ΚΑΙ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΑΠΑΡΑΙΤΗΤΕΣ ΣΤΗΝ Γ ΛΥΚΕΙΟΥ ΦΥΣΙΚΗ ΤΗΣ Α ΛΥΚΕΙΟΥ

ΟΜΟΣΠΟΝΔΙΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΩΝ ΦΡΟΝΤΙΣΤΩΝ ΕΛΛΑΔΟΣ (Ο.Ε.Φ.Ε.) ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΑ ΘΕΜΑΤΑ 2018 Β ΦΑΣΗ ΦΥΣΙΚΗ ΣΥΝΕΙΡΜΟΣ

γραπτή εξέταση στη ΦΥΣΙΚΗ B θετικών σπουδών

ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΗ ΕΡΓΑΣΙΑ ΦΥΣΙΚΗΣ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ 2015 ΟΡΙΖΟΝΤΙΑ ΒΟΛΗ

ΕΠΙΛΟΓΗ ΘΕΜΑΤΩΝ ΠΑΝΝΕΛΛΗΝΙΩΝ ΕΞΕΤΑΣΕΩΝ ΦΥΣΙΚΗ ΚΑΤΕΥΘΥΝΣΗΣ Β ΛΥΚΕΙΟΥ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3 ΕΠΑΝΑΛΗΠΤΙΚΕΣ ΠΡΟΑΓΩΓΙΚΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ

Διαγώνισμα Φυσικής Β Λυκείου. ~ Ορμή Διατήρηση ορμής ~

11ο Μάθημα ΒΑΡΟΣ - ΒΑΡΥΤΗΤΑ - ΠΕΔΙΟ ΒΑΡΥΤΗΤΑΣ

ΦΥΣ. 111 Κατ οίκον εργασία # 8 - Επιστροφή Πέµπτη 09/11/2017

Κεφάλαιο 5. Ενέργεια συστήματος

Θέµατα Φυσικής Θετικής & Τεχν. Κατεύθυνσης Β Λυκείου 2000

ΕΞΕΤΑΖΟΜΕΝΟ ΜΑΘΗΜΑ : ΦΥΣΙΚΗ ΠΡΟΣΑΝΑΤΟΛΙΣΜΟΥ ΔΙΑΓΩΝΙΣΜΑ ΠΕΡΙΟΔΟΥ : NOEMΒΡΙΟΣ 2016

d = 1m, και είναι αρχικά ακλόνητες, βρισκόμενες στο κενό. Να υπολογιστεί η ηλεκτρική δυναμική ενέργεια των δύο σφαιρών και να επιλέξετε το σωστό

ΦΥΣΙΚΗ ΚΕΦΑΛΑΙΟ 1 Ο. 1) Τα θεµελιώδη µεγέθη: Το µήκος, ο χρόνος και η µάζα

7.1 Τα πρώτα πειράματα της χρονιάς.

ΕΝΟΤΗΤΑ 1.2 ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΣΕ ΜΙΑ ΔΙΑΣΤΑΣΗ

4πε Όπου ε ο µια φυσική σταθερά που ονοµάζεται απόλυτη διηλεκτρική σταθερά του κενού. ΚΕΦΑΛΑΙΟ 3.1 ΠΑΡΑΓΡΑΦΟΣ Ο νόµος του Coulomb

ΘΕΜΑ 1 ο. ΘΕΜΑ 2 ο. Η δυναμική ενέργεια ανήκει στο σύστημα των δύο φορτίων και δίνεται από τη σχέση:

Κεφάλαιο 1: Έργο-Ισχύς-Ενέργεια

ΒΑΡΥΤΗΤΑ. Το μέτρο της βαρυτικής αυτής δύναμης είναι: F G όπου M,

Θέµατα Φυσικής Θετικής & Τεχν. Κατεύθυνσης Β Λυκείου 2000

ΘΕΜΑ Α: ΔΙΑΡΚΕΙΑ: 180min ΤΜΗΜΑ:. ONOMA/ΕΠΩΝΥΜΟ: ΗΜΕΡΟΜΗΝΙΑ: ΘΕΜΑ 1 ο ΘΕΜΑ 2 ο ΘΕΜΑ 3 ο ΘΕΜΑ 4 ο ΣΥΝΟΛΟ ΜΟΝΑΔΕΣ

ΓΥΜΝΑΣΙΟ ΑΓΙΟΥ ΒΑΣΙΛΕΙΟΥ ΣΧΟΛIKH ΧΡΟΝΙΑ ΣΤΡΟΒΟΛΟΥ ΓΡΑΠΤΕΣ ΑΠΟΛΥΤΗΡΙΕΣ ΕΞΕΤΑΣΕΙΣ ΙΟΥΝΙΟΥ 2016

Κεφάλαιο 6β. Περιστροφή στερεού σώματος γύρω από σταθερό άξονα

Transcript:

ΒΑΡΥΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΓΕΝΙΚΑ Δυο σημειακές μάζες που απέχουν απόσταση r έλκονται με δύναμη που είναι ανάλογη του γινομένου των μαζών και αντίστροφα ανάλογη του τετραγώνου της απόστασής τους. Όπου G η σταθερά της παγκόσμιας έλξης, G = 6,673 x 10-13 N m 2 / kg 2. Η δύναμη αυτή, όπως και η δύναμη Coulomb, είναι διατηρητική (1) Πώς μια μάζα αντιλαμβάνεται ότι κάπου υπάρχει μια άλλη και αλληλεπιδρά με αυτή ; Η αλληλεπίδραση μεταξύ μαζών περιγράφεται με την έννοια του πεδίου. Κάθε μάζα δημιουργεί γύρω της πεδίο. Αν κάποια μάζα βρεθεί μέσα στο πεδίο, το πεδίο της ασκεί δύναμη. Το πεδίο που δημιουργείται από μάζες ονομάζεται βαρυτικό πεδίο ή πεδίο βαρύτητας. Βαρυτικό πεδίο ονομάζεται ο χώρος εκείνος στον οποίο κάθε μάζα δέχεται δύναμη. ΕΝΤΑΣΗ ΒΑΡΥΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ (λέγε με επιτάχυνση βαρύτητας!!!) Η ένταση του πεδίου g, που δημιουργεί η σημειακή μάζα Μ έχει σε κάθε σημείο κατεύθυνση προς τη μάζα-πηγή Μ. Αν στη θέση Α του πεδίου της Μ, βρεθεί μια άλλη μάζα m, τότε αυτή θα δεχτεί δύναμη F = m. g (2) Είναι προφανές ότι οι δυο εξισώσεις (1), (2) που έχουμε ήδη γράψει, οδηγούν στη αναλυτική μορφή της έντασης, όπου Μ η μάζα-πηγή του πεδίου. ΠΑΡΑΤΗΡΗΣΗ : Αν η μάζα-πηγή δεν είναι σημειακή, αλλά ομογενής σφαίρα ή σφαιρικός φλοιός, τότε η απόσταση r σε όλες τις προαναφερόμενες εξισώσεις, μετράτε από το κέντρο της σφαίρας. Σε κάθε περίπτωση μελετάμε το τι συμβαίνει έξω από την μάζα-πηγή και όχι στο εσωτερικό της

ΔΥΝΑΜΙΚΟ ΣΕ ΣΗΜΕΙΟ ΒΑΡΥΤΙΚΟΥ ΠΕΔΙΟΥ Έστω μια μάζα Μ που είναι η πηγή βαρυτικού πεδίου. Η μάζα μπορεί να είναι σημειακή ή σφαιρική. Έστω Α ένα σημείο σε απόσταση r από την πηγή. Λέμε δυναμικό στο σημείο Α ( συμβολισμός V A ), ένα μονόμετρο μέγεθος <0, που μας δίνει την δυνατότητα να εργαστούμε ενεργειακά, υπολογίζοντας έργο ( W ) και ενέργεια ( U ). Ποιο έργο υπολογίζουμε ; i) Υπολογίζουμε το έργο της δύναμης του πεδίου για την μετάβαση μιας μάζας mo από το Α στο άπειρο! Π.χ. Το δυναμικό σε ένα σημείο βαρυτικού πεδίου είναι V A = -6 joule/kg. Αν θελήσουμε να μεταφέρουμε μάζα mo=60 kg, από το Α μέχρι το άπειρο, πρέπει να δώσουμε τουλάχιστον ενέργεια ίση με 360 joule, μας λέει το θμκε. Πράγματι : ii) Υπολογίζουμε το έργο της δύναμης του πεδίου για μετάβαση μιας μάζας mo από ένα σημείο Α σε κάποιο άλλο σημείο Β του πεδίου. Χμ! και γιατί νοιαζόμαστε για τα έργα ; Απάντηση : Διότι πώς αλλιώς θα εργαστούμε με θμκε ; Ποια ενέργεια υπολογίζουμε; Έστω ότι έχουμε ένα βαρυτικό πεδίο που φτιάχνει κάποια μάζα ή κάποιες μάζες. Έστω επίσης ένα σημείο Α του πεδίου αυτού, με τιμή δυναμικού V A. Στο σημείο αυτό τοποθετούμε μια μάζα m o. Η δυναμική βαρυτική ενέργεια στο σύστημα που οφείλεται στη παρουσία της mo στο σημείο Α, δίνεται από την εξίσωση : (1) Ας δούμε πώς διαμορφώνεται η (1) όταν υπάρχει μια μάζα πηγή Μ. Και αν έχουμε πολλές πηγες : (2) (3) Χμ! και γιατί νοιαζόμαστε για την U ; Απάντηση : Διότι πώς αλλιώς θα εργαστούμε με αδμε ή με αδε ;

ΔΥΝΑΜΙΚΗ ΒΑΡΥΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ Η δυναμική ενέργεια συστήματος δύο υλικών σημείων με μάζες m 1, m 2, που απέχουν μεταξύ τους απόσταση r, αποδίδεται από τη διπλανή εξίσωση. Το αρνητικό πρόσημο στη σχέση υποδηλώνει ότι για να κάνουμε άπειρη την απόσταση δυο μαζών που βρίσκονται αρχικά σε απόσταση r πρέπει να προσφέρουμε ενέργεια στο σύστημα. Η δυναμική ενέργεια συστήματος τριών υλικών σημείων υπολογίζεται ως άθροισμα όλων των δυναμικών ενεργειών όλων των ζευγαριών μάζας. Έτσι : Στα συστήματα η ΑΔΟ και η ΑΔΜΕ είναι βούτυρο στο ψωμί!

ΤΟ ΒΑΡΥΤΙΚΟ ΠΕΔΙΟ ΤΗΣ ΓΗΣ Ξεκινάμε από τη γνωστή εξίσωση για την ένταση του βαρυτικού πεδίου ( την γνωστή μας επιτάχυνση βαρύτητας ) : Δηλαδή κοντά στην επιφάνεια της σφαιρικής Γης, η ένταση έχει σταθερό μέτρο. Η γνωστή εξίσωση U=m.g.h ισχύει κάτω από δυο παραδοχές : Εργαζόμαστε κοντά στη επιφάνεια της Γης όπου το πεδίο θεωρείται ομογενές και η Γη επίπεδη και αυτό σημαίνει κατακόρυφο g με φορά προς τα κάτω και τιμή g=g o! Η δυναμική ενέργεια είναι μηδέν όταν μια μάζα βρεθεί στη επιφάνεια της Γης ή σε κάποια άλλη αυθαίρετη οριζόντια επιφάνεια- που ορίζουμε εμείς και αποδίδουμε σε αυτή h=0. Ας απαντήσουμε στο ερώτημα : Πότε θα εργάζομαι με τη σχέση U=mgh και πότε με τη σχέση ; Η πρώτη θέλει ομογενές βαρυτικό πεδίο και η δεύτερη ανομοιογενές. Η πρώτη αφορά προβλήματα που συμβαίνουν σε μια μικρή περιοχή του πλανήτη, του άστρου, ενώ η δεύτερη αφορά συνήθως- μεγάλες αποστάσεις. Η πρώτη θέλει σημείο αναφοράς μηδενικής τιμής σε επιφάνεια αυθαίρετα ορισμένη (h=0), ενώ η δεύτερη στο άπειρο. Η πρώτη είναι στο περίπου και μπορεί να «παραχθεί» από τη δεύτερη με προσεγγιστικούς όρους. Αρκετά

ΤΑΧΥΤΗΤΑ ΔΙΑΦΥΓΗΣ Με ποια ταχύτητα πρέπει να εκτοξευθεί ένα αντικείμενο μάζας m, από την επιφάνεια της Γης ώστε να διαφύγει οριστικά από το πεδίο βαρύτητας της Γης; Για να απλουστεύσουμε το πρόβλημα θα θεωρήσουμε ότι η Γη δεν κινείται, θα αγνοήσουμε τις βαρυτικές επιδράσεις από τα άλλα ουράνια σώματα και θα αγνοήσουμε την αντίσταση του ατμοσφαιρικού αέρα. Εφόσον το βαρυτικό πεδίο είναι διατηρητικό η μηχανική ενέργεια του συστήματος των δύο σωμάτων (Γη και σώμα) διατηρείται. Επομένως κατά την κίνηση του σώματος μεταξύ δύο θέσεων θα ισχύει Κ 1 + U 1. = Κ 2 + U 2 (3) Εφαρμόζουμε τη σχέση αυτή για ένα σημείο πάνω στην επιφάνεια της Γης και για το άπειρο (εκεί όπου δεν υπάρχει πλέον βαρυτική επίδραση και η δυναμική ενέργεια του συστήματος σώμα Γη είναι μηδέν U 2 = 0). Η ελάχιστη τιμή της ταχύτητας με την οποία πρέπει να εκτοξεύσουμε το σώμα είναι εκείνη για την οποία το σώμα θα φτάνει στο άπειρο με μηδενική ταχύτητα, άρα Κ 2 =0 Από την (3) έχουμε Κ 1 + U 1. = 0 + 0 οπότε Λύνοντας ως προς υ δ βρίσκουμε ΜΑΥΡΕΣ ΟΠΕΣ Ας βρούμε τι ακτίνα πρέπει να έχει ένα ουράνιο σώμα μάζας Μ ώστε να μην επιτρέπει σε τίποτα να διαφύγει από την επιφάνειά του. Η μεγαλύτερη ταχύτητα στη φύση είναι η ταχύτητα του φωτός c = 3 x 10 8 m/s.

Αν στη σχέση που δίνει την ταχύτητα διαφυγής θέσουμε και λύσουμε ως προς R βρίσκουμε : Η ακτίνα αυτή είναι γνωστή με το όνομα ακτίνα Schwarzschild. Ένα ουράνιο σώμα μάζας Μ με ακτίνα μικρότερη από αυτή την ακτίνα δεν επιτρέπει σε τίποτε, ούτε καν στο φως, να διαφύγει από το πεδίο βαρύτητάς του. Ένα τέτοιο σώμα δεν είναι άμεσα παρατηρήσιμο κάνει όμως αντιληπτή την παρουσία του από τις ισχυρότατες βαρυτικές έλξεις που ασκεί στον περίγυρό του. Τέτοια σώματα στη σύγχρονη φυσική χαρακτηρίζονται μαύρες τρύπες. Νίκος Δημάσης Φυσικός