Physique Question #1306
Edward Lotus (Genre: mâle, Àge: 19 années) de Mississauga, Ontario. sur 5 mars 2003 demande:
Pourquoi est-il que nous toujours peut tracer les lignes gentilles et les lignes à à certaines sources ou courant relatives de champ électrique de champ magnétique de charge source-et pourtant ne pouvons-nous pas aisément sembler être puissions-nous tracer les lignes de la gravité de champ ? Ou pouvons-nous ?
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La réponse
Doug Hube
répondu le 8 mars 2003
En fait, nous pouvons tracer les lignes de la gravité de champ de force de la manière qu'on trace les lignes magnétiques et électriques de champ de force. Dans la pratique, nous rarement, si jamais, ainsi. C'est dû à une combinaison de convenance et, d'un peu de degré peut-être, du développement historique du sujet.
Pour une masse d'isolement de point -- une bonne approximation externe à un objet radialement symétrique tel qu'une planète -- les lignes de la gravité de champ seraient les lignes droites radialement extérieures du centre. La densité/concentration des lignes diminue avec la place de la distance. Ce serait la même forme que pour la structure de champ d'une charge électrique d'isolement de point.
Dans la plupart des situations de la gravité -- par exemple lancements de fusée, satellites orbitaux -- nous avons un petit objet étant gravitationellement attiré grand à un corps simple et d'isolement. Nous pourrions, dans une telle situation, tracer les lignes de la gravité de champ. Cependant, de plus grand intérêt est le chemin/orbite du petit corps qui est déterminé par les règles simples qui régissent la trajectoire de la projectile et le mouvement orbital (les lois de Kepler). Il n'y a rien à être gagné en traçant les lignes de la force.
Pour un objet se déplaçant dans les champs de la gravité combinés de deux corps, par exemple les particules de gaz dans un binaire tiennent le premier rôle le système, la ligne structure de champ n'est pas tracée parce qu'il y a une manière beaucoup plus simple et plus utile de tracer le champ de la gravité : nous dessinons des surfaces de potentiel de la gravité constant. Ces surfaces sont analogues aux découpes d'altitude sur une carte topographique de la surface de la terre. En regardant ces lignes de découpe, les valeurs marquées, et comment étroit ensemble ils sont, nous pouvons aisément déduire la facilité avec laquelle nous (ou toute autre « particule ») pourrions manoeuver par le champ, et la direction qu'une particule libre tomberait.
Nous pourrions représenter le champ électrique pour une distribution des frais électriques, ou le champ pour un dipöle magnétique par exemple avec une carte des surfaces potentielles. En effet, cela est parfois fait. Pour le champ magnétique de la terre, cependant, les lignes de champ magnétique sont intuitivement plus instructives : Elles nous indiquent immédiatement la direction dans laquelle une aiguille de boussole se dirigera à un endroit donné dans l'espace. À un niveau également mondain, l'arrosage des classements de fer autour d'un aimant indique immédiatement la ligne structure de champ. Nous ne pouvons pas faire l'équivalent avec un champ de la gravité.
En résumé, nous pourrions tracer un champ de la gravité avec des lignes de la force comme nous faisons habituellement pour électrique et des champs magnétiques. Cependant, nous ne la faisons pas, parce qu'il n'est pas aussi utile que quand nous le faisons pour élém. élect. ou des champs magnétiques.
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