Работа в гравитационном поле, формула
Если тело перемещается в гравитационном поле на значительное расстояние, то совершаемую против сил гравитационного притяжения работу (например, работу для вывода ракеты в космос) нельзя вычислить по формуле W=G·h, потому, что сила тяжести G обратно пропорциональна расстоянию между центрами масс.
Работа, совершаемая при перемещении тела вдоль радиуса в гравитационном поле, определяется как интеграл
Здесь:
W — работа против гравитационной силы (Джоуль),
G — гравитационная сила, с которой два тела притягиваются друг к другу (Ньютон),
ma — масса первого тела (кг),
mb — масса второго тела (кг),
r — расстояние между центрами масс тел (метр),
r1 — начальное расстояние между центрами масс тел (метр),
r2 — конечное расстояние между центрами масс тел (метр),
γ — гравитационная постоянная 6.67 · 10-11
(м3/(кг · сек2)),
Величина работы W не зависит от формы пути от точки r1 к r2, так как в формулу входят только радиальные составляющие dr перемещения, совпадающие с направлением силы притяжения.
формула (3) справедлива в случае любых небесных тел.
Вычислить, найти работу в гравитационном поле по формуле (3)
Работа в гравитационном поле |
стр. 465 |
---|