Wróć do informacji o e-podręczniku Wydrukuj Pobierz materiał do PDF Pobierz materiał do EPUB Pobierz materiał do MOBI Zaloguj się, aby dodać do ulubionych Zaloguj się, aby skopiować i edytować materiał Zaloguj się, aby udostępnić materiał Zaloguj się, aby dodać całą stronę do teczki

Pole grawitacyjne wewnątrz Ziemi

Zamieszczona poniżej symulacja pozwoli Ci zrozumieć, jak zmienia się natężenie pola grawitacyjnego wewnątrz planety. Zaleca się korzystanie w trybie pełnoekranowym.

Zapoznaj się z opisem symulacji, która demonstruje, w jaki sposób zmienia się natężenie pola grawitacyjnego wewnątrz planety. Następnie wykonaj zamieszczone poniżej polecenia.

R2SgvbF35pYaA
Źródło: Politechnika Warszawska, Wydział Fizyki, licencja: CC BY 4.0.

Niniejsza symulacja pozwala sprawdzić, co się dzieje z natężeniem pola grawitacyjnego, w zależności od zmiany położenia punktu odniesienia na przekroju Ziemi.

Użytkownik symulacji korzysta zarówno z ilustracji przekroju Ziemi jak i wykresu  zależności natężenia pola grawitacyjnego od odległości. Może bowiem przesuwać myszką położenie ciała m, oznaczonego niebieskim punktem na rysunku Jej przekroju. Jednocześnie przesuwany jest wtedy punkt zaznaczony na wykresie gamma od x.

Wykres składa się z dwóch części. Pierwsza to odcinek zaczynający się w początku układu współrzędnych, skierowany w prawo i w górę i kończący się w punkcie, którego współrzędna odległości oznaczona jest literą wielkie R z indeksem dolnym Z. Czyli jest to funkcja rosnąca, liniowa z maksimum dla R z indeksem dolnym Z oraz współrzędnej y równej wielkie G wielkie M z indeksem dolnym Z dzielone na wielkie R z indeksem dolnym Z do kwadratu. Druga część wykresu zaczyna się w maksimum pierwszego odcinka i ma kształt zbliżony do hiperboli, która opada w dół i w prawo zbliżając się do osi poziomej. Jest to funkcja malejąca eksponencjalnie. W chwili, gdy użytkownik przesuwa punkt wewnątrz przekroju kuli ziemskiej, punkt na wykresie przesuwa się po pierwszej części wykresu. Im bliżej znajdujemy się środka Ziemi tym bliżej początku układu współrzędnych jest punkt na wykresie. Jak przeciągniemy punkt idealnie na powierzchnię globu, to na wykresie znajdzie się on w maksimum funkcji. Na przykład, dla punktu znajdującego się blisko środka przekroju pojawia się napis natężenie = 0,03 [N/kg]. Następnie punkt można przesuwać ze skokiem 0,1 a dokładna wartość natężenie wyświetlana jest poniżej we wspomnianych Niutonach na kilogram.

Animacja pozwala zrozumieć, jak zmienia się natężenie pola grawitacyjnego wewnątrz planety.

1
Polecenie 1

Zastanów się i określ, ile razy zmieni się natężenie przy zmianie promienia z r = 0,25R na r’ = 0,75R ?

uzupełnij treść
1
Polecenie 2

Napisz, jaki charakter mają zachodzące tutaj zmiany.

uzupełnij treść