Сила тяжіння. Закон всесвітнього тяжіння. Гравітаційне поле та його напруженість

Одним із фундаментальних видів взаємодії в природі є гравітаційна взаємодія. Закон гравітаційної взаємодії був сформульований І.Ньютоном у 1686 році: сила, з якою притягуються два тіла прямо пропорційна добуткові мас m₁ і m₂ цих тіл, обернено пропорційна квадрату відстані r між їх центрами мас і направлена по лінії, яка з’єднує центри мас тіл

. (3.16)

Гравітаційна стала γ = 6,67∙10^-11 Н∙м²/кг², яку вперше виміряв англ. фізик Г.Кавендіш у 1798 році. Така взаємодія тіл відбувається через особливу форму матерії – гравітаційне поле. Кожна маса утворює навколо себе гравітаційне поле, яке потім діє на іншу масу, поміщену в це поле. Кількісною силовою векторною характеристикою гравітаційного поля є його напруженість . Це сила, яка діє з боку поля на тіло одиничної маси m_o

. (3.17)

Вимірюється напруженість [G] = Н/кг =+(кг∙м)/(с²∙кг) = м/с² в одиницях прискорення. Дійсно, якщо знехтувати добовим обертанням Землі, гравітаційну силу можна прирівняти силі тяжіння mg. Одержуємо

. (3.18)

Отже, напруженість гравітаційного поля Землі - це прискорення вільного падіння.