Gravitaatiokenttä
Gravitaatiokentän määritelmä
Gravitaatiokentän voimakkuus määritellään kappaleeseen kohdistuvan gravitaatiovoiman [[$\bar{F}$]] ja kappaleen massan [[$m$]] avulla:
[[$$ \frac{F}{m} = \frac{\gamma\frac{mM}{r^2}}{m}=\gamma\frac{M}{r^2} =g_r, $$]]
missä [[$m$]] on pieni.
[[$$ \frac{F}{m} = \frac{\gamma\frac{mM}{r^2}}{m}=\gamma\frac{M}{r^2} =g_r, $$]]
missä [[$m$]] on pieni.
Avaruusasema
Kansainvälinen avaruusasema kiertää maapalloa likimain ympyrän muotoista rataa, jolla etäisyys maan
pinnasta on lähimmillään 330 km ja kauimmillaan 410 km. Astronautin massa on 70 kg.
a) Laske astronautin painovoima maassa ja avaruusasemalla.
b) Miksi astronautti ei putoa maahan vaikka hän laskee irti avaruusasemasta?
pinnasta on lähimmillään 330 km ja kauimmillaan 410 km. Astronautin massa on 70 kg.
a) Laske astronautin painovoima maassa ja avaruusasemalla.
b) Miksi astronautti ei putoa maahan vaikka hän laskee irti avaruusasemasta?
Yleinen suhteellisuusteoria
Yleinen suhteellisuusteoria (1915) on Newtonin gravitaatiolakia täsmällisempi esitys gravitaatiovuorovaikutuksesta. Yleisen suhteellisuusteorian mukaan massalliset kappaleet muokkaavat avaruuden geometrista rakennetta, mikä aiheuttaa gravitaatiovuorovaikutuksen. Esimerkiksi tähtien ympärillä avaruus kaareutuu siten, että planeetat liikkuvat ellipsin muotoisia ratoja. Vastaavasti sähkömagneettinen säteily, esimerkiksi valo, voi ohittaa tähden sen molemmilta puolilta, jolloin muodostuu gravitaatiolinssi.