Graviteti

Nga Wikipedia, enciklopedia e lirë
Shko te: navigacion, kërko

Graviteti (rëndesë, peshë, forcë tërheqëse) është forca që vepron mbi çdo trup në sipërfaqe të trupit qiellor ose afër tij, e drejtuar për në qendër të tij. Graviteti, pra forca me të cilën toka, hëna, planetët dhe trupat tjerë qiellorë ose sistemet e tyre veprojnë mbi trupat tjerë, teorikisht ushtrohet në çfarëdo largësie, por praktikisht ajo shqyrtohet në sipërfaqe të këtyre trupave si dhe në largësi të vogla. Pra pesha e trupit në ndryshim nga masa e tij (nuk marrim parasysh lëvizjen e trupit me shpejtësi të krahasueshme me shpejtësinë e dritës) është madhësi që ndryshon në vartësi nga trupi që ushtron tërheqjen dhe nga largësia prej tij. Kështu, masa e trupit është proporcionale me peshën e tij në sipërfaqe të tokës.

Secila grimcë në gjithësi tërheq grimcën tjeter me një forcë, e cila është në përpjestim të drejtë me prodhimin e masave të tyre dhe në përpjestim të zhdrejtë me katrorin e largësisë në mes tyre. Graviteti u studiua shume nga Galileo Galileu me eksperimentet e tij ne kushte mjedisore.

Ligji i Gravitetit[redakto | redakto tekstin burimor]

Të gjithë trupat tërhiqen reciprokisht, d.m.th. të gjithë trupat veorijnë ndërmjet vete me forca tërheqëse. Dukuritë e tilla sikurse janë: Lëvizja e Hënës sipas një orbite të mbyllur rreth Tokës, lëvizja e planetëve rreth Diellit etj., ndodhin nën ndikimin e tërheqjes së përgjithshme të gravitetit. Gjithashtu, forcat e gravitetit veprojnë edhe ndërmjet Tokës dhe të gjithë trupave mbi të. Në këtë mënyrë, çdo trup shkakton ndryshime në hapësirën që e rrethon.

Të gjitha përpjekjet e Njutonit në mekanikë ishin të drejtuara në sqarimin e lëvizjes së planetëve rreth Diellit dhe Hënës rreth tokës. Zbulimi i tij më i madh është në të kuptuarit se forca, e cila shkakton 'rënien e mollës' dhe ajo që mundëson lëvizjen e Hënës rreth Tokës, paraqesin manifestime të ndryshme të një force të njëjtë. Forma e tij është nxjerrë nga një përfundim logjik. Sipas këtij ligji të gjithë trupat reciprokisht tërhiqen.

Ligji i Njutonit për gravitetin[redakto | redakto tekstin burimor]

Figura tregon dy sfera hënën dhe tokën

Secila grimcë në gjithësi tërheq secilën grimcë tjetër me një forcë, e cila është në përpjesëtim të drejtë me prodhimin e masave të tyre dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e largësisë ndërmjet tyre, pra:

F=G \frac{Mm}{r^2}.

ku me \,G është shënuar konstantja e tërheqjes universale të gravitetit. Vlera numerike e konstantes së gravitetit \,G varet nga njësitë e forcës. të masës dhe të largësisë. Madhësia e saj mund të gjendet eksperimentalisht, duke matur forcën tërheqëse të gravitetit ndërmjet dy trupave me masa të njohura \,m dhe \,m', të cilët ndodhen në distancë të njohur. Për trupa të madhësisë mesatare forca është shumë e vogël, por ajo mund të matet përmes instrumentit të cilin e zbuloi \,XH. Miçel, edhe pse i pari e përdori Kevendishi, më 1798. Të njëjtin instrument e ka përdorur edhe Kuloni gjatë shqyrtimit të tërheqjes elektrike dhe magnetike.

Fusha e gravitetit[redakto | redakto tekstin burimor]

Fuasha e gravitetit në ndonjë pikë cilësohet me veprimin e saj në ndonjë trup dhe me energjinë që ky trup e ka në pikën e shikuar të fushës. Fusha fizike në mënyrë figurative paraqitet përmes vijave të forcës dhe secila vijë e forcës tregon drejtimin e forcës në fushën fizike. Forca e fushës, përveç intensitetit, përmban drejtimin dhe kahun. Për këtë arsye, fusha e gravitetit shqyrohet si madhësi vektoriale. Prandaj, fusha e gravitetit sipas intensitetit dhe drejtimit është e barabartë me forcën që njësinë e masës. Vijar e forcës së fushës së gravitetit kanë fillimin dhe mbarimin dhe paraqesin rastin e fushave të hapura: vijat e forcës fushës kalojnë prej sipërfaqes së trupit, ndërsa në brendi nuk ka fushë, pro do të shkonin në pambarim, në qoftë se në rrethinë nuk ka trupa të tjerë.

Intensiteti i fushës së gravitetit është herësi i forcës së gravitetit \,F, që vepron mbi trupin me masën \,m:

E_g=G \frac{F}{m}.

Në qoftë se në këtë formulë merret \,m=1, atëherë intensiteti i fushës në madhësi dhe në drejtim përputhet me forcën. Pra, intensiteti i fushës së gravitetit në njëfarë pike është numerikisht i barabartë me forcën që vepron në njësinë e masës së vendosur në këtë pikë dhe ka drejtimin e kësaj force. Njësia e intensitetit të fushës së fushës së gravitetit është njuton për kilogram \, (\frac{N}{kg}).

Në qoftë se në formulën sipërme zëvenësohet forca e Njutonit, atëherë për intensitetin e fushës së gravitetit gjendet:

E_g=G \frac{F}{r^2}.

Drejtimi dhe kahu i intensitetit të fushës së gravitetit përputhen me ato të forcës, përkatësisht të vijave të forcës. Prandaj, intensiteti i fushës së gravitetit si madhësi fizike cilëson fushën në ndonjë pikë dhu nuk është i kushtëzuar me ekzistencën e masës \,m.

Puna në fushë të gravitetit[redakto | redakto tekstin burimor]

Forca e Njutonit

Mendohet një trup me masën \,M, në rrethinën e të cilit krijohet një fushë e gravitetit. Do të provohet bartja e trupit me masën \,m në këtë fushë nga pika A, që është e larguar për r_2 deri në pikën B dhe e larguar për r_1 nga trupi me masë \,M. Puna që duhet kryer për bastjen e masës \,m në rrugën me gjatësi \,r_2-r_1 është e barabartë me:

\,A=\overline {F} (r_2-r_1)

Dihet forca e Njutonit varet prej katrorit të largësisë, prandaj kjo forcë do të këtë vlera të ndryshme nga pika A deri në pikën B, meqë në mes tyre ndryshon largësia. Meqë këtë punë të zhvenodjes së trupit me masën \,m e kryren forcs e Njutonit, atëherë kësaj duhet t'i merret vlera mesatare në mes të pikave A dhe B. Vlera mesatare e forcës së Njutonit në mes të rrug \,(r_2-r_1) e ka vlerën:

\,\overline {F}=G \frac{M m}{r_2r_1}

Pasi të zëvenësohet vlera e kësaj force mesatare në shprehjen do të gjendet:

\,A=G M m \begin{pmatrix} \frac {1}{r_1}- \frac {1}{r_2} \end{pmatrix}

dhe paraqet punën e fushës së gravitetit për bartjen e masës \,m ndërmjet da pikave të fushës së truoit me masën \,M.

Potenciali[redakto | redakto tekstin burimor]

Të mendohet se me ndihmën e forcës së Njutonit bartet trupi me masën \,m në fushë të graviteetit të trupit me masën \,M nga pika A që gjendet e larguar shumë nga pika B. Praktikisht, të mendohet se pika A gjendet në pambarim larg pikës B. Në këtë rast fjala është për bartjen nga pambarimi deri te një pikë e dhënë fushës së gravitetit. Meqë \,r_2 në shprehjen për punë paraqet pozitën e pikës A në pambarim, atëherë anëtari i dytë në shprehjen e fundit do të zvogëlohet vazhdimisht sa më larg të merret pozita e pikës A dhe praktikisht do të jetë i barabartë me zero. Atëherë shprehja për punë, që paraqet energjinë potenciale, e merr formën:

\,A=E_p=G \frac {M m}{r}

Nëse shprehja për punë pjesëtohet me vlerën e masës provuese \,m, do të fitohet madhësia:

\,\varphi=\frac {A}{m}=G \frac {M}{r}

që quhet potencial i fushës së dhënë të gravitetit. Pra, potenciali është puna e forcës së gravitetit për zhvendosjen e masës provuese m nga largësia në pambarim e madhe deri në një pikë të fushës të ndonjë trupi me masën \,M.

Literaturë[redakto | redakto tekstin burimor]

  • Charles W. Misner, Kip S. Thorne, John Archibald Wheeler: Gravitation -Graviteti-. Freeman, 2000, ISBN 0-7167-0344-0.