Изменится ли гравитация при увеличении объёма и сохранении массы тела?

Изменится ли сила гравитации при увеличении объёма и сохранении массы тела?

Скажем, если Землю превратить в пылевое облако, будет и сохранена сила притяжения на том же уровне?

3

Ответы (4):

2

Хоть сила взаимного притяжения и прямо пропорциональна массам тел, от геометрической формы тут тоже будет зависимость.

Пылевое облако в виде шара массой равной массе Земли будет иметь большой объём, а в силу этого его воздействие в виде притяжения на какое-то второе тело будет меньше, чем это было бы в случае с Землёю. Притягивать тел к центру масс этого облака будут лишь те частицы пыли, которые лежат на траверзе этого второго тела, а действие периферийных частиц этого облака будет взаимно погашаться. Собственно нечто подобно происходит и в случае с Землёй, но это выражено значительно мягче в силу меньшего диаметра Земли по сравнению с пылевым облаком. В идеале два тела определённой массы будут притягиваться друг к другу с максимальным притяжением, если оба будут иметь точечные размеры.

Даже если одно тело будет очень плотным, но имеет форму тора, то другое тело, помещённое в его середину будет находиться в состоянии невесомости.

Так, что форма тоже важна, а не только масса.

2

Тут всё зависит от того, где именно мы измеряем гравитацию (потенциал гравитационного поля).

Если точка измерения находится вне тела, то ничего не изменится. Это доказал ещё старина Ньютон: для сферически симметричного распределения массы гравитационный потенциал зависит исключительно от расстояния до центра, но не от распределения массы по объёму. А значит, если Землю распылить с сохранением сферической симметрии, то вне этого пылевого облака распределение гравитационного потенциала не изменится.

А вот если мы окажемся внутри такого облака - то изменится. Ощущаться будет только масса, которая "расположена под нами", то есть находится от центра на расстоянии меньшем, чем от центра до нас.

1

Всё относительно.

Если вы находитесь на достаточном удалении от этого тела (скажем, на расстоянии 100 диаметров от круглого тела), то не имеет значения объем тела - он не входит в формулу гравитации.

А вот если вы находитесь на поверхности этого тела, то с увеличением объема, будет увеличиваться и расстояние до центра тела. Соответственно, гравитация (и сила тяжести) уменьшится.

А все промежуточные варианты, между двумя этими случаями, должны были бы решаться теорией ближнего поля. Но, увы, этой теории пока нет в полном варианте.

0

Гравитация зависит от двух вещей. От расстояния и от массы.

Если масса останется прежней, а расстояние увеличится, то гравитация ослабеет. И чем дальше, тем слабее будет.

Пример с пылевым облаком некорректен.

В случае Земли, если она будет распылена на небольшое расстояние, скажем, в несколько десятков тысяч километров, то вся масса пыли снова притянется к своему центру тяжести, спрессуется, разогреется и снова будет шарообразная планета.

А если на большое, то облако распределится по орбите, как пояс астероидов и тогда говорить о гравитации одно тела не приходится.

Related posts