Силовое поле (физика) - Force field (physics) - Wikipedia

График двумерного среза гравитационного потенциала внутри и вокруг однородного сферического тела. В точки перегиба поперечного сечения находятся на поверхности тела.

В физика а силовое поле это векторное поле это описывает бесконтактная сила воздействуя на частицу в различных положениях в Космос. В частности, силовое поле - это векторное поле , куда сила, которую чувствовала бы частица, если бы она находилась в точке .[1]

Примеры

  • Сила тяжести это сила притяжения между двумя объектами. В Ньютоновская гравитация, частица массы M создает гравитационное поле , где радиальный единичный вектор указывает от частицы. Гравитационная сила, испытываемая частицей легкой массы м, близко к поверхности земной шар дан кем-то , куда грамм это стандартная сила тяжести.[2][3]
  • An электрическое поле - векторное поле. Он оказывает влияние на точечный заряд q данный .[4]
  • Гравитационное силовое поле - это модель, используемая для объяснения влияния, которое массивное тело распространяется в пространство вокруг себя, создавая силу на другое массивное тело.,[5]

Работа

Работа зависит от смещения, а также от силы, действующей на объект. Как частица движется через силовое поле по пути C, то работай сделано силой линейный интеграл

Это значение не зависит от скорость/ импульс что частица движется по пути.

Консервативное силовое поле

Для консервативное силовое поле, он также не зависит от самого пути и зависит только от начальной и конечной точек. Следовательно, работа для объекта, движущегося по замкнутому пути, равна нулю, поскольку его начальная и конечная точки совпадают:

Если поле является консервативным, проделанную работу легче оценить, осознав, что консервативное векторное поле может быть записано как градиент некоторой скалярной потенциальной функции:

Проделанная работа - это просто разница в величине этого потенциала в начальной и конечной точках пути. Если эти баллы заданы Икс = а и Икс = б, соответственно:

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Математические методы в химической инженерии, В. Г. Дженсон и Г. В. Джеффрис, стр. 211
  2. ^ Векторное исчисление, Марсден и Тромба, стр. 288
  3. ^ Инженерная механика, Кумар, стр.104
  4. ^ Исчисление: ранние трансцендентные функции, Ларсон, Хостетлер, Эдвардс, стр. 1055
  5. ^ Герох, Роберт (1981). Общая теория относительности от А до Б. Издательство Чикагского университета. п. 181. ISBN  0-226-28864-1., Глава 7, страница 181

внешняя ссылка