Vad är ett gravitationsfält?

Tyngdkraften är attraktionskraften mellan alla massor. Även om tyngdkraften sägs utövas av allt som har en massa, är det bara de objekt med mycket stora massor som faktiskt påverkar allt i närheten av dem. Ett gravitationsfält är området runt kroppen som utövar gravitationskraften. Det kan definieras som gravitationskraften som känns av en enhets massa placerad vid en punkt i rymden.

Tyngdkraften har tre mycket viktiga effekter. För det första får det allt att accelerera mot det. På jorden är accelerationen på grund av gravitationen 9.8 meter per sekund i kvadrat. Det betyder att oavsett vad som faller mot jorden kommer det att göra det med samma acceleration, om inte luftmotståndet tas med i beräkningen.

För det andra ger gravitationen allt vikt. Vikt är tyngdkraften som drar något mot jorden. Massa och vikt är inte samma sak, och massa används för att bestämma vikten av något. Massan av ett föremål är alltid densamma, men dess vikt kan ändras beroende på styrkan i gravitationsfältet. Till exempel skulle massan av ett föremål vara densamma på månen som det var på jorden, men dess vikt skulle vara annorlunda på grund av de olika gravitationskrafterna.

Slutligen håller gravitationen alla objekt i solsystemet i sina banor. En omloppsbana orsakas av balansen mellan objektets framåtrörelse och tyngdkraften som drar det inåt. Till exempel beror jordens bana runt solen på jordens framåtgående rörelse och solens gravitationskraft på den. Samma sak händer med månen runt jorden.

Ju närmare ett objekt är ett annat, desto starkare är gravitationsfältet. I solsystemet har planeter som är närmare solen en mycket starkare attraktionskraft som verkar på dem. För att motverka denna attraktion måste de röra sig runt solen mycket snabbare. Ett gravitationsfält minskar mycket snabbt med avståndet.

Storleken på tyngdkraften följer ett omvänt kvadratförhållande. Om gravitationen av ett föremål mättes och sedan flyttades det dubbelt så långt bort från det stora föremålet som orsakade gravitationsfältet, skulle tyngdkraften reduceras med en faktor fyra. Om den flyttades tre gånger så långt bort skulle gravitationskraften minskas med en faktor nio, eller kvadraten på tre. Motsatsen kan sägas om föremålet också flyttades närmare, förutom att gravitationen skulle ökas istället för att minskas.