ガウスの電磁気学の法則を使用することは可能ですか(閉じた表面を通る正味の電束は$ 1⁄ \ epsilonに等しい) $にその表面に囲まれた正味電荷を掛けます。)特定の変更を行うことによって、つまり電束を重力フラックスに置き換えることによって、ある時点での重力場を計算するには、$ 1⁄ \ epsilon $を$ 1 /(4 \ pi \、G)に置き換えます。 $、そして大量に請求しますか?
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- 例:ウィキペディアを参照してください。
回答
はい、重力のガウスの法則を使用できます。
$$ \ nabla \ cdot \ vec {g} = 4 \ pi \、G \、\ rho $$
または
$$ \ oint \ vec {g} \ cdot \ mathrm {d} \ vec {a} = 4 \ pi \、G \、M_ \ mathrm {enc} $$
ここで、$ \ vec {g} $は重力場(同等に、加速重力による)、$ \ rho $は質量密度、$ M_ \ mathrm {enc} $はガウス面で囲まれた総質量です。
比較を行う場合ガウスの電場の法則に従って、定数がどのように機能するかを確認できます。
$$ E = \ frac {1} {4 \ pi \、\ epsilon_0} \ frac {Q} {r ^ 2}、\ quad \ quad g = G \、\ frac {M} {r ^ 2}、$$
so $ 1 / \ epsilon_0 \ rightarrow 4 \ pi \ 、G $。
ガウスの重力の法則の一般的な使用法の1つは、地球内部の特定の深さでの重力場の強さを決定することです。これは、帯電した絶縁球内の電界の計算と非常によく似ています。
コメント
- 元の投稿では、定数をめちゃくちゃにしました…修正済み
- アインシュタイン'のニュートン'に対するフィールドのフラックス間の密接な一致球対称の弱電界の場合は、このガウス'法則アプローチを使用して示すことができます。
回答
重力についてのガウスの法則は、基本的に、地球を囲む球から放出される総重力フラックスは $ 4 \ pi GM $ であると述べています。
これを、 $ R $を使用して球の総表面
結果は