ಗುರ್ತಿನಿಯಮ ಮತ್ತು ಆಕರ್ಷಣವೀಧ್ಯೆ

Introduction to Gravitation

• ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಯಾವುದೇ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಣಾ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿದೆ.
• ಈ ಶಕ್ತಿಯು ವಸ್ತುಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ಉತ್ಪನ್ನಕ್ಕೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿದೆ.
• ಈ ಶಕ್ತಿಯು ವಸ್ತುಗಳ ಕೇಂದ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರದ ವರ್ಗಕ್ಕೆ ವಿಲೋಮಾನುಪಾತದಲ್ಲಿದೆ.
• ಈ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ಸಾರ್ವತ್ರಿಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ನಿಯಮದಲ್ಲಿ ಸಂಕ್ಷಿಪ್ತಗೊಳಿಸಲಾಗಿದೆ.

Newton's Law of Universal Gravitation

• ಗಣಿತಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಇದನ್ನು: F = G * (m1 * m2) / r^2 ಎಂದು ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸಬಹುದು.
  • F ಎಂದರೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಬಲ.
  • G ಎಂದರೆ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಸ್ಥಿರಾಂಕ (ಸರಿಸುಮಾರು 6.674 × 10^-11 N⋅m^2/kg^2).
  • m1 ಮತ್ತು m2 ಎಂದರೆ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು.
  • r ಎಂದರೆ ಎರಡು ವಸ್ತುಗಳ ಕೇಂದ್ರಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರ.
• ಈ ನಿಯಮವು ಬಿಂದು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ನಡುವಿನ ಬಲವನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತದೆ.
• ವಿಸ್ತಾರವಾದ ವಸ್ತುಗಳಿಗೆ, ಈ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರವು ವಸ್ತುಗಳ ಎಲ್ಲಾ ಭಾಗಗಳಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಬಲಗಳನ್ನು ಒಟ್ಟುಗೂಡಿಸುವುದನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತದೆ.

Applications of Newton's Law of Gravitation

• ವಿವಿಧ ಗ್ರಹಗಳಲ್ಲಿ ವಸ್ತುಗಳ ತೂಕವನ್ನು ಲೆಕ್ಕಾಚಾರ ಮಾಡುವುದು.
• ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಗ್ರಹಗಳ ಕಕ್ಷೆಗಳನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸುವುದು.
• ಗುಂಡುಗಳ ಪಥಗಳನ್ನು ಊಹಿಸುವುದು.
• ಜ್ವಾರಗಳನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವುದು.

Kepler's Laws of Planetary Motion

• ಈ ನಿಯಮಗಳು ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಗ್ರಹಗಳ ಚಲನೆಯನ್ನು ವಿವರಿಸುತ್ತವೆ.
• Kepler's First Law (Law of Ellipses): ಗ್ರಹಗಳು ಒಂದು ಕೇಂದ್ರಬಿಂದುದಲ್ಲಿ ಸೂರ್ಯನನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ದೀರ್ಘವೃತ್ತಾಕಾರದ ಕಕ್ಷೆಗಳಲ್ಲಿ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ.
• Kepler's Second Law (Law of Equal Areas): ಗ್ರಹ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನ ನಡುವಿನ ರೇಖೆ ಸಮಾನ ಅವಧಿಗಳಲ್ಲಿ ಸಮಾನ ಪ್ರದೇಶಗಳನ್ನು ಹೊರಹಾಕುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಸೂರ್ಯನಿಗೆ ಗ್ರಹ ವೇಗವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ದೂರವಿದ್ದಾಗ ನಿಧಾನವಾಗಿ ಚಲಿಸುತ್ತದೆ.
• Kepler's Third Law (Law of Harmonies): ಒಂದು ಗ್ರಹದ ಕಕ್ಷೀಯ ಅವಧಿಯ ವರ್ಗವು ಅದರ ಕಕ್ಷೆಯ ಅರ್ಧ-ಮುಖ್ಯ ಅಕ್ಷದ ಘನಕ್ಕೆ ನೇರ ಅನುಪಾತದಲ್ಲಿದೆ. ಇದು ಗ್ರಹದ ಕಕ್ಷೀಯ ಅವಧಿ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನಿಂದ ಅದರ ಅಂತರದ ನಡುವಿನ ಸಂಬಂಧವನ್ನು ಸಂಪರ್ಕಿಸುತ್ತದೆ.

Gravitational Field

• ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರವು ದೊಡ್ಡ ವಸ್ತುವಿನ ಸುತ್ತಲಿನ ಜಾಗವನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಪರಿಕಲ್ಪನೆಯಾಗಿದ್ದು, ಇಲ್ಲಿ ಇನ್ನೊಂದು ವಸ್ತುವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಬಲವನ್ನು ಅನುಭವಿಸುತ್ತದೆ.
• ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರದ ಶಕ್ತಿಯು ಕ್ಷೇತ್ರವನ್ನು ರಚಿಸುವ ವಸ್ತುವಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ವಸ್ತುವಿನಿಂದ ಅಂತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
• ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರದ ದಿಕ್ಕು ಯಾವಾಗಲೂ ದೊಡ್ಡ ವಸ್ತುವಿನ ಕೇಂದ್ರಕ್ಕೆ ಆಗಿರುತ್ತದೆ.

Einstein's Theory of General Relativity

• ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್‌ನ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ನಿಯಮಕ್ಕಿಂತ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯ ಬಗ್ಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಗ್ರ ವಿವರಣೆಯನ್ನು ನೀಡುತ್ತದೆ.
• ಇದು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಬಲವಲ್ಲ, ಆದರೆ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಜಾಗ-ಕಾಲದ ವಕ್ರತೆಯಾಗಿ ಚಿತ್ರಿಸುತ್ತದೆ.
• ದೊಡ್ಡ ವಸ್ತುಗಳು ಜಾಗ-ಕಾಲದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಬಾಗಿಸುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಇತರ ವಸ್ತುಗಳು ಈ ವಕ್ರತೆಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ವಕ್ರಗಳ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ಚಲಿಸುತ್ತವೆ.

Differences between Newton's and Einstein's theories

• ಹೆಚ್ಚಿನ ದೈನಂದಿನ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ನಿಯಮವು ಸರಳ ಮತ್ತು ಅನ್ವಯಿಸಲು ಸುಲಭ.
• ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳಂತಹ ತೀವ್ರ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳು ಅಥವಾ ಬೆಳಕಿನ ವೇಗಕ್ಕೆ ಹತ್ತಿರವಿರುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ವೇಗಗಳಿಗೆ ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್‌ನ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾಗಿದೆ.
• ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತೆಯು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಲೆನ್ಸಿಂಗ್, ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ತರಂಗಗಳು ಮತ್ತು ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ಅಸ್ತಿತ್ವವನ್ನು ಊಹಿಸುತ್ತದೆ, ಇವುಗಳನ್ನು ನ್ಯೂಟನ್‌ನ ನಿಯಮವು ವಿವರಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.

Gravitational Potential Energy

• ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಬಲಕ್ಕೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದ ಸಾಮರ್ಥ್ಯ ಶಕ್ತಿ.
• ವಸ್ತುಗಳ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳು ಮತ್ತು ಅವುಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
• ಆಕಾಶಕಾಯ ಯಂತ್ರಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಗ್ರಹಗಳ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳ ಲೆಕ್ಕಾಚಾರಗಳಿಗೆ ಮುಖ್ಯ.

Escape Velocity

• ಆಕಾಶಕಾಯ (ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ಗ್ರಹ ಅಥವಾ ನಕ್ಷತ್ರ) ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣಾ ಪರಿಣಾಮದಿಂದ ಪಾರಾಗಲು ಒಂದು ವಸ್ತುವಿಗೆ ಅಗತ್ಯವಾದ ಕನಿಷ್ಠ ವೇಗ.
• ಆಕಾಶಕಾಯದ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಅದರ ವ್ಯಾಸವನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿರುತ್ತದೆ.
• ಹೆಚ್ಚಿನ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಅಥವಾ ಚಿಕ್ಕ ವ್ಯಾಸವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪಾರಾಗುವ ವೇಗಕ್ಕೆ ಕಾರಣವಾಗುತ್ತದೆ.