Campo gravitatorio

En física o campo gravitatorio ou campo gravitacional é un campo de forzas que representa a gravidade. O tratamento que recibe este campo é diferente segundo as necesidades do problema:
 En física clásica (non-relativista), o campo gravitatorio vén dado por un campo vectorial.
 En física relativista, o campo gravitatorio vén dado por un campo tensorial de segunda orde.

Campo gravitatorio na física non-relativista
Na física newtoniana, o campo gravitatorio é un campo vectorial conservativo con liñas de campo abertas. Pode definirse a partir da intensidade de campo como a forza por unidade de masa que experimentará unha partícula puntual situada ante a presenza dunha distribución de masa. As súas unidades son, polo tanto, as dunha aceleración, m s−2. Matematicamente pódese definir o campo como

onde  é a forza de gravidade experimentada pola partícula de masa  en presenza dun campo . 
dereita
O campo  para unha distribución de masa esférica e central fóra da esfera é un vector de módulo g, dirección radial e que apunta á partícula que crea o campo.

,

onde r é a distancia radial ao centro da distribución. No interior da esfera central o campo varía segundo unha lei dependente da distribución de masa (para unha esfera uniforme, medra linealmente desde o centro ata o radio exterior da esfera). A ecuación (1) por tanto só é válida a partir da superficie exterior que limita o corpo que provoca o campo, punto a partir do cal a intensidade do campo decrece segundo a lei da inversa do cadrado.

O interese de realizar unha descrición da interacción gravitatoria por medio dun campo radica na posibilidade de poder expresar a interacción gravitacional coma o produto de dous termos, un que depende do valor local do campo  e outro, unha propiedade escalar que representa a resposta do obxecto que sofre a acción do campo.

A natureza conservativa do campo permite definir unha enerxía potencial gravitatoria tal que a suma da enerxía potencial e a enerxía cinética do sistema é unha cantidade constante. Así a cada punto do espazo podemos asignarlle un potencial Φ gravitatorio relacionado coa densidade da distribución de masa e co vector do campo gravitacional mediante a súa diverxencia e o seu gradiente:

Campo gravitatorio na física relativista

A teoría relativista de Einstein do campo gravitatorio é propiamente unha teoría da estrutura xeométrica local do espazo-tempo. Así, un campo gravitatorio interprétase nin máis nin menos que coma a curvatura de dito espazo-tempo que en presenza de materia deixa de ser plano.

Categoría:Relatividade
Categoría:Gravidade