La gravità è un fenomeno naturale che genera una forza di attrazione tra due o più corpi fisici dotati di massa, questo spiega l’accelerazione che sperimenta un oggetto quando è vicino a un altro. La forza di gravità o la forza di attrazione gravitazionale può essere calcolata dalla massa di due o più oggetti e dalla distanza tra loro. Successivamente, spiegheremo come viene calcolato e quali sono i suoi effetti.
calcolatore di gravità
Con il seguente strumento puoi calcolare la forza di gravità tra due corpi. Il suo funzionamento è molto semplice, basta inserire i valori delle due masse e la distanza alla quale si trovano. Successivamente non ti resta che premere il pulsante “Calcola” e otterrai subito un risultato molto accurato .
La legge di gravitazione universale
Questa legge stabilisce la forza di attrazione tra due o più corpi dotati di massa. Quindi, ciò che ci dice questa legge (a parte la famosa formula della gravitazione universale) è che quanto più grandi sono i corpi e quanto più sono vicini tra loro, tanto maggiore è la forza di attrazione.
Pertanto, se applichiamo questo concetto all’astrofisica, poiché gli oggetti di studio (i corpi astronomici) sono più grandi, anche la forza di gravità sarà maggiore. Questa relazione proporzionale ci dà una piccola idea di come funziona la gravità, ma se vuoi imparare a calcolare il valore esatto della gravità ti consigliamo di continuare a leggere.
formula di gravità
Per calcolare la forza di attrazione tra due oggetti applichiamo la seguente formula:
Nell’espressione intervengono le seguenti variabili: massa del primo oggetto (m1), massa del secondo oggetto (m2), distanza (d) e costante gravitazionale (G) = 6.6742 · 10 -11 . Se conosci tutti questi valori, puoi calcolare la forza di attrazione che la gravità genera tra due oggetti. Da notare che le masse dovranno essere espresse in chilogrammi, la distanza in metri e il risultato si otterrà in Newton, l’unità corrispondente alla forza.
il newton
Il Newton (N) è l’ unità di misura della forza nel SI (Sistema Internazionale di Unità), dal nome del fisico Isaac Newton. La sua definizione è la forza che viene applicata per un secondo ad una massa di un chilogrammo affinché si muova alla velocità di 1 m/s, rispetto alla velocità precedente. In altre parole, 1 Newton = 1 Kg x (m/s) 2 . Questa definizione si basa sulla seconda legge o principio fondamentale di Newton .
formule derivate
Dalla formula di gravitazione universale possiamo isolare le diverse variabili, a seconda di ciò che vogliamo calcolare. Dato che non sempre ci chiederanno quale sia la forza generata dalla gravità, potrebbero anche chiederci di calcolare la distanza tra i due corpi, o una delle masse. Anche se non dovresti memorizzare le tre formule seguenti perché puoi dedurle dalla prima che ti abbiamo insegnato.
forza di attrazione tra i vari corpi
Quando vogliamo calcolare la forza di attrazione tra più di due oggetti, non possiamo ricorrere alla formula che abbiamo commentato in precedenza, perché ci mancherebbero delle variabili. Ecco perché è necessario calcolare la forza gravitazionale in relazione ad una delle masse, utilizzando un altro metodo. Lo facciamo sommando le forze di attrazione di tutti i corpi. Per renderlo più chiaro, dobbiamo seguire la seguente formula:
In sostanza dobbiamo calcolare con la formula della gravità che abbiamo commentato all’inizio, la forza di attrazione di tutti i corpi che compongono il sistema in relazione ad una certa massa , nel caso dell’esempio utilizziamo la massa 1. Una volta calcolata hai i valori di tutte le forze, basta semplicemente sommarle tra loro. In questo modo si ottiene la forza gravitazionale che agisce sulla massa in questione. Questa procedura matematica può essere applicata a insiemi fino a masse infinite.
Conclusioni sulla forza gravitazionale
In sintesi possiamo dire che la forza di gravità dipende direttamente dalle masse ed è inversamente proporzionale al quadrato della distanza. Il che si può dedurre direttamente attraverso la formula matematica di cui abbiamo parlato all’inizio di questo articolo.
Infine vogliamo anche aggiungere una formula che ci permetta di conoscere l’ intensità del campo gravitazionale o l’accelerazione di gravità in un punto. Questa espressione deriva dalla formula della gravitazione universale e dalla formula della seconda legge di Newton (F = mxa). Di seguito puoi vedere cosa intendiamo.
gravità terrestre
Inoltre, vogliamo spiegare che il valore della gravità terrestre è l’accelerazione che gli oggetti ricevono dal pianeta Terra. Questa accelerazione è formata dalla somma della forza di attrazione generata dal pianeta e della forza centrifuga o rotazionale del pianeta. Il valore esatto della gravità terrestre è equivalente a 9,80665 m/s 2 o 1 g . Questo perché g è uguale alla gravità terrestre.
Quando calcoliamo la forza di attrazione tra la Terra e un altro corpo, dobbiamo tenere conto che la distanza è la somma del raggio del pianeta più l’altezza alla quale si trova l’oggetto. Questo è qualcosa che molti dimenticano, ma è importante sommare le due distanze prima di applicare la formula della gravità, altrimenti il risultato sarà errato.