Fisica - Gravitazione

introduzione

  • Tutti i corpi celesti quelli trovati nell'universo si attraggono e la forza di attrazione tra questi corpi è chiamata come il gravitational force.

Legge universale di gravitazione

  • Ogni oggetto nell'universo ha la proprietà di attrarre ogni altro oggetto con una forza direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra di loro (vedi immagine sotto riportata).

  • F = forza di attrazione tra due oggetti 'A' e 'B'

  • M = massa di 'A'

  • m = massa di 'B'

  • d2 = il quadrato della distanza tra "A" e "B"

  • G = è la costante di proporzionalità ed è nota come costante di gravitazione universale.

  • L'unità SI di G è N m2 kg–2. Si ottiene sostituendo le unità di forza, distanza e massa (come indicato nella seguente equazione -

$$ G = \ frac {Fd ^ 2} {M \ times m} $$

  • Henry Cavendish aveva calcolato il valore di ‘G’ come 6.673 × 10–11 N m2 kg–2.

  • Henry Cavendish aveva usato un equilibrio sensibile per trovare il valore di "G."

Significato della legge universale di gravitazione

  • Di seguito è riportato il significato saliente della Legge Universale di Gravitazione:

    • Spiega la forza che lega tutti gli oggetti (compresi gli esseri umani) alla terra

    • Descrive il movimento della luna intorno alla terra

    • Spiega il movimento dei pianeti attorno al Sole

    • Chiarisce le maree dovute alla luna e al sole

Caduta libera

  • Ogni volta che un oggetto cade verso la terra, comporta un'accelerazione; questa accelerazione è prodotta a causa della forza gravitazionale terrestre.

  • L'accelerazione, prodotta a causa della forza gravitazionale terrestre, è nota come accelerazione dovuta alla forza gravitazionale terrestre (o accelerazione dovuta alla gravità).

  • L'accelerazione prodotta a causa della forza gravitazionale è indicata con g.

  • Man mano che il raggio della terra aumenta verso l'equatore (dai poli) il valore di ‘g’ diventa maggiore ai poli che all'equatore.

Il valore di g

  • Il valore di g è calcolato come -

$$ g = G \ frac {M} {R ^ 2} $$

  • G = costante gravitazionale universale, che è = 6.7 × 10–11 N m2 kg-2

  • M = massa della terra, che è = 6 × 1024 kg

  • R = raggio della terra, che è = 6.4 × 106 m

  • So,

$$ g = \ frac {6.7 \: \ times 10 ^ {- 11} \: Nm ^ 2 \: kg ^ {- 2} \: \ times \: 6 \: \ times 10 ^ {24} \: kg } {(6.4 \: \ times 10 ^ 6 \: m) ^ 2} $$

$ = 9,8 \: m \: s ^ {- 2} $

  • Quindi, il valore dell'accelerazione dovuta alla gravità terrestre (g) è 9,8 ms -2 .