▷ Cos'è la gravità? (formula e valore)

Questo articolo spiega cos’è la gravità. Troverai quindi la definizione di gravità, come viene calcolata e la storia di questo importante fenomeno della fisica.

Cos’è la gravità?

La gravità , chiamata anche interazione gravitazionale o gravitazione , è un fenomeno naturale mediante il quale un corpo è attratto verso un altro corpo.

Più precisamente, la gravità è l’accelerazione con cui viene attratto un corpo che si trova nel campo gravitazionale di un altro corpo.

La gravità non è una forza, ma piuttosto un’accelerazione. L’unità di gravità è quindi m/s ² , sebbene possa essere espressa anche in N/kg.

In fisica è importante differenziare i concetti di gravità e forza di gravità. La gravità è l’accelerazione con cui un corpo è attratto verso un altro corpo, tuttavia, la forza di gravità (o forza gravitazionale) è la forza che agisce su un corpo che si trova in un campo gravitazionale.

formula di gravità

La gravità è pari alla costante gravitazionale universale moltiplicata per la massa del corpo che crea il campo gravitazionale divisa per il quadrato della distanza tra il punto di studio e il centro del corpo.

La formula per calcolare la gravità è quindi la seguente:

$g=\cfrac{G\cdot M}{r^2}$

Oro:

$g$

è la gravità.
$G$

è la costante gravitazionale universale, il cui valore è

$6,674\cdot 10^{-11} \ N\cdot m^2/kg^2$

.
$M$

è la massa del corpo che crea il campo gravitazionale, espressa in chilogrammi.
$r$

è la distanza tra il corpo che crea il campo gravitazionale e il corpo attratto dalla gravità, espressa in metri.

Si noti che la gravità non dipende dalla massa dell’oggetto attratto, ma dalla massa che crea il campo e dalla distanza tra i due corpi.
Inoltre, la direzione della gravità è la linea immaginaria che passa tra la massa che crea il campo gravitazionale e la massa attratta dal campo.
Infine, la direzione del vettore gravità è verso il centro di massa che crea il campo.

Valore di gravità

Il valore della gravità sulla Terra è 9,80665 m/s ² . Ciò significa che un oggetto in caduta libera sulla superficie terrestre accelererà di 9,8 m/s per ogni secondo di caduta.

Tuttavia, il valore della gravità varia leggermente a seconda dell’altitudine e della latitudine, tra gli altri fattori. Ecco perché il valore di 9,80665 m/s ² è considerato il valore standard della gravità sulla Terra.

Inoltre, il valore della gravità nello spazio cambia tra i pianeti, poiché ogni stella ha massa e raggio diversi. Pertanto, i valori delle gravità dei diversi pianeti del sistema solare sono i seguenti:

Pianeta	Peso (kg)	Raggio (m)	Gravità (m/ ^s2 )
Mercurio	3,3 10 ²³	2.4 · ¹⁰⁶	3,70
Venere	4.9 10 ²⁴	^6.1106	8,85
Atterrare	6.0 10 ²⁴	^6.4106	9.81
Marzo	6,4 10 ²³	^3.4106	3.72
Giove	1,9 10 ²⁷	^7.1107	26:39
Saturno	5,7 10 ²⁶	^6.0107	11:67
Urano	8,7 10 ²⁵	^2.6107	11:43
Nettuno	1.0 10 ²⁶	^1.2106	11.07

La legge di gravità

La legge di gravità (o legge di gravitazione universale ) è una legge fisica che permette di determinare la forza di gravità, vale a dire, la legge di gravità definisce la forza con cui due corpi dotati di massa si attraggono.

Quindi la formula della legge di gravità è la seguente:

$F=G\cdot \cfrac{m_1\cdot m_2}{r^2}$

Oro:

$F$

è la forza gravitazionale.
$G$

è la costante gravitazionale universale, il cui valore è

$6,674\cdot 10^{-11} \ N\cdot m^2/kg^2$

.
$m_1$

è la massa di un corpo, espressa in chilogrammi.
$m_2$

è la massa dell’altro corpo, espressa in chilogrammi.
$r$

è la distanza tra i due corpi, espressa in metri.

D’altra parte, la legge di gravità può essere semplificata se sostituiamo la formula di gravità nell’espressione precedente.

$\left.\begin{array}{l}F=G\cdot \cfrac{M\cdot m}{r^2}\\[3ex]g=\cfrac{G\cdot M}{r^ 2}\end{array} \right\}\ \longrightarrow \ F=m\cdot g$

In effetti, questa è la formula utilizzata per calcolare il peso in fisica .

storia della gravità

Già nelle civiltà antiche si cominciò a studiare il fenomeno della gravità. Spiccarono così in questo periodo il greco Archimede e il romano Vitruvio, che riuscirono a scoprire alcuni concetti legati alla gravità, ma non il suo funzionamento.

Successivamente, tra la fine del XVI secolo e l’inizio del XVII secolo, lo scienziato Galileo Galilei dimostrò che l’accelerazione di gravità è la stessa per tutti i corpi. In altre parole, la gravità non dipende dalla massa del corpo sottoposto all’effetto di un campo gravitazionale.

Nel 1687 il fisico inglese Isaac Newton approfittò delle scoperte fatte in precedenza per pubblicare la sua opera intitolata Principia in cui spiegò la forza di gravità. Più precisamente Newton dedusse che la forza gravitazionale tra due pianeti deve essere inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra questi due pianeti.

Sebbene la teoria di Newton fosse in grado di spiegare la maggior parte delle orbite gravitazionali, presentava ancora alcune imperfezioni e quindi in alcuni casi non era utile. Così, nel 1915, Albert Einstein pubblicò la teoria della relatività generale, che integrò e perfezionò la legge di Newton.

Gravità zero

Lo stato di assenza di gravità , o assenza di gravità , si riferisce alla sensazione di assenza di gravità. Cioè, nello stato di assenza di gravità, la forza di gravità viene contrastata e, quindi, il corpo rimane a riposo.

Ad esempio, gli astronauti nello spazio sperimentano lo stato di assenza di gravità perché possono muoversi nello spazio senza essere trascinati dalla Terra.

Tuttavia, una persona è senza peso anche quando è seduta su una sedia, perché la sedia esercita una forza per contrastare la forza del peso e mantenere la persona in equilibrio.