la forza invisibile diventa legge: la gravità universale

la forza invisibile diventa legge: la gravità universale

“Scoprire, capire, attrarre”

a cura di Laura Colonna Ilaria Papapicco Rossella Raguso Michelangelo Nuzzi

Come siamo giunti alla legge di gravitazione?

Quindi: fa cadere una mela, tiene la Luna in orbita attorno alla Terra, mantiene i pianeti in orbita attorno al Sole. La soluzione: la gravitazione universale. Nel 1687, Newton formula la legge della gravitazione universale, affermando che tutti i corpi si attraggono tra loro.Questa forza spiega sia i fenomeni terrestri sia quelli celesti, quindi unifica la fisica della Terra e dell’universo

ll problema fisico fondamentale Secondo il principio di inerzia: • un corpo senza forze si muove di moto rettilineo uniforme. Ma i pianeti: • non si muovono in linea retta, bensì lungo traiettorie curve (orbite). Questo implica che: • deve esistere una forza continua, che devia il moto dei pianeti e li mantiene attorno al Sole. L'intuizione di Newton:la stessa forza che fa cadere i corpi sulla Terra è universale.

Il moto dei pianeti

Il moto dei pianeti attorno al Sole è spiegato dalla forza di gravità, come intuì Isaac Newton. I pianeti non si muovono in linea retta, ma seguono orbite curve perché sono continuamente attratti dal Sole. Allo stesso tempo, possiedono una velocità che li spinge in avanti: dall’equilibrio tra queste due azioni nasce il loro moto orbitale. Un esempio pratico del moto dei pianeti è quello di una palla legata a una corda. Se facciamo ruotare la palla, essa tende ad andare in linea retta, ma la corda la tira verso il centro costringendola a muoversi in cerchio. Allo stesso modo, i pianeti tenderebbero a muoversi in linea retta, ma la forza di gravità esercitata dal Sole li attira verso di sé, mantenendoli in orbita.

LA DIMOSTRAZIONE DELLA LEGGE DI GRAVITAZIONE

ISAAC NEWTON stabilì che due masse puntiformi (mA e mB) poste a una distanza r si attraggono con una forza F diretta lungo la linea che le congiunge.

• FORZA DI ATTRAZIONE (misurata in NEWTON)
• G=COSTANTEo DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE
• MASSE (kg)
• DISTANZA

RICORDA

QUESTA LEGGE NON è VALIDA SOLO PER MASSE PUNTIFORMI, MA ANCHE PER CORPI SFERICI OMOGENEI I CUI CENTRI DI MASSA DISTANO TRA LORO.LE LORO DIMENSIONI DEVONO ESSERE MINORI RIPETTO ALLA DISTANZA RECIPROCA

DALLA MENTE AGLI OCCHI: LA FORMULA DIVENTA VISIVA

Proporzionalità diretta tra il modulo della forza e il prodotto delle masse

Forza inversamente proporzionale al quadrato della distanza

Decadimento della Forza Gravitazionale in funzione della Distanza

La bilancia di cavendish

Nel Esperimento di Cavendish, Henry Cavendish:

• Usò una bilancia di torsione con due piccole sfere fissate a un’asta
• Avvicinò due sfere molto più grandi: la loro gravità attirava le piccole
• Questa attrazione faceva ruotare leggermente l’asta (torsione del filo)
• Misurò la rotazione con uno specchio per aumentare la precisione
• Da ciò calcolò la densità della Terra (“la pesò”)

Gravità in laboratorio: sveliamo la bilancia di cavendish

Peso e accelerazione di gravità

Il peso P di un corpo è la forza di attrazione gravitazionale che la terra esercita su di esso.

Dividendo per m

Ponendo F=P

CONSEGUENZE DELLA GRAVITA'

Altitudine indica la distanza verticale di un punto rispetto al livello del mare.

In montagna • Sei più lontano dal centro della Terra • La gravità diminuisce leggermente • Il peso è minore (quasi impercettibile)

Gravità nei pianeti del Sistema Solare

Urano e Nettuno8,69 , 11,15 m/s²

Giove24,8 m/s²)

Venere8,87 m/s²

MERCURIO E MARTE 3,7 m/s²

LUNA 1,62 m/s²

Saturno10,4 m/s²

Se giuseppe volesse pesare di meno, una volta ingrassato, dovrebbe andare su giove?

Grazie per l'attenzione

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