Legge di gravitazione universale: spiegazione semplice

Appunto inviato da quellacavallali
/5

Tesina di fisica che spiega in modo semplice la legge di gravitazione univerale proposta da Newton (4 pagine formato doc)

LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE: SPIEGAZIONE SEMPLICE

Legge di gravitazione universale
fonte: film didattico PSSC
Newton propose una legge di gravitazione universale, sulla base di quanto lui ed altri, come Keplero e Galileo avevano osservato sul sistema solare.

Una delle sue caratteristiche principali è di essere universale, cioè che dovrebbe essere applicabile ovunque nell’universo.

Tutti i moti sono relativi, dunque se vogliamo soltanto descrivere il moto, non importa se si crede nel sistema geocentrico o in quello eliocentrico, è quando proviamo a spiegare il moto in termini di forze che c’è differenza.
Un riferimento è inerziale solamente se il punto in cui esso viene applicato non ha accelerazione.
Essendo le stelle fisse, vi posso applicare un sistema di riferimento inerziale, valido. Così facendo, sapendo che il Sole ha maggiore massa, allora sappiamo che è lui che sta quasi fermo. Ma la massa di Terra e Sole erano ancora sconosciute; inoltre ciò che abbiamo detto, vale se esiste un’unica forza attrattiva tra i due che agisce sul sistema; se agisse un’altra forza sul sistema, allora potrebbe succedere di tutto.

Legge di gravitazione universale: spiegazione semplice e dimostrazione

LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE: DIMOSTRAZIONE

Tutto ciò che cade, cade con la stessa accelerazione. C’è una forza “misteriosa” che attrae tutti gli oggetti verso il centro della Terra. Si pensò che la gravità si potesse estendere nello spazio, addirittura fino al Sole; forse anch’esso era un oggetto che cadeva. Si arrivò a determinare l’accelerazione del Sole rispetto alla Terra, ma questa risultò molto diversa rispetto a quella degli altri oggetti sulla Terra, dunque l’idea cadde.
Accel. Sole rispetto alla Terra = 0,003 m/...
Accel. oggetti sulla superficie terrestre = 9,8 ....
Fu chiaro che era necessario esplorare lo spazio attorno al pianeta per vedere se c’erano dei cambiamenti nella gravità con l’allontanarsi dalla superficie. Si sapeva che alla superficie, l’accelerazione dovuta alla gravità era sempre diretta verso il centro della nostra Terra, e restava all’incirca costante in grandezza in qualsiasi punto.

Legge di gravitazione universale: dimostrazione e definizione

LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE SEMPLIFICATA

Si pensò dunque che con l’allontanarsi dalla superficie, la forza potesse modificarsi in grandezza, ma dovesse rimanere diretta verso il centro della Terra, doveva essere una forza centrale. Questo era il tipo di forza adatto per tenere un satellite in orbita. I satelliti dovevano avere una massa molto piccola, in modo che si potesse pensarli su un’orbita attorno ad una Terra fissa.
Così facendo, si può misurare:
    periodo del satellite
    raggio della sua orbita
    accelerazione (calcolata)
L’accelerazione sarà dovuta alla gravità che c’è a questa distanza dal centro della Terra. In questo modo si pensava di misurare l’intensità del campo gravitazionale della Terra nello spazio.

Isaac Newton: biografia e scoperte