Πόση βαρύτητα τραβάει μια μάζα αντικειμένων;

Ζητάτε μια πολύ ενδιαφέρουσα ερώτηση! Δεν είναι αρκετά ακριβές να πούμε ότι "η βαρύτητα τραβά στη μάζα ενός αντικειμένου". Εδώ είναι γιατί:

* Η βαρύτητα είναι μια δύναμη: Δεν είναι ιδιοκτησία ενός ίδιου του αντικειμένου. Είναι μια αλληλεπίδραση μεταξύ αντικειμένων με μάζα.

* Η βαρύτητα ενεργεί μεταξύ δύο αντικειμένων: Δεν είναι μόνο η γη να τραβά ένα αντικείμενο, αλλά το αντικείμενο που τραβάει και τη γη.

* Η αντοχή της βαρύτητας εξαρτάται από τη μάζα και την απόσταση: Όσο πιο τεράστια είναι τα αντικείμενα, τόσο ισχυρότερη είναι η βαρυτική δύναμη. Όσο πιο κοντά τα αντικείμενα, τόσο ισχυρότερη είναι η δύναμη.

Λοιπόν, πώς περιγράφουμε τη βαρυτική δύναμη;

Χρησιμοποιούμε το νόμο της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα:

* f =g * (m1 * m2) / r^2

Οπου:

* f είναι η δύναμη της βαρύτητας

* g είναι η βαρυτική σταθερά (περίπου 6,674 × 10^-11 m^3 kg^-1 s^-2)

* m1 και m2 είναι οι μάζες των δύο αντικειμένων

* r είναι η απόσταση μεταξύ των κέντρων των δύο αντικειμένων

Παράδειγμα:

Ας υποθέσουμε ότι έχουμε ένα αντικείμενο 1 kg στην επιφάνεια της γης. Μπορούμε να υπολογίσουμε τη δύναμη της βαρύτητας (που ονομάζουμε βάρος) χρησιμοποιώντας αυτόν τον τύπο:

* m1 =1 kg (μάζα του αντικειμένου)

* m2 =5.972 × 10^24 kg (η μάζα της γης)

* r =6,371,000 m (ακτίνα της Γης)

Συνδέοντας αυτές τις τιμές στον τύπο, παίρνουμε μια δύναμη περίπου 9,8 N (Newton). Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο λέμε ότι η επιτάχυνση λόγω βαρύτητας στη Γη είναι 9,8 m/s^2.

Σημαντική σημείωση: Ο παραπάνω υπολογισμός είναι μια απλοποίηση. Υποθέτει ότι τα αντικείμενα είναι σημειακές μάζες, οι οποίες δεν είναι απολύτως ακριβείς. Ωστόσο, δίνει μια καλή προσέγγιση για τα περισσότερα καθημερινά σενάρια.