Jak działa grawitacja?

W 1600 roku angielski fizyk i matematyk o nazwisku Isaac Newton siedział pod jabłonią – a przynajmniej tak mówi legenda. Najwyraźniej jabłko spadło mu na głowę, a on zaczął się zastanawiać, dlaczego jabłko jest przyciągane do ziemi w pierwszej kolejności.

Newton opublikował swoją Teorię powszechnej grawitacji w latach 80. Zasadniczo zakładała ona, że grawitacja jest przewidywalną siłą, która działa na całą materię we wszechświecie i jest funkcją zarówno masy, jak i odległości. Teoria stwierdza, że każda cząstka materii przyciąga każdą inną cząstkę (na przykład cząstki „Ziemi” i cząstki „ciebie”) z siłą, która jest wprost proporcjonalna do iloczynu ich mas i odwrotnie proporcjonalna do kwadratu odległości między nimi.

Reklama

Więc im dalej od siebie znajdują się cząstki i/lub im mniej masywne są cząstki, tym mniejsza jest siła grawitacji.

Standardowy wzór na prawo grawitacji brzmi:

Siła grawitacji = (G * m1 * m2) / (d2)

Siła grawitacji = (G * m1 * m2) / (d2)

gdzie G jest stałą grawitacji, m1 i m2 są masami dwóch obiektów, dla których obliczamy siłę, a d jest odległością między środkami ciężkości tych dwóch mas.

G ma wartość 6,67 x 10E-8 dyne * cm2/gm2. Jeśli więc umieścimy dwa 1-gramowe przedmioty w odległości 1 centymetra od siebie, będą się one przyciągać z siłą 6,67 x 10E-8 dyn. Jeden dyne jest równy około 0,001 grama wagi, co oznacza, że jeśli masz do dyspozycji jeden dyne siły, to może on podnieść 0,001 grama w ziemskim polu grawitacyjnym. Tak więc 6,67 x 10E-8 dyne to maleńka siła.

Gdy jednak mamy do czynienia z masywnymi ciałami, takimi jak Ziemia, która ma masę 6E+24 kilogramów (zobacz Ile waży planeta Ziemia?), sumuje się to w dość potężną siłę grawitacyjną. Dlatego właśnie nie unosisz się teraz w przestrzeni kosmicznej.

Siła grawitacji działająca na obiekt jest również jego wagą. Kiedy stajesz na wadze, odczytuje ona, jaka siła grawitacji działa na twoje ciało. Wzór na określenie ciężaru to :

waga = m * g

gdzie m to masa obiektu, a g to przyspieszenie spowodowane grawitacją. Przyspieszenie spowodowane grawitacją na Ziemi wynosi 9,8 m/s² – nigdy się nie zmienia, niezależnie od masy obiektu. To dlatego, gdybyś zrzucił z dachu kamyk, książkę i kanapę, uderzyłyby o ziemię w tym samym czasie.

Przez setki lat teoria grawitacji Newtona była dość osamotniona w społeczności naukowej. Zmieniło się to na początku 1900 roku.

Reklama

.