Forza di gravità: cos’è, come funziona e come agisce
Tutti abbiamo sentito parlare, già tra i banchi di scuola, di forza di gravità.
Si tratta, in effetti, di uno tra i fenomeni fisici più impattanti sulla nostra vita di tutti i giorni, tanto che ne notiamo costantemente gli effetti, anche nel compiere piccole azioni quotidiane. In questo articolo, però, entreremo nel dettaglio, spiegando i principi fisici che stanno alla base del movimento di caduta di ogni oggetto verso il suolo.
Che cos’è e cosa si intende per forza di gravità?
Come molti sapranno, inoltre, la forza di gravità è un fenomeno tipicamente terrestre. Per questo motivo siamo abituati a vedere le immagini degli astronauti che fluttuano all’interno delle stazioni spaziali.
Dopo aver presentato la forza di gravità e il suo impatto nella nostra vita di tutti i giorni, capiremo in che modo essa incida sugli altri pianeti del sistema solare. Tenetevi forte!
Forza di gravità: ecco come funziona
La teoria della forza di gravità postula l’attrazione reciproca tra due oggetti provvisti di massa.
Tale forza aumenta in modo corrispondente alla massa dei corpi coinvolti, e diminuisce proporzionalmente alla loro distanza. Più i corpi in questione sono pesanti e vicini, maggiore sarà la loro attrazione reciproca.
Più sono leggeri e contrari, all’opposto, meno si attrarranno a vicenda. Sul nostro pianeta, però, è la Terra a caratterizzarsi come uno dei poli della forza di gravità: ecco cosa avviene e perchè questo fenomeno ci riguarda molto da vicino!
A cosa serve la forza di gravità: ecco perché è importante
La Terra, sulla base di quanto abbiamo appena detto, si comporta come un oggetto di gigantesche dimensioni, in grado di attrarre a sè tutto ciò che è presente sulla sua superficie o in prossimità della stessa: è questo il motivo per cui noi restiamo ancorati al suolo e, pur facendo uno sforzo per spiccare un balzo, dopo pochi secondi ricaschiamo al suolo.
Per la medesima ragione, quando proviamo a lanciare in aria qualunque oggetto, questo ricadrà verso terra, a velocità maggiore quanto più sarà grande e pesante.
Più nello specifico, la cosiddetta accelerazione gravitazionale, ovvero la velocità di caduta di un oggetto verso la terra, è stimata attorno ai 9,8 metri per secondo quadrato.
Chiaramente la velocità di caduta dipenderà anche da altri fattori, come le dimensioni dell’oggetto in rapporto al suo peso e la forza con cui esso viene lanciato o lasciato cadere.
– In che modo impatta nella vita di tutti i giorni?
Gli effetti della forza di gravità sono evidenti nella vita quotidiana di ciascuno di noi, poichè determinano la nostra stessa posizione eretta e il peso di ogni oggetto. Si tratta, di fatto, della forza che tiene tutto nella sua posizione sulla Terra, rendendo possibile la vita sul nostro pianeta così come la conosciamo. Dalla forza di gravità, inoltre, dipende il nostro peso.
Senza dilungarci troppo, per comprendere l’importanza di questa legge basterà guardare, per contrasto, un’immagine degli astronauti sulla luna o nelle stazioni spaziali. Nel primo caso, bisogna considerare che sul nostro satellite la forza di gravità è di sei volte inferiore rispetto alla Terra, a causa delle minori dimensioni (e dunque della minore massa) della luna rispetto al pianeta intorno alla quale essa orbita.
Proprio per questo motivo gli astronauti americani, quando passeggiarono sul satellite e piantarono lì la bandiera a stelle e strisce, avanzarono con grandi balzi, quasi senza toccare la superficie: il loro corpo, di fatto, pesava molto meno. Ancora più evidente è l’importanza della forza di gravità quando si osservano video o immagini degli astronauti nello spazio: se infatti sulla luna la gravità è minore, ma è presente, nel cosmo essa risulta totalmente assente. Per questo motivo gli astronauti fluttuano nell’aria senza mai poggiare stabilmente al suolo.
Forza di gravità: quali sono le differenze con gli altri pianeti?
La forza di gravità, come abbiamo accennato, determina il nostro reale peso corporeo. Più le dimensioni di un pianeta sono elevate, infatti, maggiore è l’attrazione che esercita sui corpi presenti sopra di esso. Tale attrazione si esprime attraverso il concetto di accelerazione gravitazionale.
Al decrescere del pianeta, invece, corrisponde una minore forza di attrazione: i corpi risulteranno pertanto più leggeri, come è evidente se si prende in esame il caso della luna. Già, ma allora quanto peseremmo sugli altri pianeti? Andiamo con ordine e scopriamolo!
Il pianeta dove il nostro corpo risulterebbe più pesante è certamente Giove, il più grande del Sistema Solare: qui, infatti, il nostro peso sarebbe più che raddoppiato, tanto che un piccolo salto verso l’alto corrisponderebbe a una vera impresa e necessiterebbe di un enorme sforzo muscolare: del resto, bisogna pensare che un uomo di 70kg ne peserebbe quasi duecento!
La situazione cambia, anche se in misura minima, su Saturno, Urano e Nettuno, mentre gli altri pianeti del Sistema Solare sono di dimensioni ridotte rispetto alla Terra: su Mercurio, Venere e Marte, pertanto, l’attrazione gravitazionale risulterebbe ridotta (seppur non di moltissimo) rispetto a quella cui siamo abituati, e i nostri corpi pertanto parrebbero più leggeri.
Stesso discorso anche per il piccolo Plutone, ormai non più incluso nell’elenco dei pianeti, perchè considerato un pianeta nano. Ovviamente le sue ridotte dimensioni rendono l’attrazione gravitazionale esercitata dalla massa del pianeta su quelle degli altri oggetti presenti su di esso molto minore.
Isaac Newton: collegamenti e studi riguardo la forza di gravità e la legge di gravitazione universale
Alle leggi di gravità si lega indissolubilmente il nome di un grande scienziato inglese del XVII secolo, Isaac Newton: celebre, in particolare, è l’episodio della mela. Parrebbe, infatti, che l’ispirazione per postulare le leggi di gravità sia giunta all’uomo di scienza quando, mentre riposava sotto un albero, una mela cascò da un ramo e gli finì sulla testa.
Da lì l’illuminazione…e il resto è storia: con quel colpo di genio, infatti, Newton potè svelare dei principi fisici più importanti ma allo stesso tempo meno evidenti nella vita quotidiana.
Già Galileo, in realtà, aveva cominciato ad intuire il concetto di gravità.
Famosissimo, infatti, è il suo lancio dei gravi dalla Torre di Pisa: facendo cadere dalla sommità della torre pendente due oggetti di peso e materiale diverso, lo scienziato aveva notato quanto più veloce fosse la caduta del primo, dovuta non solo al suo maggior peso, come si pensava all’epoca, ma anche alla maggiore forza di attrazione che la Terra esercitava su di esso, e che aumentava quando l’oggetto si avvicinava al suolo, a causa della diminuzione della distanza tra le due masse. Facile a farsi, complicatissimo a dirsi in una formula fisica!
