Η βαρύτητα είναι η δύναμη που δίνει βάρος στα αντικείμενα και τα αναγκάζει να πέσουν στο έδαφος όταν πέσουν. Δύο σημαντικοί παράγοντες, η μάζα και η απόσταση, επηρεάζουν την ισχύ της βαρυτικής δύναμης σε ένα αντικείμενο. Παρακολουθείτε τον πρώτο παράγοντα στην καθημερινή ζωή - τα πιο τεράστια αντικείμενα είναι βαρύτερα. Ο δεύτερος παράγοντας, η απόσταση, είναι λιγότερο γνωστός, καθώς διαρκεί χιλιάδες χιλιόμετρα για να αποδυναμώσει σημαντικά την έλξη της βαρύτητας της Γης. Ο νόμος της βαρύτητας του Newton περιγράφει με ακρίβεια πώς η μάζα και η απόσταση επηρεάζουν τη δύναμη της βαρύτητας.
Ο νόμος της βαρύτητας του Νεύτωνα
Ο νόμος της καθολικής βαρύτητας του Νεύτωνα δηλώνει ότι η βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο αντικειμένων είναι ανάλογη με τη μάζα και των δύο αντικειμένων, διαιρούμενη με το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ των αντικειμένων. Ή πιο απλά:
F = \ frac {Gm_1m_2} {d ^ 2}
όπου G είναι η σταθερά βαρύτητας του Νεύτωνα, m1 και μ2 είναι οι μάζες και d είναι η απόσταση μεταξύ τους. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε αυτόν τον νόμο για να υπολογίσετε πόση βαρύτητα υπάρχει σε ένα αντικείμενο.
Μάζα αντικειμένων
Η μάζα των δύο αντικειμένων, που υποδηλώνεται στην παραπάνω εξίσωση ως m1 και μ2, είναι ο πρώτος παράγοντας που επηρεάζει την ποσότητα βαρύτητας που δρα σε καθένα από τα αντικείμενα. Όσο μεγαλύτερες είναι οι μάζες, τόσο περισσότερη βαρυτική δύναμη ασκεί κάθε αντικείμενο στο άλλο. Με απλά λόγια: όσο περισσότερη μάζα έχει ένα αντικείμενο, τόσο περισσότερη βαρύτητα δρα σε αυτό το αντικείμενο.
Απόσταση μεταξύ αντικειμένων
Ο δεύτερος παράγοντας που επηρεάζει την ποσότητα βαρύτητας σε κάθε αντικείμενο είναι η απόσταση μεταξύ των δύο αντικειμένων. Όσο μεγαλύτερη είναι η απόσταση, τόσο λιγότερη βαρυτική δύναμη ασκεί κάθε αντικείμενο στο άλλο. Αυτό σημαίνει ότι όσο πιο κοντά ένα αντικείμενο είναι στο άλλο, τόσο περισσότερη βαρύτητα δρα σε αυτό το αντικείμενο.
Η βαρύτητα στη Γη
Επειδή η Γη είναι μεγάλη και τεράστια, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μια απλοποιημένη έκδοση του νόμου του Νεύτωνα για να προσδιορίσετε τη βαρυτική δύναμη σε ένα αντικείμενο. Σε αυτήν την περίπτωση, η δύναμη είναι ίση με τη μάζα του αντικειμένου πολλαπλασιαζόμενη με την επιτάχυνση της βαρύτητας στην επιφάνεια της Γης:
F = mg
όπου g είναι η επιτάχυνση της βαρύτητας: 9,81 μέτρα ανά δευτερόλεπτο τετράγωνο. Στη Γη, η μάζα είναι ο μόνος παράγοντας που επηρεάζει τη βαρυτική δύναμη. Η βαρύτητα επηρεάζει ένα αντικείμενο με μεγάλη μάζα περισσότερο από ότι επηρεάζει ένα αντικείμενο με μικρή μάζα.
Μπορείτε να εφαρμόσετε τον ίδιο τύπο για να βρείτε τη δύναμη της βαρύτητας που δρα σε αντικείμενα σε άλλους πλανήτες και φεγγάρια, αλλά η επιτάχυνση της βαρύτητας διαφέρει για κάθε πλανήτη ή σελήνη.