Κάθε σώμα στο σύμπαν ασκεί βαρυτική επίδραση σε κάθε άλλο σώμα. Αυτό περιλαμβάνει ανθρώπινα σώματα, αλλά η δύναμη είναι πιο σημαντική μεταξύ πιο μαζικών σωμάτων, όπως πλανήτες και αστέρια. Η βαρυτική δύναμη μεταξύ δύο σωμάτων στη Γη είναι αμελητέα, αλλά όχι η ελκυστική δύναμη μεταξύ ενός σώματος και του ίδιου του πλανήτη. Είναι η κόλλα που αποτρέπει ό, τι δεν είναι δεσμευμένο από το να επιπλέει στο διάστημα.
Σε γενικές γραμμές, δύο σώματα ασκούν βαρυτική δύναμη μεταξύ τους άμεσα ανάλογη με το προϊόν των μαζών τους και αντιστρόφως ανάλογη προς το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ τους:
F_g = G {(m_1m_2) \ πάνω από R ^ 2}
όπουσολείναι η βαρυτική σταθερά.
Όταν ένα από τα σώματα είναι πολύ μεγαλύτερο από το άλλο, όπως ισχύει για τη Γη και οτιδήποτε στην επιφάνειά του, κυριαρχεί η μάζα του. Κάθε αντικείμενο στην επιφάνεια της Γης προσελκύεται στο κέντρο του πλανήτη με δύναμη ανάλογη της μάζας του, προκαλώντας την παροιμία: "ό, τι ανεβαίνει πρέπει να κατέβει", το οποίο ισχύει εφόσον το αντικείμενο δεν κινείται αρκετά γρήγορα για να αφήσει το έδαφος και να μπει σε τροχιά.
Άλλοι πλανήτες ασκούν τον ίδιο τύπο βαρυτικής δύναμης σε αντικείμενα στην επιφάνειά τους, αλλά το μέγεθος αυτής της δύναμης είναι διαφορετικό. Εξαρτάται όχι μόνο από τη μάζα του πλανήτη, αλλά και από την πυκνότητά του, επειδή όσο πιο πυκνός είναι ένας πλανήτης, τόσο περισσότερη μάζα υπάρχει κάτω από τα πόδια σας θα σας τραβήξει προς τα κάτω.
Η βαρύτητα των διαφορετικών πλανητών
Στη Γη, τα αντικείμενα που πέφτουν παρουσιάζουν επιτάχυνση 9,8 m / s2 λόγω της βαρυτικής δύναμης της Γης, και αυτό ορίζεται ως 1 g. Ο ευκολότερος τρόπος για να συζητήσετε τη βαρυτική δύναμη σε άλλους πλανήτες είναι να το εκφράσετε ως κλάσμα της γ-δύναμης της Γης.
Ο Δίας είναι ο μεγαλύτερος πλανήτης, οπότε θα περίμενε κανείς να έχει τη μεγαλύτερη βαρυτική δύναμη και το κάνει. Ωστόσο, η συλλογιστική δεν επεκτείνεται με τον άλλο τρόπο. Ο υδράργυρος είναι ο μικρότερος πλανήτης, αλλά η επιφανειακή του βαρύτητα είναι περίπου ίδια με εκείνη του πολύ μεγαλύτερου Άρη, επειδή ο υδράργυρος είναι πιο πυκνός. Ομοίως, ο Κρόνος είναι πολύ μεγαλύτερος από τη Γη, αλλά είναι πολύ λιγότερο πυκνός, οπότε η βαρυτική δύναμη στον Κρόνο είναι περίπου η ίδια με αυτήν στη Γη.
Η βαρύτητα που θα βιώσατε σε καθέναν από τους πλανήτες του ηλιακού συστήματος αν στέκεστε στην επιφάνεια ή, στην περίπτωση των γιγαντιαίων πάγων, που επιπλέουν στην ατμόσφαιρα, είναι:
- Υδράργυρος: 0,38 g
- Αφροδίτη: 0,9 g
- Σελήνη: 0,17 g
- Άρης: 0,38 g
- Δίας: 2,53 g
- Κρόνος: 1,07 g
- Ουρανός: 0,89 g
- Ποσειδώνας: 1,14 g
Η βαρυτική έλξη των πλανητών
Όλοι οι πλανήτες ασκούν βαρυτική έλξη στη Γη, αλλά εκτός από τον ήλιο και το φεγγάρι, το μέγεθος αυτής της έλξης είναι βασικά αμελητέο. Αυτό οφείλεται στις απέραντες αποστάσεις μεταξύ της Γης και των άλλων πλανητών. Η βαρυτική δύναμη ποικίλλει αντιστρόφως με το τετράγωνο της απόστασης μεταξύ σωμάτων αλλά άμεσα μόνο με την πρώτη δύναμη μάζας, οπότε η απόσταση είναι πιο σημαντική.
Το φεγγάρι είναι μικρό, αλλά είναι το πλησιέστερο σώμα στη Γη, οπότε η βαρύτητά του είναι η πιο δυνατή. Εάν εκφράσετε τις παλιρροιακές δυνάμεις, όλων των άλλων πλανητών ως προς τη δύναμη της σελήνης, τα αποτελέσματα είναι τα εξής:
- Σελήνη: 1
- Κυρ: 0,4
- Αφροδίτη: 6 × 10-5
- Δίας: 3 × 10-6
- Υδράργυρος: 4 × 10-7
- Κρόνος: 2 × 10-7
- Άρης: 5 × 10-8
- Ουρανός: 3 × 10-9
- Ποσειδώνας: 8 × 10-10
Οι πλανητικές βαρυτικές επιδράσεις κυμαίνονται
Οι πλανήτες δεν είναι ακίνητοι. Η απόσταση τους από τη Γη αλλάζει και, επομένως, επηρεάζει τη βαρυτική τους επίδραση στον πλανήτη μας. Το μέγεθος της δύναμης μπορεί να ποικίλει όσο και μια τάξη μεγέθους. Αυτός μπορεί να είναι ένας λόγος για τον οποίο οι αστρολόγοι κατά τη διάρκεια των αιώνων βρήκαν αντιστοιχία μεταξύ των θέσεων των πλανητών και των συνθηκών στη Γη.