Zwaartekracht is de kracht die gewicht geeft aan objecten en ervoor zorgt dat ze op de grond vallen wanneer ze vallen. Twee belangrijke factoren, massa en afstand, beïnvloeden de sterkte van de zwaartekracht op een object. Je bent getuige van de eerste factor in het dagelijks leven - massievere objecten zijn zwaarder. De tweede factor, afstand, is minder bekend, omdat er een afstand van vele duizenden kilometers voor nodig is om de aantrekkingskracht van de zwaartekracht van de aarde aanzienlijk te verzwakken. De zwaartekrachtwet van Newton beschrijft heel nauwkeurig hoe massa en afstand de zwaartekracht beïnvloeden.
De zwaartekrachtwet van Newton New
Newton's wet van universele zwaartekracht stelt dat de zwaartekracht tussen twee objecten evenredig is met de massa van beide objecten, gedeeld door het kwadraat van de afstand tussen de objecten. Of eenvoudiger:
F=\frac{Gm_1m_2}{d^2}
waarbij G de zwaartekrachtconstante van Newton is, m1 en M2 zijn de massa's, en d is de afstand ertussen. Je kunt deze wet gebruiken om uit te rekenen hoeveel zwaartekracht er op een object is.
Massa van objecten
De massa van de twee objecten, in de bovenstaande vergelijking aangeduid als m1 en M2, is de eerste factor die de hoeveelheid zwaartekracht beïnvloedt die op elk van de objecten inwerkt. Hoe groter de massa, hoe meer zwaartekracht elk object op het andere uitoefent. Simpel gezegd: hoe meer massa een object heeft, hoe meer zwaartekracht op dat object inwerkt.
Afstand tussen objecten
De tweede factor die de hoeveelheid zwaartekracht op elk object beïnvloedt, is de afstand tussen de twee objecten. Hoe groter de afstand, hoe minder zwaartekracht elk object op het andere uitoefent. Dit betekent dat hoe dichter het ene object bij het andere is, hoe meer zwaartekracht op dat object inwerkt.
Zwaartekracht op aarde
Omdat de aarde groot en massief is, kun je een vereenvoudigde versie van de wet van Newton gebruiken om de zwaartekracht op een object te bepalen. In dit geval is de kracht gelijk aan de massa van het object vermenigvuldigd met de zwaartekrachtversnelling aan het aardoppervlak:
F=mg
waarbij g de zwaartekrachtversnelling is: 9,81 meter per seconde in het kwadraat. Op aarde is massa de enige factor die de zwaartekracht beïnvloedt. Zwaartekracht beïnvloedt een object met een grote massa meer dan een object met een kleine massa.
Je kunt dezelfde formule toepassen om de zwaartekracht te vinden die inwerkt op objecten op andere planeten en manen, maar de zwaartekrachtsversnelling verschilt voor elke planeet of maan.