Tyngdekraft er kraften som gir vekt til gjenstander og får dem til å falle til bakken når de faller ned. To hovedfaktorer, masse og avstand, påvirker styrken til tyngdekraften på et objekt. Du er vitne til den første faktoren i hverdagen - mer massive gjenstander er tyngre. Den andre faktoren, avstand, er mindre kjent, siden det tar en avstand på mange tusen kilometer for å svekke trekkraften fra jordens tyngdekraft betydelig. Newtons gravitasjonslov beskriver veldig nøyaktig hvordan masse og avstand påvirker tyngdekraften.
Newtons Gravitasjonslov
Newtons lov om universell gravitasjon sier at gravitasjonskraften mellom to objekter er proporsjonal med massen til begge objektene, delt på kvadratet av avstanden mellom objektene. Eller enklere:
F = \ frac {Gm_1m_2} {d ^ 2}
hvor G er Newtons gravitasjonskonstant, m1 og M2 er massene, og d er avstanden mellom dem. Du kan bruke denne loven til å finne ut hvor mye tyngdekraften er på et objekt.
Mass av objekter
Massen til de to objektene, betegnet i ovenstående ligning som m
Avstand mellom objekter
Den andre faktoren som påvirker tyngdekraften på hvert objekt er avstanden mellom de to objektene. Jo større avstand, desto mindre gravitasjonskraft utøver hvert objekt på den andre. Dette betyr at jo nærmere et objekt er et annet, desto mer virker tyngdekraften på objektet.
Tyngdekraften på jorden
Fordi jorden er stor og massiv, kan du bruke en forenklet versjon av Newtons lov til å bestemme gravitasjonskraften på et objekt. I dette tilfellet er kraften lik objektets masse multiplisert med gravitasjonsakselerasjonen på jordoverflaten:
F = mg
hvor g er gravitasjonsakselerasjonen: 9,81 meter per sekund i kvadrat. På jorden er masse den eneste faktoren som påvirker gravitasjonskraften. Tyngdekraften påvirker et objekt med stor masse mer enn det påvirker et objekt med liten masse.
Du kan bruke samme formel for å finne tyngdekraften som virker på objekter på andre planeter og måner, men gravitasjonsakselerasjonen er forskjellig for hver planet eller måne.