Due corpi che hanno massa si attraggono e per trovare quanto sia questa forza di attrazione bisogna usare questa formula un pò complessa ma molto utile.
Il modulo della forza con cui interagiscono due corpi qualsiasi dotati di massa è direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della reciproca distanza (o, più precisamente, dalla distanza tra i centri di massa dei due corpi). La direzione lungo cui agisce la forza è quella della retta congiungente i centri di massa. La forza gravitazionale è sempre attrattiva. La costante di gravitazione universale, indicata con G, esprime la proporzionalità tra le suddette grandezze ed è la medesima per qualsiasi coppia di corpi dotati di massa, ovunque si trovino nell’universo.
Nel Sistema Internazionale G = 6,67×10−¹¹
Proviamo ora a calcolare la forza di attrazione fra la Terra e Melarato:
prima abbiamo calcolato il suo peso facendo la massa per l'accelerazione di gravità:
P=m*g= 70*9,8= 686N
Adesso proviamo a calcolarla utilizzando la legge di gravitazione universale:
F= 6,67*10−¹¹*(Mterra)*(Mmelarato)/(distanza fra terra e melarato)
e quindi abbiamo la massa della terra che vale 6 x 1024 kg e sapendo che la distanza fra la il centro della terra e il centro di Melarato è il raggio della terra e cioè 6370*10³ m
si può procedere al calcolo da cui si ottiene:
F= 6,67*10−¹¹*6 x 1024 * 70/(6370*10³)² = 686N
e quindi vediamo che "funziona" cioè il peso sulla terra si può calcolare con la legge di gravitazione universale, ma anche, più semplicemente facendo la massa per l'accelerazione di gravità 9,8
riportiamo alcuni valori caratteristici della terra
raggio equatoriale (Re) | 6378*10³ m |
raggio polare (Rp) | 6357*10³ m |
massa | 6 x 1024 kg |
volume | 1,083 x 1027 cm3 |
densità | 5,52 g/cm3 |
gravità superficiale | 9,8 m/s2 |
velocità di fuga | 11,2 km/s |
schiacciamento [(Re – Rp) / Re] | 0,0034 |
superficie totale | 5,1 x 108 km2 |
superficie delle terre emerse | 1,49 x 108 km2 |
superficie degli oceani | 3,61 x 108 km2 |
altitudine media delle terre emerse | 840 m |
profondità media degli oceani | 3900 m |