IL CAMPO GRAVITAZIONALE: COME CALCOLARE IL VALORE. Il campo gravitazionale di un corpo è la regione di spazio entro cui si esercita l’attrazione gravitazionale di quel corpo. Infatti quando un corpo si trova in questo spazio viene attratto verso il primo con una forza tanto maggiore quando più grande sarà la massa e il valore del campo gravitazionale in quel punto. Ciò è stato enunciato secoli fa da Isaac Newton con la legge di gravitazione universale, la quale afferma che il campo di forze F è proporzionale alle masse dei corpi considerati e inversamente proporzionale alla loro distanza al quadrato. In formule:
Dove G è la costante di gravitazione universale, m ed M le due masse considerate e r la loro distanza tra i centri delle masse.
Il campo gravitazionale terrestre si esercita attraverso il peso dei corpo. Il vettore del campo, ovvero l’accelerazione di gravità, dovrebbe variare a seconda della distanza dal centro di massa della Terra e in base alla latitudine della massa considerata. In sostanza il campo gravitazionale è un campo non uniforme, ma che sulla superficie terrestre e in una regione tale da poter trascurare la curvatura, si può considerare costante.
L’accelerazione di gravità g considerata sulla Terra in modulo è approssimativamente pari a 9,81 m/s2.
Questa spiegazione del campo gravitazionale è come detto dovuta a Newton, ma abbiamo una seconda interpretazione più complicata dovuta ad Einstein con la quale si potrebbero spiegare anche i buchi neri. Noi ci limitiamo a quella Newtoniana della quale facciamo un piccolo esempio.
CAMPO GRAVITAZIONALE: ESEMPIO. Determinare il valore del campo gravitazionale che la Luna esercita sulla sua superficie (considerando ovviamente la Luna come avente simmetria sferica e distribuzione di massa omogenea), determina inoltre il rapporto con il vettore campo g terrestre.
Sapendo che il vettore campo terrestre è pari a 9,81 m/s2, il loro rapporto r sarà:
Come si vede il campo gravitazionale della luna è notevolmente più debole di quello terrestre, questo perché la Luna ha una massa ed un estensione molto minore della Terra.
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