Le scoperte di Sir Isaac Newton hanno rivoluzionato la nostra comprensione del mondo naturale. Tra tutti i suoi numerosi contributi, uno dei più importanti fu la sua teoria della gravità. Sebbene la gravità sia la più debole delle quattro forze principali, è anche quella che svolge un ruolo immenso nella nostra vita quotidiana - perché, per quanto debole, la massa della Terra è così grande che la sua attrazione su di noi è molto forte. Possiamo calcolare la forza di attrazione gravitazionale tra due oggetti usando le equazioni di Newton.

Annotare l'equazione di Newton per la forza gravitazionale, F = G (M xm) /r al quadrato, dove M è la massa di un oggetto, m è la massa dell'altro oggetto e r è la distanza tra i centri delle due masse. Se stai sulla superficie terrestre, ad esempio, r è la distanza dal centro della Terra verso te (o verso il tuo centro, per essere più precisi, ma in genere non è necessario per quel livello di precisione). G è una costante universale. È un numero molto piccolo: 6,67 x 10 ^ -11 newton metri quadrati per chilogrammo quadrato. Le unità alla fine della costante annullano con le unità nell'equazione in modo che la tua risposta sia sempre in newton, l'unità di forza standard.

Determina la distanza tra i centri dei due oggetti. se stai lavorando a un problema del quiz, probabilmente ti verranno fornite queste informazioni. Se stai facendo un calcolo per un oggetto vicino o vicino alla superficie terrestre, puoi usare il raggio medio della Terra, 671 metri e aggiungere l'altezza dell'oggetto al di sopra del suolo.

Determinare le masse del due oggetti. Se la Terra è uno dei due oggetti, la sua massa è 5.9736 x 10 ^ 24 chilogrammi - un numero estremamente grande.

Inserisci questi numeri nell'equazione. Diciamo, ad esempio, che il tuo peso è di 80 chilogrammi e stai in piedi sulla superficie terrestre. Se hai collegato tutti i numeri sopra nell'equazione, avresti il ​​seguente:

Forza = ((6,67 x 10 ^ -11 newton metri quadrati per chilogrammo al quadrato) * (5,99736 x 10 ^ 24 chilogrammi) * (80 chilogrammi)) /(6371 x 10 ^ 3 metri) quadrato = 785.3 newton. Moltiplicate la vostra risposta in newton di 0.224809 per ottenere 177 sterline - che è in realtà quanto pesate. Nota che il peso è solo una misura della forza, quindi quando diciamo sterline stiamo davvero parlando di quanta forza esercita la Terra su di te, che varia a seconda della massa.

Notare qualcosa di interessante? Non solo la Terra esercita una forza su di te, ma esercita anche una forza sulla Terra. Ricorda l'equazione di Newton per forza, tuttavia:

Forza = accelerazione di massa x

Se dividi la forza che eserciti sulla Terra (785,3 newton nel nostro esempio) dalla massa della Terra, ottieni la accelerazione della Terra a causa della tua attrazione gravitazionale. La massa della Terra è così grande che questa accelerazione è ridicolmente piccola - in effetti, a tutti gli effetti pratici, è trascurabile. Se dividi la tua massa di 785.3 newton con una massa di 80 chilogrammi, ottieni 9,81 metri al secondo al quadrato, un'accelerazione molto consistente.