Ciències de la Naturalesa (nivell ESO)/La gravitació universal i el pes dels cossos

Salta a la navegació Salta a la cerca

La llei de Gravitació Universal és una llei clàssica de la gravitació presentada per Isaac Newton en el seu llibre publicat el 1687, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica que estableix una relació quantitativa per la força d'atracció entre dos objectes amb massa. Tot objecte en l'univers que tingui massa exerceix una atracció gravitatòria sobre qualsevol altre objecte amb massa, encara si estan separats per una gran distància. Segons explica aquesta llei, com més massa posseeixin els objectes, major serà la força d'atracció, ia més, com més a prop es troben entre si, més gran serà aquesta força també, segons una llei de la inversa del quadrat. Considerant dos cossos l'extensió (mida) sigui petita comparada amb la distància que els separa, podem resumir això en una equació o llei dient que la força que fa un objecte amb massa m1 sobre un altre amb massa m2 és directament proporcional al producte de les dues masses, i inversament proporcional al quadrat de la distància que els separa, és a dir:

La gravetat és la força d'atracció mútua que experimenten dos objectes amb massa. Es tracta d'una de les quatre forces fonamentals observades fins ara a la naturalesa: la força electromagnètica, la força nuclear feble, la força nuclear forta i la força de la gravetat. La gravetat és la més important respecte al funcionament de l'univers: les forces nuclears són de tan curt abast que tan sols es manifesten en el món atòmic i subatòmic; la força electromagnètica pot actuar a qualsevol distància, però es basa en l'existència de dos tipus de càrrega (la positiva i la negativa, que existeixen en igual quantitat) de manera que càrregues diferents s'atreuen i càrregues iguals es repel·leixen, o sigui que el resultat a gran escala és neutre. En canvi la força de la gravetat és sempre atractiva i actua a qualsevol distància, per això és sempre present arreu. Ella és la causant que la Terra giri al voltant del Sol (entre els quals hi ha més de 150 milions de quilometres) i que el Sol es mogui al voltant del centre de la Via Làctia (a més de 25 mil anys llum de distancia). A part d'això, la força gravitatòria és, entre les quatre forces fonamentals, la que menys entenen els físics moderns. Aquests aspiren a formular la Gran Teoria Unificada, on les quatre forces estiguin unides en un model físic que descrigui el comportament de l'univers com un tot. En aquest moment, la força de la gravetat és la més problemàtica, la que es resisteix a la unió. Sempre s'ha dit que la gravetat ens atrau cap al centre de la Terra; però si analitzem detingudament la forma en què un objecte massiu "deforma" l'espai-temps que l'envolta arribarem a la conclusió que no és una força que ens atrau, sinó més aviat una força que ens empeny cap al centre d'un cos massiu, en aquest cas la Terra. Per tant, hauríem de dir: "La gravetat és la força que empeny un objecte massiu cap al centre d'un altre de més massiu". En física, el pes és una mesura de la força amb la qual la Terra atreu a qualsevol objecte en la direcció de la vertical, a causa de la gravetat. A prop de la superfície terrestre és aproximadament constant, això significa que el pes d'un objecte és més o menys equivalent a la seva massa.