L’accelerazione di gravità è l’accelerazione (vettoriale) a cui sono soggetti tutti i corpi su cui agisce la forza peso. In una certa zona dello spazio è uguale per tutti i corpi, indipendentemente dal materiale di cui sono fatti. Sulla Terra è rivolta (per definizione) verso il “basso”. Il suo modulo varia con la posizione geografica e con l’altezza rispetto al suolo.
Nel filmato possiamo vedere un esempio che ci mostra l’accelerazione di gravità a cui sono sottoposti i corpi in caduta libera.
Il valore medio di g sulla superficie terrestre è circa 9,8 m/s2. Ai poli diventa 9,832 m/s2, mentre all’equatore si riduce a 9,78 m/s2. Quindi l’accelerazione di gravità non è una vera e propria costante, perché dipende da vari fattori.
I fattori più determinanti sono relativi alla massa e al raggio della Terra (o del pianeta in cui ci si trova ).
Se partiamo dalla formula che ci da la forza di attrazione gravitazionale:
dove m1 e m2 sono le masse di due corpi, r è la loro distanza reciproca, G è la costante di gravitazione universale. Se al posto di m1 sostituiamo la massa della Terra, chiamandola M, al posto di m2 sostituiamo una massa qualsiasi, chiamandola m, e al posto di r sostituiamo il raggio della Terra, chiamandolo R, la formula precedente diventa:
e poiché, per il secondo principio della dinamica, si ha:
quindi:
sostituendo il valori si ottiene:
che è proprio il valore dell’accelerazione di gravità medio sulla Terra.
In questa tabella possiamo vedere i valori di accelerazione di gravità sulla superficie di altri corpi celesti.
Pianeta | Accelerazione di gravità (m/s2) |
Mercurio | 2,78 |
Venere | 8,87 |
Terra | 9,81 |
Marte | 3,72 |
Giove | 22,88 |
Saturno | 9,05 |
Urano | 7,77 |
Nettuno | 11,0 |
Sole | 274,0 |
Cerere (asteroide) | 0,27 |
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