IMPORTANT: Si us voleu donar d'alta, escriviu-nos a wiki@matadejonc.cat

La Gravetat i la Caiguda lliure - Gravetat

De Matawiki
Dreceres ràpides: navegació, cerca

LA GRAVETAT I LA CAIGUDA LLIURE

Poma.jpg

La Gravetat · A la Terra · Caiguda lliure · Història · Curiositats
La llei · La constant · Fonts d'informació · Crèdits



TOT EL QUE RESTA EN AQUESTA PÀGINA S'HA DE DISTRIBUIR EN LES ALTRES PÀGINES

Què és?

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 per al funcionament de l'Univers.


A causa de la gravitació exercida per la Terra sobre els cossos materials pròxims a la seva superfície, aquests cauen amb una acceleració constant de -9.81 m./s.2. A aquest valor se l'anomena acceleració de la gravetat i se'l simbolitza per la lletra g. El valor de g varia amb la distancia al centre de la Terra i localment també varia per la presència en el subsòl de materials de densitats diferents, però com que la diferència és mínima per a les aplicacions de la gravetat s'utilitza el valor -9.81 m./s.2.


Les forces nuclears tan sols apareixen en el món atòmic i subatòmic; la força electromagnètica és divideix, ja que existeixen dos tipus de càrrega (positiva i negativa); en canvi, la de la gravetat és la que causa el moviment de la Terra al voltant del Sol i que el Sol es mogui al voltant del centre de la Via Làctia. A part d'això, és 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 gravetat és la força 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 bé 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”.

Camp gravitatori

És un camp de força vectorial que descriu l'acceleració de la gravetat a una regió de l'espai. Això permet calcular la força de la gravetat que afecta a qualsevol objecte situat a la regió estudiada. La definició la va fer Isaac Newton, però després Albert Einstein la va redefinir en la relativitat general.

La gravitació a la física de Newton és la primera aproximació. Aquí podem definir el camp gravitatori com la força per l'unitat de massa que experimentarà una partícula puntual davant la presència d'una distribució de massa unitat. El càlcul es pot fer mitjançant la Llei de la gravitació universal de Newton, ja que el camp gravitatori al voltat d'una partícula és un camp vectorial on, a cada punt de l'espai, se li associa un vector de força de mòdul igual a la força que experimentaria una partícula de massa elemental en aquell punt en presència de la partícula estudiada amb direcció cap a la partícula estudiada.


Gravetat segons ...

  • Issac Newton

La Llei de la Gravitació Universal de Newton estableix que la força que exerceix una partícula puntual amb massa M sobre una altra amb massa m és directament proporcional al producte de les masses i la constant gravitacional, i inversament proporcional al quadrat de la distància que les separa r.

Caricatura d'Isaac Newton

Newton creia que la força gravitacional radiava igualment en totes les direccions del cos central. Newton reconeixia que aquest model gravitacional havia de prendre la forma d'una relació d'arrel quadrada invertida. Aquest model prediu que les òrbites d'objectes que envolten un cos central són seccions còniques. Molts d’anys d'observacions astronòmiques han sostingut aquesta tesi La relació que Newton va descobrir s'assembla a això:

 4411cae0fa304870b63a661358ccd016.png

F és la força de la gravetat (en unitats referides com newtons), m1 i m2 són les masses de dos objectes (en quilograms); r és la distància que separa els centres de massa dels objectes i G és la "Constant Gravitacional". Aquesta relació és universal perquè tots els objectes de l'univers s'atreuen entre si d'acord a aquesta relació.

Per expressar-ho d'una manera més simple direm que la gravetat es directament proporcional al producte de les seves masses i inversament proporcional al quadrat de la seva distància.



  • Einstein

Segons les idees de Galileu i Isaac Newton els esdeveniments es poden representar segons uns eixos de coordenades (s,t) , per un observador immòbil, mentre per un observador en moviment, es representen per (v',t') segons les equacions:

   S = S − v*t
   t=t

On s és la coordenada del espai, en la direcció del moviment, i t la del temps, amb la qual cosa es suposa que mentre el temps és universal per tots els observadors, la posició varia segons el temps.

Einstein per altra banda, suposa que no sols l'espai varia amb el moviment sinó que també ho fa el temps en relació a la velocitat.

Per tant, segons Einstein, la gravetat és una deformació del sistema de quatre dimensions (tres per l'espai, i una per el temps).

Representació gràfica de la distorció espai-temps segons Albert Einstein


EL QUE HI HAVIA ABANS AQUÍ HA ESTAT DISTRIBUÏT A LA PÀGINA DE LA GRAVETAT A LA TERRA

Eines de l'usuari
Espais de noms
Variants
Accions
Navegació
Escola
Imprimeix/exporta
Eines