Concetti Chiave
- Newton ha spiegato le leggi di Keplero attraverso la legge di gravitazione universale, che descrive la forza di attrazione tra due masse.
- La forza di attrazione tra due corpi è proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra di essi.
- Tra un pianeta e il Sole agisce una forza gravitazionale reciproca, che li fa muovere intorno a un baricentro comune.
- Il baricentro del sistema Sole-pianeta si trova all'interno del Sole, ma non coincide con il suo centro a causa della differenza di massa.
- Le orbite dei pianeti risultano dall'interazione tra la forza inerziale e la forza di gravità, che agisce verso il Sole.
Le leggi di Keplero si limitano a descrivere i movimenti dei pianeti, ma non ne spiegano le cause fisiche.
Indice
La legge di gravitazione universale di Newton
La spiegazione venne data da Newton. Secondo la legge di gravitazione universale, da lui formulata, due corpi aventi rispettivamente massa 1 e massa 2 si attraggono con una forza F che è direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.
F= G* (m1m2)/ r^2 dove:
F è la forza tra le masse,
G è la costante di gravitazione universale,
m1 è la prima massa,
m2 è la seconda massa
r è la distanza.
Interazione tra pianeti e Sole
Di conseguenza, tra un pianeta e il Sole agisce proprio questa forza, che determina una attrazione reciproca: come il Sole attrae il pianeta, cosi quest’ ultimo attrae con una forza uguale e contraria il Sole.
Perciò Sole e pianeta si muovono intorno a un baricentro comune, che a causa della grande
diversità di massa, si trova all’interno del Sole, ma non al centro, ma a circa 450 000 km da esso.
Anche le accelerazioni dei due corpi non sono identiche: il pianeta, a causa della sua piccola massa, subisce una grande accelerazione, mentre il Sole subisce un’accelerazione tanto piccola da sembrare fermo.
Forze che influenzano l'orbita planetaria
Secondo Newton, inoltre, l’orbita di ciascun pianeta è la risultante dell’azione di due forze:
- la forza inerziale (per la quale il pianeta tende in ogni istante a procedere in linea retta a velocita costante)
- la forza di gravità (che lo attrae verso il Sole).
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