Newtonen Grabitazio Unibertsalaren Legea

Grabitazio Unibertsalaren Legea masadun gorputz ezberdinen arteko indar grabitatorioa definitzen duen lege fisiko klasikoa da. Newtonek bi gorputzen arteko erakarpen-indarraren balio kuantitatiboa ezarri zuen.

Indarra bi gorputzen masen eta distantziaren araberakoa da. Masak gero eta handiagoak eta hurbilagoak direnean, erakarpen handiagoa dute.

Newtonek grabitazio unibertsalaren legea honela formulatu zuen:

F₂₁ = -F₁₂ = (G * m₁ * m₂) / r²

Non:

• F: grabitazio indarra
• m₁ eta m₂: gorputzen masak
• r: gorputzen zentroen arteko distantzia
• G: grabitazio unibertsalaren konstantea (gutxi gorabehera 6,67 x 10⁻¹¹ N·m²/kg²)

Ezaugarri Nagusiak

Grabitazio indarrak ezaugarri hauek ditu:

• Sortzen diren indarrak erakargarriak dira.
• Urruneko indarra da, hau da, distantzian eragiten du masen kontakturik gabe.
• Indarren norabidea parte hartzen duten bi gorputzak lotzen dituzten zuzenarena da.
• Indarren noranzkoa elkarrekintza grabitatorioa jasaten duen masarantz abiatzen da.
• Modulua parte hartzen duten masen zuzenki proportzionala da.
• Indar grabitatorioak ahulak dira eta hautemangarriak izateko bi masetatik bat handia izan behar da.
• Gorputz batek beste bati F₁₂ indarra egiten badio, besteak F₂₁ indarra egingo dio, modulu eta norabide berdinarekin, baina aurkako noranzkoarekin.

Grabitate Indarra eta Grabitazio Eremua

Grabitate Indarrak (GI) urrutitik eragiten du, gorputz materialen kontaktu fisikorik gabe. Urruneko ekintza ideia horrek eremuaren kontzeptura garamatza: existentzia hutsak inguruko espazioan partikulak edo objektuak sortzen duen perturbazioa da eremua.

Elkarrekintza grabitatorioan, Grabitazio Eremua (GE) sortzen da masa ez nulua duen gorputz material bat espazioan dagoelako. Espazioko puntu bateko eremu grabitatorioaren intentsitatea (g) puntu horretan kokaturiko masak jasango lukeen indarra da, masa unitateko.

GE bektorea beti da eremua sortzen duen partikularantzakoa, indar grabitatorioak erakargarriak direlako. GE erradiala eta eremu zentrala da.

Masa Puntual edo Esferiko Baten Eremu Grabitatorioa

Masa puntual batek sortutako eremu grabitatorioa eremu lerroen eta gainazal ekipotentzialen bidez adieraz daiteke. Kasu horretan, eremu lerroak erradialak dira eta masarantz zuzenduta daude. Gainazal ekipotentzialak esferikoak dira.

Masa esferikoa denean, esferatik kanpoko eremu grabitatorioa kalkulatzeko, masa osoa esferaren zentroan kontzentraturik balego bezala kalkulatuko dugu.

Lurra masa esferikoa da, eta kanpoan sortzen duen eremu grabitatorioa kalkulatzerakoan, masa puntualtzat hartuko dugu, bere masa osoa zentroan kokatuta balego bezala.

Lurraren gainazaleko puntu bateko eremuaren intentsitatea (g) honela kalkulatzen da:

g = G * M_L / R² ≈ 9,8 N/kg

Non M_L Lurraren masa eta R Lurraren erradioa diren.

Altuerarekin, eremuaren intentsitatea txikiagotzen da, eta infinituan zero da.