Page 97 - Fisica per non fisici
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L’universo ci appare dunque permeato di forze che agiscono su tutti i corpi in
esso presenti. Ebbene, queste forze sono le forze gravitazionali che sono descritte
da una delle più importanti leggi della fisica e cioè dalla Legge della Gravitazione
Universale, formulata circa tre secoli fa da Isaac Newton.
Precisamente, tale legge mostra che tra due corpi qualsiasi si manifesta una forza
di attrazione reciproca che è direttamente proporzionale al prodotto della masse dei
due corpi in questione e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che
li separa.
Quanto abbiamo detto a parole può essere molto facilmente espresso in termini
matematici. Scriviamo così:
2
f = G(Mm/r ) (26)
in questa formula f è l’intensità della forza di attrazione; M e m sono le masse dei
due corpi rispettivamente; r è la distanza che li separa; infine G è una costante
universale attraverso la quale otteniamo l’intensità della forza una volta fissati i
valori delle masse dei corpi e quello della distanza che li separa. Sì, G è una
costante universale; proprio come la velocità della luce, alla quale la Natura ha
deciso di attribuire l’enorme valore di 300.000 Km/s. Per la costante G, la Natura ha
invece deciso per un valore molto, molto piccolo. Se stabiliamo di misurare le
distanze in metri, le masse in chilogrammi e gli intervalli di tempo in secondi, il
valore di G è il seguente:
G = 6,7⋅ 10 -11 (27)
Con questa scrittura evitiamo di scrivere una lunga sequenza di zeri. Infatti essa sta a
indicare che il valore di G è:
G = 0,000000000067 (28)
cioè 67 preceduto da undici zeri (compreso quello prima della virgola).
Dal minuscolo valore di G segue che la forza di attrazione tra due corpi di massa
piccola, come per esempio quella di due soprammobili che abbiamo in casa posati
su uno scaffale, è di piccolissima entità, assolutamente irrilevante: diciamo pure
«inesistente». Diverso è il caso nel quale almeno una delle due masse è molto
grande. È quello che si verifica nell’attrazione di un sasso da parte della Terra. La
massa m del sasso è piccola, d’accordo; ma va moltiplicata per l’enorme massa M
del nostro pianeta per avere in pratica, con l’utilizzo della (26), il peso del sasso
cioè la forza con la quale il sasso è attratto verso il centro della Terra.
Fatte queste considerazioni, è ora molto semplice verificare che tutti i corpi cadono