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Esercizi
a pag. E67
Unità 9
Lezione
la gravità
4
1
La materia attira materia
Insieme all’inerzia, la materia gode di un’altra importante proprietà: la
gravità
. Questa proprietà della materia si rende evidente dalle seguenti
osservazioni (
figura 13
):
•
un oggetto, sollevato e poi abbandonato, cade al suolo perché è attirato
dalla Terra con una forza che, in questo caso, si definisce
peso
;
•
tra la Terra (così come ogni altro pianeta) e il Sole agisce una forza di
attrazione (
figura 14
);
•
anche tra le stelle di una stessa galassia agisce una forza di attrazione, e
pure le galassie si attirano tra loro.
Insomma, in tutto l’universo
la materia attira altra materia
. Questa forza
di attrazione si definisce
forza di gravità
.
2
La massa gravitazionale
Come quantificare la gravità della materia? In altre parole, come è possibile
stabilire se, e di quanto, la forza di gravità che agisce tra un corpo
A
e un
corpo
B
è maggiore o minore della forza che agisce tra lo stesso corpo
A
e un
terzo corpo
C
? Per esempio, in quale rapporto sta l’interazione tra la Terra
e il Sole con l’interazione tra la Terra e la Luna? Per rispondere a queste
domande la fisica introduce una grandezza scalare, la massa gravitazionale.
Precisamente:
Per definire operativamente questa grandezza fisica faremo riferimento alle
forze di gravità con le quali la Terra attira due diversi oggetti
A
e
B
. Queste
forze, lo sappiamo, sono i loro pesi. Possiamo allora utilizzare un semplice
strumento, la bilancia a due piattelli, e procedere poi nel modo seguente:
1.
Poniamo sul piattello di sinistra il corpo
A
e su quello di destra il corpo
B
;
se il giogo della bilancia è orizzontale, cioè se i due corpi mantengono il
giogo in equilibrio, diremo che
A
e
B
hanno la stessa massa gravitazionale,
cioè
m
gA
=
m
gB
, in quanto sono soggetti da parte della Terra alla stessa
forza di gravità.
In caso contrario ha massa gravitazionale maggiore il
corpo che fa inclinare il giogo dalla sua
parte (
figura 15
).
2.
Poniamo il corpo
A
sul piattello di
sinistra della bilancia e su quello di destra
disponiamo una serie di campioni di massa
e di suoi sottomultipli fino a equilibrare
il giogo; potremo così ottenere la misura
della massa del corpo
A
. Procedendo allo
stesso modo si potrà valutare anche la
massa del corpo
B
, e stabilire quindi di
quanto la massa dell’uno è superiore o
inferiore alla massa dell’altro (
figura 16
).
scala graduata
ago
A
B
giogo
piattello
figura 13
La forza che attira
al suolo un oggetto è la forza
di gravità.
figura 15
La bilancia a due
bracci consente di confrontare
le masse gravitazionali di oggetti
diversi.
la massa gravitazionale
per quantificare la forza di gravità che agisce tra due corpi materiali la fisica
introduce la grandezza scalare che viene definita
massa gravitazionale
(
m
g
).
figura 16
La bilancia consente
anche di misurare la massa
gravitazionale di un oggetto.
peso
suolo
baricentro
figura 14
La forza che attira
un pianeta verso il Sole è la forza
di gravità.
forza di gravità
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