L’impatto di una mela sulla scienza

Mega ciao!

Dopo la carrellata sulle pulsar, partiamo con il secondo argomento chiesto dal pubblico. Massimo ha chiesto in cosa consiste la forza gravitazionale secondo Einstein. Non darò subito la risposta, perchè penso che sia necessario arrivarci con calma. Partiamo quindi con un piccolo viaggio nel tempo! Pronti? Benissimo!

La leggenda narra che in una bella giornata di qualche secolo fa Sir Isaac Newton si trovasse a riposare sotto una pianta quando, all’improvviso, gli cadde una mela in testa. Quello scontro gli accese una lampadina in testa, balzò in piedi ed esclamò: “Ma guarda un po’! Tutti gli oggetti sono destinati a cadere sulla Terra, quindi ci dev’essere una forza che ci tiene ancorati al nostro pianeta. Come potrei chiamarla?”

In questo modo un po’ bizzarro Newton scoprì la forza di gravità. Ma come si fa a calcolare l’intensità di una forza? Ce lo spiega sempre il buon vecchio Isaac con le sue tre leggi della meccanica. Queste leggi dicono che:

1- un corpo mantiene il suo stato di quiete o di moto rettilineo uniforme (cioè con velocità costante) a meno che non intervenga una forza ad agire su di esso;

2- una forza è data dal prodotto tra la massa dell’oggetto e la sua accelerazione (F=m*a);

3- ad ogni azione corrisponde una reazione uguale e contraria. Che cosa bizzarra. Cosa significherà mai? Se io esercito una forza F su di un oggetto, questo risponderà esercitando una forza -F su di me.

La seconda legge di Newton è proprio quella che ci serve per determinare la forza di gravità. Basta solo sostituire a con l’accelerazione di gravità. La forza con cui la Terra ci attira è quindi:

F = m*g

dove m è la massa e g è l’accelerazione di gravità.

Che cosa rappresenta questa forza? Da questo momento in poi la chiamerò P, perchè in realtà la forza di gravità che la Terra esercita su di noi è semplicemente il nostro peso. Adesso riguardate bene la formula:

P = m*g

Newton ci sta dicendo una cosa importantissima: massa e peso sono due cose diverse! La massa di un oggetto è la sua quantità di materia, che è uguale in qualsiasi punto dell’Universo si trovi. Il peso invece è una forza, in particolare è la forza con cui il pianeta/satellite/pianeta nano/buco nero/ecc ci attira. Di conseguenza, il nostro peso dipende dal corpo celeste su cui ci troviamo. Sulla Terra l’accelerazione di gravità è g = 9.81 m/s2, su Giove è di 24.79 m/s2, mentre su Plutone è di appena 0.66 m/s2. Questo significa che su Giove peserete 2.53 volte di più rispetto alla Terra, mentre il vostro peso sulla Terra è quasi 15 volte quello che avreste su Plutone.

A presto!

Sara