Lauro Roberto- Gravity For Kids: Introducció
- El descobriment de la gravetat
- L'experiment de Galileu es va repetir... A la Lluna!
- Isaac Newton
- Llei de la gravitació universal de Newton
- Utilitzar les matemàtiques per trobar planetes
- La gravetat, la lluna i les marees
- Gravity For Kids Conclusió
La gravetat és la força que ens impedeix surar a l'espai. Literalment, ens manté els peus a terra! Sentim els efectes de la gravetat cada segon de la nostra vida (tret que siguem astronautes), però la majoria de nosaltres no ho pensem. Aquest article pretén explicar la gravetat per als nens, i per a qualsevol altra persona que s'hagi preguntat mai per què cauen en lloc de caure cap amunt.
(Vegeu més articles de ciència.)
Abans de començar, aquí teniu una pregunta:
Si tingués un pes d'1 kg a una mà i un de 100 g pes a l'altra mà i els va deixar caure exactament al mateix temps, quina cauria més ràpid i, per tant, aterraria primer?
Trobareu la resposta més avall a la pàgina!
Si deixeu caure aquests pesos al mateix temps, quin d'ells arribaria a terra primer?Gravity For Kids: Introducció
Comencem pel principi.
Si deixeu caure un pedra, cau a terra. Per què és això?
Tothom sap que la resposta és 'Gravetat'!
Però què és la gravetat? És més que una paraula!
La gravetat és més que una paraula: és el que atrau aquests paracaigudistes cap a la Terra!La resposta real és que una força, una força que anomenem gravetat, està actuant sobre la pedra i tirant-la cap a la Terra.
La gravetat és, senzillament, una força d'atracció entre objectes . La pedra s'"atreu" per -estira cap a – la Terra.
Gràcies a Isaac Newton,sabem que:
Com més massa tingui un objecte, més gran serà la força d'atracció.
I...
Com més a prop hi ha alguna cosa. és a dir, més gran és la força d'atracció.
La Terra, que té una massa molt gran i que està molt a prop, exerceix una forta atracció sobre qualsevol cosa que hi ha al seu voltant, incloent:
una pedra quan la deixes caure,
el teu cos quan caus,
i alguna cosa gran i rodona que vola per sobre del teu cap...
... La lluna!
Però per què la lluna no s'estavella contra la Terra? I per què Neil Armstrong no va venir caient cap a la Terra quan va fer el seu «petit pas per a un home»?
Això arribarem. Però primer farem una ullada a com hem arribat a entendre la gravetat.
La gravetat per als nens: és el que manté els peus a terra!El descobriment de la gravetat
Torneu a la pregunta de la part superior de la pàgina:
Si tingués un pes d'1 kg a una mà i un pes de 100 g a l'altra, i els deixés caure exactament al mateix temps, això seria caurà el més ràpid... i per tant aterra primer?
La resposta (que espero que hagis encertat) és que tots dos caurien a la mateixa velocitat (o, més concretament, amb la mateixa acceleració), i tots dos tocarien a terra al mateix temps.
No us preocupeu si us heu equivocat. Fins i tot Aristòtil (que va viure del 384 al 322 aC) creia que els objectes més pesats cauen més ràpidament que els més lleugers, així que estàs bé.companyia!
De fet, la majoria de la gent ho va creure fins al voltant de 1638, quan l'astrònom italià Galileo Galilei va demostrar que els objectes cauen a la mateixa velocitat, sigui quin sigui el seu pes (o, en sentit estricte, la seva massa. Vegeu aquest article per trobar-lo). descobrir la diferència).
Els experiments de Galileu ens van ajudar a entendre la gravetat.Nota: un astrònom és algú que estudia els "cossos celestes", com ara llunes, estrelles, planetes, cometes i galàxies.
Una altra nota: ens referim a Galileu Galilei pel seu nom de pila, per la molt bona raó que així es referia a si mateix, com era costum a Itàlia en aquell moment.
La història diu que Galileu va demostrar la seva teoria deixant caure boles de diferents mides de la torre inclinada de Pisa.
Va trobar que la velocitat a la qual cau un objecte no està determinada pel pes que és, sinó pel temps que ha estat caient. .
Torre inclinada de Pisa: on es diu que Galileu va realitzar els seus experiments de gravetat.L'experiment de Galileu es va repetir... A la Lluna!
El 1971 l'astronauta Dave Scott va realitzar un experiment similar a de Galileu. No des de la torre inclinada de Pisa, sinó a la lluna. Scott va deixar caure una ploma i un martell i, sorpresa, sorpresa, tots dos van arribar a la superfície de la lluna alhora.
Galileo va calcular la velocitat a la qual s'acceleren els objectes mentre cauen a la Terra. Ara se sap que aquesta velocitat és de 9,81 m/s² , tot i que aquesta xifracanvia lleugerament en funció del lloc on es mesura a la Terra.
La xifra també ignora els efectes de la resistència de l'aire i qualsevol altre factor que pugui crear qualsevol cosa que no sigui una caiguda perfecta i sense fricció.
Galileo va augmentar. la nostra comprensió de la gravetat, però ni tan sols ell podia explicar per què va ser que les coses van caure a terra en primer lloc.
Isaac Newton
Universitat de Cambridge, Anglaterra, on va estudiar Isaac Newton.Depenia de l'anglès Isaac Newton, possiblement el científic més gran que hagi viscut mai, adonar-se de què era realment la gravetat.
Com tots els científics, Newton va utilitzar el treball d'altres científics com a base per a les seves pròpies teories. .
L'astrònom alemany Johannes Kepler havia elaborat la rotació dels planetes al voltant del sol (amb les observacions fetes per l'astrònom danès Tycho Brahe).
Utilitzant les lleis de Kepler del moviment planetari, la ubicació de qualsevol es pot calcular.Utilitzant les lleis del moviment planetari de Kepler, Newton es va adonar que la gravetat era una força d'atracció, i la mida de la força depenia tant de la massa dels objectes implicats com de la distància entre ells.
Llei de la gravitació universal de Newton
La llei de la gravitació universal de Newton, publicada el 1687 estableix que 'Dos cossos qualsevol de l'univers s'atrauen amb una força que és directament proporcional a la producte de les seves masses i inversamentproporcional al quadrat de la distància entre ells' .
La llei es pot escriure com una equació:
F = G ((m1xm2) / r²).
La força (F) entre dos objectes de masses m1 i m2 és igual al producte de les seves masses dividit pel quadrat de la distància (r) entre ells.
G és la constant gravitatòria. . Es manté igual allà on s'apliqui a l'Univers.
Utilitzant les lleis de Newton, podem esbrinar per què dos objectes de massa diferent cauen amb la mateixa acceleració.
Bàsicament, si la massa d'un objecte es duplica, la força gravitatòria es duplica, però la velocitat d'acceleració continua sent la mateixa.
Si la massa d'un objecte es redueix a la meitat, aleshores la força gravitatòria es redueix a la meitat, però de nou la velocitat de l'acceleració segueix sent la mateixa.
Utilitzar les matemàtiques per trobar planetes
Els científics es van adonar que Neptú havia d'existir, fins i tot abans de ser descobert!Utilitzant la llei de la gravitació universal de Newton, els científics van poder calculeu la presència de Neptú abans que fos descobert "correctament".
A la dècada de 1820 es va trobar que Urà (aleshores el planeta descobert més llunyà) no era on les lleis de Newton suggerien que hauria d'estar.
0 Durant les dècades següents, els astrònoms d'Anglaterra i França van concloure de manera independent que el moviment d'Urà estava sent afectat per un altre planeta, desconegut, i van calcular on apareixeria aquest altre planeta. Aquest planeta eraNeptú, i es va trobar l'any 1846, demostrant que la llei de Newson era correcta.Va ser l'atracció gravitatòria de Neptú la que estava afectant l'òrbita d'Urà.
La gravetat, la lluna i les marees
Les marees són causades per l'atracció gravitatòria de la Lluna.Hem descobert que la gravetat és la força d'atracció entre dos objectes.
Cada partícula de matèria és atreta per totes les altres partícules de la galàxia. , però la força que s'exerceix entre les partícules individuals és molt petita, perquè la seva massa és molt petita.
Però amb objectes grans, com la lluna i la Terra, la força d'atracció és molt forta.
Tan fort, de fet, que n'hi ha prou per mantenir la lluna girant al voltant de la Terra, en lloc de volar a l'espai.
(La massa de la Terra és d'uns 6 milions de milions de milions de milions de kg.)
Com que la lluna és més petita i menys densa que la Terra, té una massa significativament menor. Per tant, la força de gravetat a la Lluna és molt menor. Al voltant del 17% del de la Terra, de fet.
El pes de Neil Armstrong a la Lluna era només el 17% del que era a la Terra. Això li va permetre saltar més alt del que podia a la Terra, però tot i així va ser suficient per portar-lo de nou a la superfície de la Lluna.
Tot i que la massa de la Lluna és molt menor que la de la Terra, encara afecta la Terra. . La força que exerceix mentre orbita la Terra atrau els oceans cap a ella, provocant marees.
La gravetat es manté.aquest satèl·lit en òrbita sobre la Terra.Gravity For Kids Conclusió
Hem tractat moltes coses en aquest article. Gràcies a Galileu has descobert que tots els objectes (una pedra, tu, un piano de cua) cauen al mateix ritme, sigui quina sigui la seva massa.
Un cop més, gràcies a Galileu, has trobat que a Terra, els objectes s'acceleren a 9,81 m/s² (entre s'escau) quan es cauen, i que aquesta xifra varia molt lleugerament depenent d'on es trobi a la Terra.
El treball de Newton ens va demostrar que la gravetat és una força de atracció entre objectes, i depèn tant de les masses dels objectes implicats com de la distància entre ells.
A partir d'això sabeu que la força d'atracció augmenta per a un objecte amb més massa, i disminueix per a un objecte amb menys massa, és a dir, la seva acceleració és una constant, G.
Hem comprovat que la lluna és l'encarregada d'estirar els mars cap a ell, fent que les marees surtin i tornin a entrar. .
Per què no llegiu més informació sobre la vida i el treball dels científics a l'article? Molts d'ells van fer altres descobriments increïbles que no només estaven relacionats amb la gravetat.
Vegeu més articles científics aquí.