Cos'è costante gravitazionale?

Costante Gravitazionale (G)

La costante gravitazionale, indicata con la lettera G, è una costante fisica che appare nella legge di gravitazione universale di Newton e nella teoria della relatività generale di Einstein. È usata per calcolare la forza di attrazione gravitazionale tra due oggetti con massa.

• Definizione: La costante gravitazionale quantifica l'intensità della forza gravitazionale. È una costante fondamentale della natura, il cui valore è stato determinato sperimentalmente.

• Valore: Il valore accettato attualmente della costante gravitazionale è approssimativamente:

  G = 6.67430 × 10^-11 N⋅m²/kg²

• Legge di Gravitazione Universale di Newton: La legge di Newton afferma che la forza gravitazionale (F) tra due masse (m₁ e m₂) separate da una distanza (r) è direttamente proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che le separa:

  F = G * (m₁ * m₂) / r²

  Legge di Gravitazione Universale

• Determinazione Sperimentale: Determinare il valore di G è notoriamente difficile a causa della debolezza della forza gravitazionale rispetto ad altre forze fondamentali. L'esperimento più famoso per misurare G è l'esperimento di Cavendish.

• Esperimento di Cavendish: Esperimento di Cavendish utilizza una bilancia di torsione per misurare la debole forza di attrazione tra due masse conosciute. Dalla misurazione della forza, si può calcolare il valore di G.

• Relatività Generale di Einstein: Nella Relatività%20Generale di Einstein, la gravità non è considerata una forza, ma piuttosto una manifestazione della curvatura dello spazio-tempo causata dalla massa e dall'energia. La costante gravitazionale appare anche nelle equazioni di campo di Einstein.

• Incertezze: Nonostante gli sforzi, la costante gravitazionale è la costante fondamentale conosciuta con la minore precisione. Ci sono ancora attive ricerche per determinare il suo valore con maggiore accuratezza. Le discrepanze tra le varie misurazioni sperimentali persistono e rappresentano una sfida per i fisici.

• Importanza: La costante gravitazionale è cruciale in molti campi della fisica e dell'astronomia, tra cui:

  • Calcolo delle orbite dei pianeti e dei satelliti.
  • Modellazione della struttura ed evoluzione delle stelle e delle galassie.
  • Comprensione della cosmologia e dell'espansione dell'universo.