Gravitazione (Fisica)

Schede di ripasso sulla gravità newtoniana e sulle sue conseguenze. La legge di gravitazione universale di Newton fornisce una forza attrattiva inversamente proporzionale al quadrato F = G m1 m2 / r^2 lungo la retta che congiunge due masse, con la costante universale G misurata per la prima volta da Cavendish; i corpi a simmetria sferica agiscono come se tutta la loro massa fosse concentrata nel centro, e le forze risultanti si sommano per sovrapposizione. Gravitazione in prossimità della superficie terrestre: g = GM/r^2, peso W = mg, la caduta di tutte le masse con lo stesso ritmo e le piccole correzioni dovute all'altitudine, alla rotazione della Terra e al suo rigonfiamento equatoriale. Energia potenziale gravitazionale U = -GMm/r (nulla all'infinito), conservazione dell'energia meccanica totale, velocità di fuga sqrt(2GM/R) e legame gravitazionale. Orbite dei satelliti: velocità e periodo orbitali circolari, energia orbitale E = -GMm/2r, orbite geostazionarie e assenza di peso in caduta libera. Le tre leggi di Keplero sul moto dei pianeti (ellissi, aree uguali e la relazione tra periodo e semiasse maggiore) e il loro fondamento nel momento angolare e nella forza inversamente proporzionale al quadrato. Forze di marea, maree sizigiali e di quadratura, rotazione sincrona e il riscaldamento di Io. Infine la teoria della gravità di Einstein: il principio di equivalenza, la curvatura dello spaziotempo, il raggio di Schwarzschild e i buchi neri, le lenti gravitazionali e la dilatazione del tempo.