Accelerazione di gravità spiegata ai bambini

Hai mai pensato a come mai non galleggiamo come gli astronauti nello spazio? Oppure perché, se lasci cadere un giocattolo, va sempre verso il pavimento e non vola via verso il soffitto? Tutto questo è grazie a una cosa che si chiama gravità! Ma cos’è esattamente la gravità, e perché è così importante per noi? Scopriamolo insieme in modo semplice!

Cosa è la Gravità?

La gravità è una “forza invisibile” che tira tutto verso il centro della Terra. Immagina di avere un grande magnete nascosto sotto i tuoi piedi, uno che attira tutto ciò che ti circonda verso il pavimento. Anche se non possiamo vederla, la gravità è sempre al lavoro!

Quando lasci cadere una palla, questa cade al suolo perché la gravità la attira verso il basso. Ma non è solo la Terra a usare la gravità. Ogni pianeta, stella e anche le cose molto grandi nello spazio hanno gravità, e tutti attirano gli oggetti vicini!

Come Funziona la Gravità?

Immagina di saltare verso l’alto il più forte possibile. Anche se salti molto in alto, alla fine atterri di nuovo sul pavimento. Questo accade perché la gravità ti tira indietro, non permettendoti di volare via. La gravità è una forza forte abbastanza da tenerci tutti “attaccati” al suolo. Altrimenti, andremmo tutti svolazzando!

Perché la gravità è importante per sostenere la vita sulla Terra

Nel linguaggio quotidiano, diciamo che le cose cadono perché la gravità terrestre le attira. Parliamo come se il nostro peso fosse un dato di fatto. In realtà, il peso cambia quando cambia la forza di gravità. La Luna è molto più piccola e la forza di gravità sulla Luna è circa 1/6 di quella della Terra. Quindi qualsiasi oggetto sulla Luna pesa 1/6 del suo peso sulla Terra. Ciò che non cambia è la quantità di materia contenuta in un oggetto. Questa si chiama massa. Sulla Terra, massa e peso sono uguali per scopi pratici. Il viaggio sulla Luna dimostra che non sono proprio la stessa cosa.

Isaac Newton dedusse che la forza risultante è uguale alla massa per l'accelerazione. Maggiore è la massa dell'oggetto in caduta, maggiore è la forza di attrazione gravitazionale che lo attira verso la Terra. Tuttavia, la maggiore massa annulla la maggiore forza di attrazione, quindi l'accelerazione è la stessa.

Un esperimento comune per verificarlo consiste nel far cadere una piuma e una palla da bowling dalla stessa altezza. Per vedere l'effetto della gravità è necessario eliminare tutta l'aria dalla stanza, in modo da non avere alcuna resistenza dell'aria (il vuoto). Sia la piuma che la palla da bowling raggiungeranno il fondo nello stesso momento, nonostante la piuma sia più leggera e la palla da bowling più pesante.

10 importanza della gravità

Esperienze quotidiane degli studentiLe cose che cadono verso la Terra sono eventi talmente familiari che gli studenti possono considerarli "naturali", senza bisogno di ulteriori spiegazioni.Anche gli studenti che usano la parola "gravità" in un contesto appropriato possono non essere in grado di spiegare di cosa si tratta, o essere incoerenti nelle loro spiegazioni.Ricerca:

Watts (1982)Visione scientificaLe forze gravitazionali sono considerate intrinsecamente legate a ciò che chiamiamo "massa". Esiste una forza di attrazione gravitazionale tra ogni oggetto nell'universo. L'entità della forza gravitazionale è proporzionale alle masse degli oggetti e si indebolisce all'aumentare della distanza tra di essi. Entrambi gli oggetti esercitano una forza attrattiva uguale l'uno sull'altro: un oggetto che cade attrae la Terra con la stessa forza con cui la Terra lo attrae. La grande differenza di massa tra la Terra e l'oggetto in caduta fa sì che il movimento della Terra sia impercettibilmente piccolo. Ci accorgiamo delle forze gravitazionali solo se uno degli oggetti coinvolti ha una massa enorme (come la Terra). In tutti i tentativi di paragonare le forze gravitazionali con altre forze, esse sono relativamente molto più deboli di quelle che si possono trovare in un'atmosfera di gravità.

Perché la gravità è importante nello spazio

L'accelerazione subita da un oggetto a causa della forza gravitazionale è chiamata accelerazione di gravità. La sua unità di misura SI è m/s2. L'accelerazione dovuta alla gravità è un vettore, cioè ha una grandezza e una direzione. L'accelerazione dovuta alla gravità sulla superficie della Terra è rappresentata dalla lettera g. Il suo valore standard è definito come 9,80665 m/s2 (32,1740 ft/s2).[1] Tuttavia, l'accelerazione effettiva di un corpo in caduta libera varia a seconda della posizione.

Maggiore è la massa dell'oggetto in caduta, maggiore è la forza di attrazione gravitazionale che lo trascina verso la Terra. Nell'equazione precedente, questa è [math]F[/math]. Tuttavia, la quantità di volte in cui la forza diventa più grande o più piccola è uguale al numero di volte in cui la massa diventa più grande o più piccola, in quanto il rapporto rimane costante. In ogni situazione, la [math] \frac{F}{m}\ [/math] si annulla fino all'accelerazione uniforme di circa 9,8 m/s2 . Ciò significa che, indipendentemente dalla loro massa, tutti gli oggetti in caduta libera accelerano alla stessa velocità.

Quindi, quando cammini, corri o anche solo stai fermo, la gravità ti sta trattenendo per non farti fluttuare via. E non succede solo a te! La gravità tiene attaccato anche il mare alla Terra, e anche gli alberi e le montagne.

Anche se non ci pensiamo spesso, la gravità è sempre con noi. Ci aiuta a camminare, a mantenere il mare nei suoi confini e perfino a fare in modo che la Luna rimanga vicina alla Terra. La prossima volta che lasci cadere qualcosa, pensa a come la gravità sta lavorando senza sosta per tenerci tutti con i piedi per terra!