Elkarrekintza grabitatorioa

Zeruko gorputzen eta planeten mugimenduen natura azaltzeko, Ingalaterrako Isaak Newton (1642-1727) zientzialariak eta pentsatzaileak ezarri zuen gorputz material masadun guztiek elkarrekintza grabitatorio izeneko fenomeno bati esker sortutako erakarpen-indarrak elkarri eragiten dietela.

Indar grabitatorioek, Eguzkiaren eta Lurraren artean gertatutakoak, adibidez, honako ezaugarri hauek dituzte:

• Indarraren norabidea parte hartzen duten bi gorputzak (sortzen duena eta jasotzen duena) lotzen dituen zuzenarena da.
• Indarraren zentzua elkarrekintza grabitatorioa sortzen duen masara abiatzen da.
• Modulua elkarrekintza grabitatorioan parte hartzen duten masen zuzenki proportzionala eta aldentzen dituen distantziaren karratuaren alderantziz proportzionala da.
• Elkarrekintza grabitatorioari esker sortzen diren indarrak erakargarriak izaten dira beti.

Grabitazio unibertsalaren legea

Keplerrek mugimendu planetarioei buruz (20 gaia ikusi) egindako lanak oinarritzat hartuta, elkarrekintza grabitatorioen natura azaldu zuen Isaak Newtonek, elkarrekintza horiek sortzen duten indarraren balorea adierazten duen formula honetan:

Adierazpen horretan, grabitazio unibertsalaren legea bezala ezaguturik, F grabitazio-indarra da; m1 eta m2, elkarrekintza grabitatorioan parte hartzen duten masak; r, elkarrengandik aldentzen duen distantzia; eta, G, grabitazio unibertsalaren konstantea bezala ezagututako proportzionaltasunaren faktorea, zeinen balorea, Nazioarteko Sisteman, 6,67 · 10^-11 N·m²/kg² den.

Lege hori bektore-formatuan adieraz daiteke, honako era honetan:

Grabitate-indarra eta grabitazio-eremua

Grabitate-indarrek urrutitik egiten dute lan, haietan inplikatutako gorputz materialen artean kontaktu fisikorik egon gabe. Urrutiko ekintza ideia hori zehaztu egin da fisikan eremu nozioaren bidez; horren existentzia hutsak inguratutako espazioan partikulak edo objektuak sortzen duen perturbazioa da. Elkarrekintza grabitatorioaren kasuan, grabitazio-eremua sortzen da masa ez nulua duen gorputz material bat espazioan dagoelako.

Horrela, partikula material batek grabitazio-eremu bat sortzen du espazioan; eremu horren intentsitatea, grabitazio unibertsalaren legetik ikus daitekeen bezala, honako adierazpen honek ematen du:

Adierazpen horren minus zeinuak adierazten du grabitazio-eremua erakarmenezko naturakoak izaten direla beti; izan ere, eremu horren indar-lerroek sortzen duen m masara begiratzen diote.

Grabitate-indarra adierazi ahal da grabitazio-eremuaren intentsitatearen eta eremu horretan sartzen den masaren biderkadura bezala. Hau da:

Grabitazio-eremuaren gainezarpenaren legea

Newtonen grabitazio unibertsalaren legeak deskribatutako elkarrekintza grabitatorioak indarren gainezarpenaren legea egiaztatzen du. Horrela, m₁, m₂ eta m₃ masa puntualak aintzat hartuta, lehenengo biek hirugarrenaren gainean egiten duten baterako grabitate-indarra honako hau da: lehenengoak hirugarrenaren gainean egingo lukeen indarra, bigarrena ez balego, gehi bigarrenak hirugarrenaren gainean egingo lukeena, lehenengo masa ez balego. Hau da:

Parte hartzen duten indarren eta masen beste edozein konbinazio baterako ekuazio berdinak idaztea posiblea izango litzateke.