Gravitation – Enkel förklaring med formel och exempel!

Enkel förklaring av vad som påverkar gravitation

Alla objekt (”saker”) med en massa påverkar varandra med en kraft som drar dem mot varandra. Denna kraft kallas för gravitation (gravitationskraften). Storleken på gravitationen påverkas av objektens massa och avståndet mellan dem. Det är som om det finns en ”dragning” mellan objekten som gör att de vill närma sig varandra. Ju större objekten är, desto starkare är den här dragningen. Du kan tänka dig att när du släpper en boll, så faller den till marken på grund av gravitationskraften. På samma sätt håller gravitation också planeter i bana runt solen och månar i bana runt deras planeter. Inom fysik 1 används tyngdkraften och gravitationen ofta som synonymer men det finns en skillnad som vi beskriver längre ner!

Det är gravitationskraften som håller planeter i en bana runt solen och månar i bana runt deras planeter. Ju större objektet är, desto starkare är dess gravitationskraft. Detta är anledningen till att solen har så stark dragning på planeter, även om de är mycket långt borta.

Gravitationskraften är proportionell mot objektens massa och minskar ju längre bort från varandra objekten är. Exempelvis, om vi håller avståndet konstant och lika, kommer två planeter med större massa ha en starkare gravitationsplats mellan sig än två planeter på samma avstånd men med mindre massa. Detsamma gäller planeter längre bort. De kommer ha en svagare gravitationskraft jämfört med planeter av samma storlek som befinner sig närmare varandra.

Gravitation på olika platser

1. På jorden: Gravitationskraften på jorden är ungefär likadan överallt. Du kan märka att när du hoppar, så faller du tillbaka ner till marken på grund av jordens gravitationskraft.
2. På månen: Gravitationskraften på månen är mycket svagare än på jorden. Detta gör att människor kan hoppa högre på månen än de kan på jorden.
3. På en planet med högre massa: På en planet med högre massa än jorden skulle gravitationskraften vara starkare. Detta skulle göra att allt på planeten skulle väga mer och det skulle vara svårare att röra sig.
4. Nära en stjärna: När en planet är nära en stjärna med högre massa skulle gravitationskraften vara mycket starkare. Detta skulle göra att planeten skulle vara tvungen att hålla sig i en mycket nära bana runt stjärnan.

Tyngdkraft – koppling till gravitationen

Gravitation och tyngdkraft är två begrepp som ofta används som synonymer, men det finns en liten ”dold” skillnad mellan dem.

Likheter:

• Både gravitation och tyngdkraft beskriver en kraft som drar samman två objekt.
• Både gravitation och tyngdkraft påverkar vikten av objekt, d.v.s. hur tungt objektet känns när det står stilla på en yta.
• Både gravitation och tyngdkraft är invers proportionella till avståndet mellan två objekt.

Skillnader:

• Gravitation är en fundamental kraft som beskrivs av Newtons gravitationslagen och är en av de fyra grundläggande krafterna i universum. Tyngdkraft, å andra sidan, är en beskrivning av effekten av gravitationskraften på ett objekt.
• Gravitation är en kraft som verkar på alla objekt med massa, oavsett deras sammansättning eller kemiska egenskaper. Tyngdkraft, å andra sidan, är en kraft som är specifik för jorden och som beror på jordens massa och storlek.
• Tyngdkraften på jorden är ungefär likadan överallt, men varierar på olika platser i universum beroende på den totala massan och sammansättningen av objekten i närheten.

Så, för att sammanfatta är gravitation en fundamental kraft som beskriver påverkan mellan alla objekt med massa, medan tyngdkraft är en beskrivning av effekten av gravitationen på en specifik plats, som vanligtvis i fysik är jorden eller månen.

Formler med gravitation

Gravitationslagen

[latexpage]
$$
F_g=G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2}
$$

F_g= gravitationskraft, G = Gravitationskonstanten, m = objektets massa, r = avståndet mellan objekten

Gravitation exempel

Om vi har två objekt med massorna m₁ = 1 kg och m₂ = 1 kg och med ett avstånd r = 1 meter mellan deras centra, vad blir gravitationskraften F:

Gravitationskraften bestäms med hjälp av Newtons gravitationslag vars formel är:

F = G * (m₁ *m₂ ) /r² , där G är gravitationskraften, m_i är objektens massor och r är avståndet mellan objekten. Gravitationskonstanten har ett värde på omkring 6.67 x 10^-11 Nm^2/kg^2.

Insättning av de givna uppgifterna:

F = 6.67 x 10^-11 Nm^2/kg^2 * (1 kg) * (1 kg) / (1 meter)^2 = 6.67 x 10^-11 N