Newtons gravitationslag

Den här artikeln behöver källhänvisningar för att kunna verifieras. (2019-12) Åtgärda genom att lägga till pålitliga källor (gärna som fotnoter). Uppgifter utan källhänvisning kan ifrågasättas och tas bort utan att det behöver diskuteras på diskussionssidan.

Newtons gravitationslag innebär att två kroppar dras mot varandra med en kraft som är proportionell mot kropparnas massor och omvänt proportionell mot kvadraten på avståndet mellan dem:

${\displaystyle F_{1}=F_{2}=G{\frac {m_{1}m_{2}}{r^{2}}}\ }$

Här är

F: kraften mellan kropparna

m: massa

r: avståndet mellan kropparnas tyngdpunkter

G: gravitationskonstanten, en universell proportionalitetskonstant ≈ 6,7 · 10^-11 m³ kg^-1s^-2

Med vektorer:

${\displaystyle \mathbf {F} _{12}=-\mathbf {F} _{21}=-G{m_{1}m_{2} \over {\vert \mathbf {r} _{12}\vert }^{2}}\,\mathbf {\hat {r}} _{12}}$

Lagen gäller bara för kroppar som inte omsluter varandra. En sten och ett cementrör som svävar åtskilda i rymden dras mot varandra enligt denna lag. Men om stenen finns inne i röret, kommer kraften från olika delar av röret att dra åt olika håll, vilket försvagar den totala kraften. Det går att räkna som om röret var delat där stenens tyngdpunkt befinner sig. Ena delen av röret ger en kraft i en riktning, andra delen en kraft i motsatt riktning och den verkliga kraften är skillnaden mellan de två motriktade krafterna. Om stenens och rörets tyngdpunkter sammanfaller, blir kraften noll.

Gravitationskraften mellan lätta föremål är mycket liten. Två människor som står tätt ihop dras mot varandra med en kraft på i storleksordningen 0,01 millinewton. Det är jämförbart med tyngdkraften av ett sockerkorn.

Newtons lag har ersatts av Einsteins allmänna relativitetsteori, men den fortsätter att användas som en utmärkt approximation av effekterna av gravitation i de flesta applikationer. Relativitet krävs endast när det finns ett behov av extrem precision, eller när det handlar om mycket starka gravitationsfält, såsom de i närheten av extremt stora och täta föremål, eller på mycket nära håll (såsom Merkurius omloppsbana runt solen).