gravitasjonslov

Gravitasjonsloven, ofte kalt Newtons gravitasjonslov, beskriver den tiltrekkende kraften mellom to masser som følger av universell gravitasjon. Ifølge loven er den gravitasjonskraften mellom to punktmasser proporsjonal med produktet av massene og omvendt proporsjonal med kvadratet av avstanden mellom dem, og er rettet langs linjen som forbinder massenes sentre.

Matematisk kan den skrives som F = G m1 m2 / r^2, der F er kraftens størrelse og r er avstanden mellom massene. I vektorform kan den skrives som F12 = - G m1 m2 (r1 - r2) / |r1 - r2|^3, eller F = - G m1 m2 r_hat / r^2, der r_hat er enhetsvektoren fra den ene massen til den andre.

Gravitasjonskonstanten G har målt verdi ca. 6,67430 × 10^-11 m^3 kg^-1 s^-2. Loven er universelt anvendt og beskriver bevegelsen av himmellegemer, satellitter og andre masser i regime der hastighetene er små i forhold til lysets hastighet og gravitasjonsfeltene er svake.

Historisk ble loven formulert av Isaac Newton i 1687 i Principia, og dens kraft ble senere målt eksperimentelt i Cavendish-eksperimentet. Loven gjorde det mulig å forklare Keplers baner og å beregne tidsforløp for måne- og planetariske bevegelser samt tidevann og andre jordnære fenomener.

Newtonsk gravitasjon er en klassisk beskrivelse og gir god tilnærming i mange praktiske situasjoner, men i sterke felt eller ved høye hastigheter beskrives gravitasjon mer presist av Einsteins generelle relativitetsteori, som oppfatter gravitasjon som krumning av spacetime.

Potensiell energi: U(r) = - G m1 m2 / r.