zwaartekrachten

Zwaartekrachten zijn een fundamentele kracht in de natuur die aantrekking uitoefent tussen massa’s. Ze werken over aanzienlijke afstanden en treden op tussen elk paar voorwerpen met massa. De kracht trekt de twee lichamen naar elkaar toe en werkt langs de lijn die de massa-centra verbindt. Het is een vectoriële kracht die altijd naar het middel van het andere voorwerp wijst en afneemt naarmate de afstand toeneemt.

Volgens de universele wetten van Newton is de zwaartekracht tussen twee puntmassa’s m1 en m2 gelijk aan F = G m1 m2 / r^2, waarbij r de afstand tussen de massapunten is en G de zwaartekrachtconstante (ongeveer 6,674×10^-11 m^3 kg^-1 s^-2). De kracht is wederzijds: elk voorwerp trekt het andere met dezelfde kracht aan.

Op aarde ervaren voorwerpen een gewicht W = m g, waarbij g de versnelling door de zwaartekracht nabij het aardoppervlak is (ongeveer 9,81 m/s^2). Gelijkelijk varieert g met hoogte, ondergrond en nabij grote massa’s. Zwaartekracht kan worden beschreven als een zwaartekrachtsveld met potentiaal Φ, waarbij F = -∇Φ en Φ ≈ - G M / r voor een puntmassa.

Zwaartekracht bepaalt de beweging van hemellichamen en satellieten: banen ontstaan doordat de zwaartekracht een centripetale versnelling levert. In de klassieke visie volgen deze bewegingen de wetten van Kepler; in de algemene relativiteit wordt zwaartekracht niet als een krachtenveld gezien maar als kromming van ruimtetijd veroorzaakt door massa en energie. Zwaartekracht heeft ook invloed op getijden en op de structuur van planeten en sterren.