MASSA INERZIALE E MASSA GRAVITAZIONALE

Massa Inerziale e Massa Gravitazionale:

Nella scorso articolo(Forze Gravitazionali) abbiamo detto che sulla Terra:

Leggendo il titolo di questo articolo forse state intuendo quale è il problema. Quando abbiamo introdotto la seconda legge di Newton: F = m · a(la forza è uguale al prodotto della massa del copro soggetto alla forza · l'accelerazione che subisce)

La m(massa) è una grandezza che misura l'inerzia del corpo. L'inerzia se vi ricordate era la capacità di un corpo nell'opporsi al moto. Questa massa prende il nome di mazza inerziale.

Invece nell'articolo (Forze Gravitazionali) abbiamo introdotto la legge di gravitazione universale:

Questa è la forza presente per qualsiasi corpi con masse di qualsiasi grandezza. In questo caso la massa in questione prende il nome di massa gravitazionale.

Qui sorge la domanda: fino ad ora quella m era la massa e basta. Ora abbiamo due tipi di masse quindi coincidono oppure d'ora in poi le dobbiamo chiamare e vedere in modo diverso?

La risposta a questa domanda la si ottiene tramite degli esperimenti ed in conclusione

massa inerziale = massa gravitazionale

Inizialmente si confermò la validità di questa uguaglianza solo fino all'ordine 10^-6. Poi un certo Albert Einstein tolse qualsiasi dubbio sulla questione.

Iniziamo a parlare del Principio di Equivalenza:

Einstein utilizzò due esempi:

Esempio 1) Ascensore: Immaginiamo di essere in una ascensore che sta cadendo visto che i ganci si sono rotti. L'ascensore sta effettuando un moto di caduta libera allora sta cadendo al suolo con un'accelerazione pari a = 9.81 m/s^2.

Le persone all'interno inizieranno a fluttuare o almeno sicuramente non avranno più i piedi attaccati al pavimento dell'ascensore. Lo stesso effetto lo si ha se per caso vi trovaste sulla Stazione Spaziale Internazionale.

Esempio 2) Navicella Spaziale: Il secondo esempio è all'interno di una navicella spaziale. La particolarità della navicella è che non ha finestre. Il capitano della navicella decide di accendere i motori e la navicella subisce una accelerazione pari a = 9.81 m/s^2. Ciò porta a creare una forza di gravità "artificiale". Infatti inizialmente l'equipaggiamento fluttuava e poi dopo aver acceso i motori può tranquillamente rimanere in piedi con i piedi sul pavimento. Non avendo le finestra la navicella non può sapere se la navicella è sulla terra o stia solamente accelerando.

In conclusione non c'è modo di distinguere gli effetti tra la gravità e un sistema di riferimento accelerato.

Un corpo di massa m attratto dalla forza gravitazionale di un pianeta non è diversa da quella di un corpo soggetto ad una accelerazione pari alla g di quel pianeta allora:

MASSA INERZIALE = MASSA GRAVITAZIONALE

Buono studio!