IL Luna è il satellite naturale della Terra, ha un diametro equatoriale di circa 3500 km, massa di 7,5 x 1022 Kg e una velocità di traslazione di 3700 km/h. Vi siete mai chiesti perché la Luna non cade sulla Terra, essendo un corpo così grande e massiccio?
IL Legge di Gravitazione Universale è stato uno dei contributi importanti di Isaac Newton. Ci mostra che i corpi massicci hanno la capacità di attrarsi l'un l'altro da una forza reciproca chiamata forza gravitazionale. Pertanto, possiamo concludere che la Terra attrae la Luna e la Luna attrae la Terra con una certa forza, ma il satellite naturale non cade mai sulla superficie terrestre.
L'idea di Newton
Newton ha ideato un modo per posizionare gli oggetti in orbita attorno alla Terra. Un oggetto, lanciato orizzontalmente da una certa altezza, compie un movimento curvo fino a cadere a terra. Questo movimento è una curva perché segue la curvatura della Terra. Lanciando l'oggetto da una certa altezza e alla giusta velocità, è possibile fargli seguire l'intera curvatura della Terra e tornare al punto di origine del lancio. In questa situazione, l'oggetto mantiene una velocità tangenziale alla traiettoria ed esegue un movimento di "caduta infinita" attorno al pianeta.
Perché la Luna non cade sulla Terra?
La velocità della Luna è tangenziale alla sua traiettoria attorno alla Terra e, come tale, è in una sorta di moto di caduta perpetuo e non raggiungerà mai la superficie terrestre. Il suo valore di velocità è abbastanza grande da rimanere in orbita seguendo la curvatura della Terra.
lancio di un satellite
Il rilascio di satelliti quelli artificiali seguono questo stesso principio. Il satellite viene “spinto” da un razzo in una regione al di fuori dell'atmosfera terrestre alla velocità esatta che gli consentirà di compiere un moto perpetuo intorno al pianeta.
La velocità del satellite è tangenziale alla sua traiettoria
L'equazione seguente determina quanto deve essere veloce un satellite per rimanere in una data orbita attorno alla Terra.
In questa equazione abbiamo:
V: velocità del satellite;
G: Costante di gravitazione universale (6,7 x 10 – 11 Nm2/Kg2);
M: Massa terrestre (circa 6.0 x 10 24 kg);
UN: Distanza dal satellite al centro della Terra.
di Joab Silas
Laureato in Fisica
Fonte: Scuola Brasile - https://brasilescola.uol.com.br/fisica/por-que-lua-nao-cai-na-terra.htm