La forza gravitazionale

Ho necessità di chiarire alcuni dubbi relativi alla forza gravitazionale terrestre. Vorrei sapere da cosa è causata e perché le maree rispondono più alla Luna che alla Terra, quando la forza di gravità della Terra è di gran lunga superiore a quella della Luna.
Gianna Dorigo
30 ottobre 2003
Nella domanda vi sono almeno due questioni sovrapposte. La causa della forza gravitazionale terrestre è la massa della Terra, per via della legge di gravitazione universale di Newton. Ma la causa della legge di Newton la potrebbe rivelare solo il Padre eterno.

A queste domande la fisica di solito risponde con un gioco di specchi, la causa di una legge è un'altra legge (più sofisticata, più suggestiva ecc.), magari a sua volta deducibile da una legge e così via. Lasciamo perdere. Diamo per acquisito che le masse si attraggono con la forza di Newton, che decresce con il quadrato della distanza tra di esse.

Consideriamo la Terra e la Luna, che è un po' più piccola; questi due corpi celesti si attraggono e orbitano intorno al comune centro di massa, che sta molto vicino al centro della Terra perché appunto il nostro pianeta è molto più grosso rispetto al nostro satellite. Però la massa della Terra non sta tutta concentrata in un punto, perché è grossa ed è fatta di tanti pezzetti.

I pezzetti più vicini alla Luna subiscono una forza più grande perché sono più vicini, viceversa quelli più lontani subiscono una minore forza perché sono più distanti. Quindi le alte maree ci sono perché la forza gravitazionale non è uniforme, e i dislivelli che si vengono a creare con le maree sono una piccola cosa (qualche metro) rispetto ai circa 6300 km di raggio terrestre.

Le maree capitano circa ogni dodici ore, e nei dettagli sono cosa assai complicata: si dovrebbe considerare anche l'azione del Sole, per il quale vale un discorso analogo, e tutte le altre complicazioni introdotte dalla geografia terrestre. Il punto fondamentale, ripetendo, è che la forza di Newton non è uniforme e inoltre, che i corpi celesti hanno un'estensione.

Giorgio Immirzi Dipartimento di Fisica, Università di Perugia

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