Principi Fondamentali di Gravitazione e Elettrostatica: Concetti Chiave

Gravitazione Universale

• Legge di gravitazione universale: due particelle di materia si attraggono con una forza proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che le separa.
• Campo gravitazionale: le perturbazioni che un corpo produce nello spazio circostante possedendo una massa.
• Intensità di campo gravitazionale (g): in un punto dello spazio, è la forza che agisce sull'unità di massa che si trova in quel punto.
• Forze conservatrici: forze per le quali il lavoro compiuto non dipende dal percorso seguito.
• Energia potenziale gravitazionale: di una massa m in un punto dello spazio, è il lavoro compiuto dal campo gravitazionale per spostare la massa m da quel punto all'infinito.
• Potenziale gravitazionale: in un punto dello spazio, è il lavoro compiuto dal campo per spostare l'unità di massa da quel punto all'infinito.

Le Leggi di Keplero

• 1ª Legge: Tutti i pianeti si muovono su orbite ellittiche con il Sole situato in uno dei fuochi.
• 2ª Legge: Il raggio vettore che unisce un pianeta al Sole spazza aree uguali in tempi uguali.
• 3ª Legge: Il quadrato del periodo di rivoluzione di un pianeta è direttamente proporzionale al cubo della distanza media del pianeta dal Sole.

Elettrostatica e Legge di Coulomb

Legge di Coulomb: La forza di attrazione o di repulsione elettrica tra due cariche puntiformi è direttamente proporzionale al prodotto delle cariche e inversamente proporzionale al quadrato della distanza che le separa.

Caratteristiche delle forze elettriche

• La forza è diretta lungo la retta che congiunge le cariche. La forza è repulsiva se le cariche sono dello stesso segno, mentre è attrattiva se le cariche sono di segno opposto.
• Sono forze a distanza: non è necessario alcun mezzo materiale tra le cariche affinché tali forze agiscano.
• Si presentano sempre in coppia, in accordo con il principio di azione e reazione. Le forze F₁₂ e F₂₁ hanno la stessa intensità e direzione, ma versi opposti.
• Verificato sperimentalmente che le forze elettriche soddisfano il principio di sovrapposizione. In presenza di tre o più cariche elettriche, la forza risultante su una di esse è la somma vettoriale di tutte le forze esercitate dalle altre cariche.

Campo Elettrico

• Campo elettrico: il disturbo prodotto nello spazio circostante da un corpo dotato di carica elettrica.
• Intensità di campo elettrico (E): in un punto dello spazio, è la forza che agisce su una carica positiva unitaria collocata in quel punto.
• Energia potenziale elettrica: per una carica q in un punto dello spazio, è il lavoro svolto dal campo elettrico per spostare la carica q da quel punto all'infinito.