Wat is de zwaartekracht?

Zwaartekracht is een natuurkracht die ervoor zorgt dat voorwerpen met massa elkaar aantrekken. Hoe groter de massa van de voorwerpen en hoe dichter ze bij elkaar zijn, hoe sterker de zwaartekracht tussen hen is. Het is de kracht die ervoor zorgt dat voorwerpen naar de aarde vallen, dat planeten in een baan om de zon blijven, en dat sterrenstelsels bij elkaar gehouden worden.

De zwaartekracht is altijd een aantrekkende kracht. Op aarde ervaren we de zwaartekracht als het gewicht van een voorwerp. De sterkte van de zwaartekracht op een voorwerp op aarde wordt bepaald door de massa van het voorwerp en de valversnelling ($g$), die ongeveer $9,81 \text{ m/s}^2$ is. De formule hiervoor is $F_z = m \cdot g$, waarbij $F_z$ de zwaartekracht is in Newton (N), $m$ de massa in kilogram (kg) en $g$ de valversnelling in meter per seconde kwadraat ($\text{m/s}^2$).

Voorbeeld: Als een boek een massa heeft van 1,5 kg, dan is de zwaartekracht die de aarde op het boek uitoefent: $F_z = 1,5 \text{ kg} \cdot 9,81 \text{ m/s}^2 = 14,715 \text{ N}$. Dit betekent dat het boek een gewicht heeft van ongeveer 14,7 Newton.

De universele wet van de zwaartekracht, opgesteld door Isaac Newton, beschrijft de aantrekkingskracht tussen twee willekeurige massa's in het heelal. Deze wet wordt uitgedrukt met de formule:

$F_z = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2}$

Hierin is:

• $F_z$ de zwaartekracht in Newton (N).
• $G$ de universele gravitatieconstante ($6,674 \cdot 10^{-11} \text{ N} \cdot \text{m}^2/\text{kg}^2$).
• $m_1$ en $m_2$ de massa's van de twee voorwerpen in kilogram (kg).
• $r$ de afstand tussen de middelpunten van de twee voorwerpen in meter (m).

Deze algemene formule laat zien dat zwaartekracht overal in het heelal werkt en afhankelijk is van de massa's en de afstand tussen de voorwerpen.