Capitolo 17: Gravitazione e leggi di Keplero

Descrizione

Questo capitolo affronta lo studio del moto dei corpi celesti attraverso le tre leggi empiriche di Keplero e la loro sintesi teorica realizzata da Newton con la legge di gravitazione universale. Si esplora il legame tra forza gravitazionale e accelerazione centripeta, nonché il ruolo di queste leggi nell’evoluzione del pensiero scientifico.

Contenuti principali

• Le tre leggi di Keplero:
  • 1ª legge: orbite ellittiche
  • 2ª legge: legge delle aree
  • 3ª legge: relazione tra periodo e raggio orbitale
• Legge di gravitazione universale: F = G (m₁m₂ / r²)
• Costante di gravitazione universale G
• Forza centripeta e orbite circolari
• Legami con la dinamica e l'energia potenziale gravitazionale
• Implicazioni storiche e filosofiche (rivoluzione copernicana, Newton, scienza moderna)

Esercizi

1. Calcola la forza gravitazionale tra due masse di 2 kg e 3 kg poste a una distanza di 2 metri.
2. Determina il periodo orbitale di un satellite geostazionario attorno alla Terra.
3. Usa la terza legge di Keplero per confrontare i periodi di due pianeti a distanze diverse dal Sole.
4. Esercizi Risolti

• Simulazione PhET – Gravità e orbite
• Applet GeoGebra – Leggi di Keplero
• Video – Keplero, Newton e la gravitazione
• Wikipedia – Legge di gravitazione universale
• gravitazione_esercizi-risolti.pdf