Newton (leggi di)

Newton  (leggi di), nome attribuito ad alcune leggi fondamentali della fisica, come le leggi della meccanica classica (in particolare si indica spesso come legge di Newton l'equazione del moto nella forma vettoriale F=ma, dove F è la forza, m la massa e a l'accelerazione) e la legge dell'attrazione universale che rappresenta sotto molti aspetti il contributo più originale di Newton alla fisica del suo tempo.

La prima intuizione avuta da Newton sulla natura dell'attrazione terrestre (la cui esistenza era peraltro già conosciuta dagli antichi filosofi greci) scaturì dall'idea che la forza che agisce tra i corpi celesti, e in particolare la forza che trattiene la Luna in orbita attorno alla Terra, fosse dello stesso tipo di quella responsabile della caduta dei gravi sulla superficie terrestre. Il ragionamento fatto da Newton per verificare la fondatezza di quest'ipotesi si può ricostruire con un linguaggio moderno nella forma seguente:

la Luna descrive approssimativamente una circonferenza attorno alla Terra. Il moto descritto dalla Luna in un secondo si può pensare composto di due moti indipendenti: uno dovuto alla velocità tangenziale che in assenza della gravitazione tenderebbe ad allontanare la Luna lungo una tangente alla circonferenza ; l'altro, descritto dal segmento h = AB, rappresenta l'effetto dell'attrazione terrestre ed è interpretabile come lo spazio percorso in un secondo dalla Luna nella sua caduta verso la Terra. In base alle leggi di Keplero si può dimostrare che h è inversamente proporzionale alla distanza R dal centro della Terra, cioè h=k/R². D'altra parte lo spazio percorso in un secondo da un corpo che cade sulla superficie terrestre con velocità iniziale nulla è 1/2 g (g accelerazione di gravità). Se la forza che attrae la Luna è dello stesso tipo di quella responsabile della caduta dei gravi deve valere la relazione 1/2 g=k/r² dove r è il raggio della Terra. Confrontando le due relazioni ottenute si ha g/2h = R²/r². Nonostante i valori poco precisi del raggio della Terra e della distanza Terra-Luna di cui Newton poteva disporre l'ottimo accordo della formula precedente con l'esperienza dimostrava in modo inequivocabile il carattere universale dell'attrazione gravitazionale.