Detta är en artikel från Curious Kids, en serie för barn i alla åldrar. The Conversation ber ungdomar att skicka in frågor som de vill att en expert ska besvara. Alla frågor är välkomna: du hittar information om hur du ska delta längst ner.
Hur drar gravitationen ner saker till jorden? – Gabriel, fyra år, Stewartby, Storbritannien
Tyngdkraften är en kraft, vilket innebär att den drar på saker. Men jorden är inte det enda som har gravitation. Faktum är att allt i universum, stort eller litet, har sin egen dragningskraft på grund av gravitationen – till och med du.
Isaac Newton var en av de första vetenskapsmännen som tog reda på reglerna för hur gravitationen beter sig. Historien berättar att han satt under ett äppelträd när en av frukterna föll av. När han såg hur äpplet föll ner mot marken började han undra varför det inte gick upp mot himlen i stället.
Efter mängder av experiment och mycket smart tänkande kom han fram till att gravitationskraften beror på hur tunga föremålen är, och att dragningskraften mellan föremål blir mindre ju längre ifrån varandra de är. För att se hur gravitationen fungerar i vårt universum ska vi göra en resa, med några stopp på vägen.
Först ska vi gå till parken och spela en fotbollsmatch. När du sparkar upp fotbollen i luften drar jordens gravitation den tillbaka ner. Men det är inte det enda som händer: fotbollens gravitation drar också på jorden. Saken är den att jorden är mycket tung – mycket tyngre än fotbollen – så den påverkas inte av fotbollens dragkraft, medan själva fotbollen dras tillbaka ner till jorden.
Nästa stopp är månen, och när vi reser upp i rymden finns det en god chans att du kommer att få se solen. Nu är solen mycket, mycket större än jorden, vilket innebär att dess dragningskraft är mycket kraftig.
Du kanske undrar varför jorden (och alla andra planeter) inte bara faller in i solen, på samma sätt som fotbollen faller till jorden. Svaret är att alla planeterna rör sig, och balansen mellan gravitationskraften och deras rörelsehastighet (som kommer från när de skapades för första gången, för cirka 4,5 miljarder år sedan) gör att de fortsätter att kretsa runt solen.
När vi kommer till månen kommer du att se att gravitationens dragningskraft inte är densamma överallt. Den är relaterad till hur tungt – eller hur massivt – ett föremål är. Om du hoppar på månen kommer du att kunna gå mycket högre än vad du kan göra på jorden. Det beror på att jorden är större än månen, så kraften mellan dig och jorden – som vi kallar vikt – är större än kraften mellan dig och månen. På månen verkar du väga mindre än på jorden, så du kan hoppa högre.
Vår sista anhalt är havet. När du sitter på stranden kan du se hur havet gradvis kommer närmare och närmare dig – det är tidvattnet som kommer in. Efter en tid verkar havet komma längre bort – nu är det tidvattnet som går ut. Men havet rör sig egentligen inte in och ut – det rör sig upp och ner. När havsnivån stiger kommer vattnet närmare dig, eftersom stranden du sitter på lutar uppåt från havet. När havsnivån sjunker kommer vattnet längre bort från dig.
Detta är också en effekt av gravitationen, och det händer eftersom månen är nära jorden. Till skillnad från fotbollen är månen tillräckligt tung för att ha en effekt – bara en liten sådan, eftersom jorden fortfarande är mycket tyngre – men det är tillräckligt för att vi ska märka det när vi tittar på tidvattnet. När vattennivån stiger dras den mot månen, och tidvattnet kommer in. Sedan går tidvattnet ut, och vattennivån sjunker, när månen roterar runt jorden.
En intressant fråga är varför vi inte har enorma tidvatten som orsakas av att solen drar på jorden. Vi vet att solen är mycket större än månen – så den borde väl kunna dra vatten mot sig? Det gör den faktiskt – men mycket mindre än månen. Detta beror på att även om solen är mycket större än månen är den mycket, mycket längre bort – och gravitationens dragningskraft blir svagare ju större avståndet mellan objekt är.
Nästa gång du sparkar runt med en fotboll i parken vet du hur gravitationen drar tillbaka fotbollen till jorden.
Hej, nyfikna barn! Har ni en fråga som ni vill att en expert ska besvara? Be en vuxen att skicka din fråga till oss. Du kan:
* Mejla din fråga till [email protected]
* Berätta för oss på Twitter genom att tagga @ConversationUK med hashtaggen #curiouskids, eller
* Meddela oss på Facebook.
Var snäll och berätta vad du heter, hur gammal du är och i vilken stad du bor. Du kan också skicka en ljudinspelning av din fråga om du vill. Skicka in så många frågor som du vill! Vi kommer inte att kunna svara på alla frågor, men vi kommer att göra vårt bästa.
Mer Curious Kids-artiklar, skrivna av akademiska experter:
-
Vad är eld? – Lyra, sju år, Oxford, Storbritannien*_
-
Hur får SIM-kort en telefon att fungera? – Leo, fem år, Sydney, Australien
-
Hur är det att vara stridspilot? – Torben, åtta år, Sussex, Storbritannien
Denna artikel har uppdaterats för att tydligare beskriva gravitationseffekten mellan jorden, månen och fotbollen, samt planeternas rörelse.