Gravitaatio eli painovoima on vetovoima. Se on kuin maa vetää sinua puoleensa ja pitää sinut maassa. Tuo vetovoima on painovoimaa työssään.

Jokainen maailmankaikkeuden esine, jolla on massa, harjoittaa vetovoimaa eli voimaa jokaiseen muuhun massaan. Vetovoiman suuruus riippuu kappaleiden massoista. Sinä harjoitat vetovoimaa ympärilläsi oleviin ihmisiin, mutta tuo voima ei ole kovin voimakas, koska ihmiset eivät ole kovin suuria. Kun tarkastellaan todella suuria massoja, kuten Maata ja Kuuta, gravitaatiovoimasta tulee hyvin vaikuttava. Maan ja ilmakehän kaasumolekyylien välinen vetovoima on riittävän voimakas pitämään ilmakehän lähellä pintaa. Pienemmät planeetat, joilla on vähemmän massaa, eivät välttämättä pysty pitämään ilmakehää.

Suuruus ei tarkoita suurempaa massaa. Kuvittele kaksi suunnilleen samankokoista palloa, kuten jalkapallo ja keilapallo. Onko niillä sama massa? Ei.

Helppo tapa ajatella massaa on miettiä, kuinka paljon ainetta tai ”tavaraa” löytyy esineen sisältä. Esineessä olevan aineen määrä vaikuttaa siihen, kuinka raskas se on, eli painovoimalla on paljon ainetta, johon ”tarttua”. Jalkapallon tapauksessa ilmamolekyylit muodostavat suurimman osan sen sisältä. Pallon ulkopuoli näyttää kiinteältä, mutta jos se leikataan kahtia, pallo näyttää tyhjältä kuorelta. Sen sijaan keilapallon sisäpuoli on yleensä täysin kiinteä, joten jos se leikataan kahtia, jäljelle jää kaksi kiinteää palaa. Keilapallon sisällä on enemmän ainetta, joten se on tiiviimpi kuin jalkapallo. Siksi sen massa on suurempi kuin jalkapallon massa.

Massa mitataan grammoina (g) tai kilogrammoina (kg), mutta se EI ole voima. Esineen paino on painovoiman aiheuttama voima, joka vetää alaspäin esineen massaa. Se mitataan newtoneina (N). Paino mitataan voimamittarilla. Mitä suurempi on voimamittariin kiinnitetty paino, sitä enemmän voimamittarin sisällä oleva jousi venyy.

Maailma aiheuttaa jokaiseen kappaleeseen aina saman kiihtyvyyden. Jos pudotat tammenterhon tai pianon, ne saavat nopeutta (nopeutta) samalla nopeudella. Vaikka Maan esineisiin kohdistama gravitaatiovoima on erilainen, niiden massat ovat yhtä erilaiset, joten havaitsemamme vaikutus (kiihtyvyys) on sama kummallakin. Maan gravitaatiovoima kiihdyttää esineitä, kun ne putoavat. Se vetää jatkuvasti, ja esineet nopeutuvat jatkuvasti. Saatat miettiä: ”Entä höyhenet? Ne putoavat niin hitaasti.” Ilmeisesti ympärillämme on ilmaa. Kun höyhen putoaa, se putoaa hitaasti, koska ilma on sen tiellä. Ilmanvastus on suuri, ja tämä vastus saa höyhenen liikkumaan hitaammin. Voimat, jotka vaikuttavat, ovat samat. Jos höyhen pudotettaisiin säiliöön, jossa ei ole ilmaa (tyhjiö), se putoaisi yhtä nopeasti kuin pesäpallo.

Isaac Newton oli uskomattoman fiksu mies. Hän oli tiedemies ja matemaatikko. Vuonna 1687 Newton julkaisi matematiikkaa käsittelevän kirjan, jota pidetään yhtenä tieteen historian tärkeimmistä kirjoista. Siinä hän kuvaa universaalia gravitaatiota ja kolmea liikkeen lakia, käsitteitä, jotka pysyivät tieteen eturintamassa vuosisatojen ajan. Newtonin tiedetään sanoneen, että hänen työnsä painovoimateorian laatimiseksi sai innoituksensa siitä, että hän katseli omenan putoamista puusta ja ihmetteli, mikä sai sen putoamaan alaspäin.

Tietäviä sanoja:

Universumi – kaikki avaruuden avaruudessa oleva aine ja energia, olipa se ihmisen tiedossa tai ei
Gravitaatio – gravitaatiosta johtuva vetovoima, jonka maapallo tai jokin muu tähtitieteellinen objekti harjoittaa sen pinnalla tai sen läheisyydessä olevaan objektiin
Atomit – pienin osa, johon alkuaine voidaan jakaa
Massaa – esineellä on massa (vaikkapa 100 kg).Tämän vuoksi se painaa 100 kg
Orbit – rata, jota tähtitieteellinen kohde, kuten planeetta, kuu tai satelliitti, kulkee suuremman tähtitieteellisen kohteen, kuten Auringon, ympärillä
Magnetismi – ilmiö, jossa rauta fyysisesti vetää puoleensa, joka esiintyy magneeteissa tai jonka saa aikaan liikkuva sähkövaraus tai -virta
Kitka – kahden esineen hankautuminen toisiaan vasten toisen tai molempien liikkuessa
Anomalia – jotakin outoa ja vaikeasti tunnistettavaa tai luokiteltavaa
Muodonmuutos – vahingoittumisen teko tai prosessi, epämuodostuminen tai jonkin ulkonäön turmeleminen tai tila, jossa jokin on vaurioitunut, epämuodostunut tai turmeltunut
Tiheämpi – lähempänä toisiaan, tiiviimmin pakattu
Newtonit – Voiman oikea mittayksikkö on Newton, josta käytetään lyhennettä N.
Voimamittari – Voimamittarit sisältävät jousen, joka on liitetty metallikoukkuun. Jousi venyy, kun koukkuun kohdistetaan voima. Mitä suurempi voima kohdistetaan, sitä pidempään jousi venyy ja sitä suurempi on lukema.
Nopeus – nopeus, jolla jokin liikkuu tai tapahtuu
Käsitteet – ideat tai periaatteet