Newton's Laws Newtonian GravityÂ

							Astronomy                                                                                      Date: 

                                Newton’s Laws & Newtonian Gravity 

Newton’s 3 Laws 
                    st 
       1) Newton’s 1  Law: 



                    nd 
       2) Newton’s 2  Law: 



                    rd 
       3) Newton’s 3  Law: 




Newton’s Law of Gravity 




       a. Calculate the gravitational attraction between the Sun and the Earth. 



       b. Calculate the gravitational attraction between the Earth and you. 



       c. Calculate the gravitational attraction between you and the person closest to you. 




                           rd 
Newton’s Form of Kepler’s 3  Law 




       a.  Enceladus, one of Saturn’s moons, orbits at a distance of 237950 km from Saturn with a 
           period of about 1.3 days.  Calculate the combined mass of Saturn and Enceladus (since 
           Enceladus is much less massive than Saturn, this gives calculation becomes a good 
           approximation of the mass of Saturn)
Astronomy                                                                                     Date: 

                                          Questions & Exercises 

What is the difference between weight and mass? 




Suppose the Earth were moved to a distance of 3.0 AU from the Sun.  Would the Sun’s gravitational pull 
on the Earth be stronger or weaker?  By about how much? 




Suppose you could “stand” on the surface of Jupiter, which has a mass of 1.9E27 kg and a radius of about 
140000 km.  What would be the gravitational force on your body?  How many g’s is this?  In other words, 
                                                     2 
if the acceleration due to gravity on Earth is 10 m/s  , how many times greater is the acceleration due to 
gravity on Jupiter? 




How far would you have to go from Earth to be completely beyond the pull of its gravity?  Explain. 




Ariel is a small moon orbiting Uranus (ha!) with a period of 2.52 days.  What is the length of its semi­ 
major axis? 




Charon is the large moon of the dwarf planet Pluto and has a semi­major axis of 19,500 km and an orbital 
period of 6.387 days.  If the mass of Pluto is 1.3E22 kg, what is the mass of Charon? 




Suppose you are watching footage of astronauts in the space station, and a fellow viewer comments on 
how there is no gravity in space, which is why astronauts can float around.  Respectfully correct this 
statement with a clear, concise, and correct explanation of your own.  You may find it helpful to include a 
diagram.