La fuerza gravitacional es la que ejerce atracción entre cuerpos que contienen masa, determinando la gravedad del espacio-tiempo.
La fuerza gravitatoria es la fuerza de atracción que existe entre los cuerpos del universo que tienen masa. Es, por ejemplo, la fuerza que nos permite ponernos de pie, debido a la función de la Tierra de ejercer presión sobre los cuerpos.
Esta gravedad, tan estudiada en las clases de Física , está relacionada con el concepto de masa de un cuerpo. En otras palabras, cuanto mayor sea la masa de un objeto, mayor será la fuerza gravitatoria que ejercerá sobre otros cuerpos.
Descubre más sobre qué es la fuerza gravitacional, cómo se originó y cómo funciona, así como curiosidades sobre el tema a continuación. ¡Buenos estudios!
La ley de la gravitación universal
Al igual que otros conceptos de la física, como la fuerza cósmica que dio origen a la teoría evolutiva del Big Bang , los principios gravitacionales también tienen algunas lagunas que la ciencia moderna aún no ha descubierto por completo.
Cuestionado inicialmente por Galileo Galilei , quien había concluido que los objetos caían a la misma velocidad, a pesar de tener diferentes pesos, la profundización del estudio sobre las fuerzas gravitatorias estuvo a cargo del físico Isaac Newton .
A través de un experimento con una manzana, Newton pasó más de veinte años enfocándose en los estudios gravitacionales y concluyó que la fruta, como la Tierra, tenía algo en común: interactuaban de manera recíproca.
Matemáticamente, la Ley de la Gravitación Universal dice que los objetos sufren la acción de una fuerza de atracción proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional a su distancia. En este sentido, todos los cuerpos del universo sufren una atracción mutua por estas diferentes relaciones.
Así, la constante de gravitación universal es G = 6,67 x 10-8 dinas centímetro 2/gramo 2 o G = 6,67 x 10-11 newtons metro²/kilogramo², donde:
- F: fuerza gravitacional entre dos cuerpos;
- G: constante de gravitación universal;
- M in: masa de los cuerpos (en kilogramos);
- d: distancia entre los centros de los cuerpos (en metros).
Además, la fuerza gravitacional es siempre atractiva y nunca repulsiva, actuando en la dirección de una línea imaginaria que conecta dos cuerpos. La Luna , por ejemplo, debido a la gravedad, es atraída hacia el centro de la Tierra y sufre una aceleración que, a su vez, produce su órbita.
Detalles de la teoría
Posteriormente, Newton logró explicar algunos vacíos dejados por la ley de la Gravitación Universal, los cuales fueron resueltos por la teoría de la Relatividad General . Una era que el propio físico no sabía cómo se transfería la fuerza gravitatoria de un objeto a otro, incluso a largas distancias.
Según esta última teoría, el movimiento de los cuerpos a través del espacio está gobernado por el efecto de estos objetos en el espacio-tiempo. Hoy en día se sabe que la gravedad es una de las cuatro fuerzas fundamentales del universo, junto con el electromagnetismo y las fuerzas nucleares.
Pero, ¿cómo actúa esta gravedad sobre el hombre, según la Física? En ese momento estás siendo atraído por todos los objetos que te rodean, sin embargo, estas fuerzas son tan pequeñas que no se notan. A pesar de esto, la Tierra constantemente te «jala» hacia abajo, impidiendo que flotes o incluso que alcances grandes alturas saltando, por ejemplo.
Así, la gravedad de la Tierra mide aproximadamente 9,8 m/s² al nivel del mar, lo que significa que todo cuerpo liberado a esa altura es atraído hacia el centro de la Tierra a una velocidad que gana fuerza de 9,8 metros cada segundo, siendo estas fuerzas directamente proporcionales.
Además, la fuerza de atracción entre el Sol y los planetas del Sistema Solar se mantiene constante debido a sus velocidades orbitales, que son muy grandes y forman un ángulo de 90° con la fuerza gravitacional.
Peso x Masa: ¿cuáles son las diferencias?
Estos dos conceptos son bastante confusos y de definición similar. El peso es la fuerza gravitatoria que ejerce la Tierra sobre los cuerpos que la rodean, es decir, la fuerza que ejerce un cuerpo sobre otro que contiene masa.
Por otro lado, la masa es “solo” una cantidad de materia, medida en gramos o kilogramos, que está contenida en un cuerpo.
Hechos sobre la fuerza gravitatoria
– La atracción gravitacional del Sol, incluso a más de 150 millones de kilómetros de distancia, es lo suficientemente fuerte como para mantener la Tierra estable alrededor de su órbita;
– La Luna tiene una masa infinitamente menor que la Tierra y por lo tanto tiene una gravedad cinco veces menor (1,6 m/s²);
– La gravedad mantiene a todos los cuerpos con masa fija en sus lugares de origen, lo que permite que la Tierra mantenga una atmósfera apta para la existencia de vida. Asimismo, los objetos están adheridos a la superficie y no “flotan”;
– Durante la carrera espacial , que rivalizó con la URSS y EEUU en el siglo XX, grandes acontecimientos marcaron la historia de la humanidad y de la Física. Primero, en 1969, la Unión Soviética colocó al primer astronauta en la órbita terrestre, presente en la nave espacial Vostok 1. Por otro lado, los norteamericanos lograron realizar el primer alunizaje ( landing on the moon ) de toda la historia , a cargo del astronauta Neil Armstrong;
– Hasta la fecha, el hombre ha pisado la luna seis veces, a través de las operaciones Apolo 11, 12, 13, 14, 15, 16 y 17, iniciando en 1969 y finalizando en 1972.
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Fuentes : Brasil Escola , Portal São Francisco , Escola Kids , Toda Matéria , Brasil Escola
Imágenes : Guru Med , Hypescience, Believe it or not , UOL, Jornal USP.