Contenido principal
Física de bachillerato
Curso: Física de bachillerato > Unidad 2
Lección 1: Ley de gravitación universal de NewtonLey de gravitación universal de Newton
Repasa tus conocimientos sobre la ley de gravitación universal de Newton con este artículo abierto alineado con los estándares NGSS.
Términos clave
| Término | Significado |
|---|---|
| Fuerza gravitacional (F, start subscript, start text, g, end text, end subscript) | Fuerza de atracción entre dos objetos con masa. |
| Campo gravitacional (g) | Un modelo que explica la influencia que un objeto extiende para producir una fuerza sobre otros objetos. |
| Masa gravitacional (m) | Propiedad de la materia que hace que experimente una fuerza en un campo gravitacional. Dos objetos que se equilibran entre sí en una balanza tienen la misma masa gravitacional. La masa gravitacional es experimentalmente equivalente a la masa inercial y sus unidades en el SI son start text, k, g, end text. |
Ecuaciones
| Ecuación | Desgloce de símbolos | Significado |
|---|---|---|
| F, start subscript, g, end subscript, equals, G, start fraction, m, start subscript, 1, end subscript, m, start subscript, 2, end subscript, divided by, r, squared, end fraction | F, start subscript, g, end subscript es la fuerza gravitacional, G es la constante gravitacional, m, start subscript, 1, end subscript y m, start subscript, 2, end subscript son masas puntuales y r es la distancia entre las masas. | La fuerza gravitacional entre las masas puntuales m, start subscript, 1, end subscript y m, start subscript, 2, end subscript es directamente proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. |
| g, equals, start fraction, F, start subscript, g, end subscript, divided by, m, start subscript, 2, end subscript, end fraction, equals, G, start fraction, m, start subscript, 1, end subscript, divided by, r, squared, end fraction | g es la fuerza del campo gravitacional. | La intensidad del campo gravitacional es directamente proporcional a la masa que crea el campo e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. |
La ley de gravitación universal de Newton
La fuerza de la gravedad F, start subscript, g, end subscript es siempre atractiva y depende solo de las masas involucradas y la distancia entre ellas. Cada objeto en el universo atrae a todos los otros objetos con una fuerza a lo largo de una recta imaginaria entre ellos.
La ecuación para ley de la gravitación de Newton es:
donde:
F, start subscript, g, end subscript es la fuerza gravitacional entre m, start subscript, 1, end subscript y m, start subscript, 2, end subscript,
G es la constante gravitacional, que es igual a 6, point, 67, times, 10, start superscript, minus, 11, end superscript, start fraction, start text, m, end text, cubed, divided by, start text, k, g, end text, dot, start text, s, end text, squared, end fraction
y
m, start subscript, 1, end subscript y m, start subscript, 2, end subscript son masas.
La fuerza es directamente proporcional al producto de las masas. También es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los centros de masa. A esto a veces se le llama una ley del inverso al cuadrado.
Por ejemplo, si duplicamos la distancia entre la Tierra y la Luna, la fuerza de atracción entre ellas va a disminuir (porque tiene una relación inversa a la distancia), y lo haría en un factor de 4 en lugar de 2 (debido a que r está elevada al cuadrado).
La ley de gravitación universal de Newton describe tanto objetos que caen como objetos en una órbita circular, como un satélite orbitando la Tierra.
Cómo encontrar la fuerza del campo gravitacional
Todos los objetos atraen otros objetos al producir un campo gravitacional g, que se define como la fuerza gravitacional por unidad de masa. Podemos encontrar la fuerza del campo gravitacional de masa m, start subscript, 1, end subscript sobre cualquier objeto con masa m, start subscript, 2, end subscript al dividir la ecuación anterior entre la masa m, start subscript, 2, end subscript y simplicar.
¿Qué más debo saber sobre la ley de la gravitación universal de Newton?
- La gravedad causa una atracción entre todos los objetos. Cada masa atrae a todas las demás masas. Eso significa que te sientes atraído gravitacionalmente a tu amigo, tu mascota e incluso tu pizza.
- La variable r es la distancia entre los centros de masa. Medimos la distancia entre los objetos desde sus centros, no sus superficies.
¿Quieres unirte a la conversación?
Sin publicaciones aún.