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1 INTRODUCCIÓN A
LA GRAVITACIÓN
La gravitación es la propiedad de atracción mutua que poseen
todos los objetos compuestos de materia. A veces se utiliza
como sinónimo el término gravedad, aunque estrictamente este
último sólo se refiere a la fuerza gravitacional entre la
Tierra y los objetos situados en su superficie o cerca de
ella. La gravitación es una de las cuatro fuerzas básicas que
controlan las interacciones de la materia; las otras tres son
las fuerzas nucleares débil y fuerte, y la fuerza
electromagnética (véase Fuerzas fundamentales; Física). Hasta
ahora no han tenido éxito los intentos de englobar todas las
fuerzas en una teoría de unificación (véase Teoría del campo
unificado), ni los intentos de detectar las ondas
gravitacionales que, según sugiere la teoría de la
relatividad, podrían observarse cuando se perturba el campo
gravitacional de un objeto de gran masa.
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Gravitación
La ley de la gravitación, formulada por vez primera por el
físico británico Isaac Newton en 1684, afirma que la atracción
gravitatoria entre dos cuerpos es directamente proporcional al
producto de las masas de ambos cuerpos e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. En forma
algebraica, la ley se expresa como
donde F es la fuerza gravitatoria, m1 y m2 son las masas de
los dos cuerpos, d es la distancia entre los mismos y G es la
constante gravitatoria. El físico británico Henry Cavendish
fue el primero en medir el valor de esta constante en 1798,
mediante una balanza de torsión. El valor más preciso obtenido
hasta la fecha para la constante es de 0,0000000000667 newtons-metro
cuadrado por kilogramo cuadrado (6,67 × 10-11 N m2 kg-2). La
fuerza gravitatoria entre dos cuerpos esféricos de un
kilogramo de masa cada uno y separados por una distancia de un
metro es, por tanto, de 0,0000000000667 newtons. Esta fuerza
es extremadamente pequeña: es igual al peso en la superficie
de la Tierra de un objeto de aproximadamente 1/150.000.000.000
kilogramos.
2 EFECTO DE LA ROTACIÓN
La fuerza de la gravedad que experimenta un objeto no es la
misma en todos los lugares de la superficie terrestre,
principalmente debido a la rotación de la Tierra. La fuerza de
la gravedad que se mide es en realidad una combinación de la
fuerza gravitatoria debida a la atracción terrestre y una
fuerza centrífuga opuesta debida a la rotación de la Tierra
(véase Fuerza centrífuga). En el ecuador, la fuerza centrífuga
es relativamente elevada, lo que hace que la gravedad que se
mide sea relativamente baja; en los polos, la fuerza
centrífuga es nula, con lo que la gravedad que se mide es
relativamente elevada. En el uso corriente, el término fuerza
de la gravedad significa en realidad una combinación de las
fuerzas gravitatoria y centrífuga.
3 ACELERACIÓN
La gravedad suele medirse de acuerdo a la aceleración que
proporciona a un objeto en la superficie de la Tierra. En el
ecuador, la aceleración de la gravedad es de 9,7799 metros por
segundo cada segundo, mientras que en los polos es superior a
9,83 metros por segundo cada segundo. El valor que suele
aceptarse internacionalmente para la aceleración de la
gravedad a la hora de hacer cálculos es de 9,80665 metros por
segundo cada segundo. Por tanto, si no consideramos la
resistencia del aire, un cuerpo que caiga libremente aumentará
cada segundo su velocidad en 9,80665 metros por segundo. La
ausencia aparente de gravedad durante los vuelos espaciales se
conoce como gravedad cero o microgravedad.
Artículo enviado
por Aitor Martín Ruiz, Bilbao, España.
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