2.1.- Fuerzas gravitatorias

La tierra y la luna

Imagen: NASA

Una de las fuerzas fundamentales es la gravitatoria ¿lo recuerdas? Es la fuerza con la que se atraen dos cuerpos cualesquiera, por el simple hecho de tener masa. Estas fuerzas, como todas, van en parejas, cada una de las cuales actúa sobre uno de los cuerpos.

Su valor depende de la masa de ambos cuerpos y de la distancia a la que están. tienen el mismo módulo (valor) y dirección pero son de sentido contrario.

  • Un tipo de estas fuerzas es el peso, la fuerza con que la tierra atrae a un cuerpo:

Peso

Donde m es la masa (kg) y g es la intensidad de la gravedad en la superficie terrestre (9,8 N/kg)

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Fíjate que curioso…

Newton, mirando al cielo, se dio cuenta de que si la Luna no seguía en línea recta por el espacio era porque una fuerza tiraba de ella en dirección al centro de la Tierra.

Y se le ocurrió pensar que esa fuerza era la misma fuerza que la que hacía caer los cuerpos hacia el suelo, y que la luna estaba dando vueltas en una órbita en un estado continuo caída libre.

Como resultado de todas estas cavilaciones y apoyándose en otros descubrimientos científicos enunció la ley de gravitación universal:

"Dos cuerpos se atraen con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa"

Formula de la gravitación universal

Donde m es la masa de los cuerpos (kg), d es la distancia entre los centros de masa de los cuerpos (m) y G es la constante de gravitación universal 6,67 ·10-11 N m2/kg2.

Mira que fácil es calcular la fuerza de interacción entre la Tierra y la Luna conociendo:

  • la masa de la Tierra: 6·1024 kg

  • la masa de la Luna: 7,34 ·1022 kg

  • y la distancia desde el centro de la Tierra al centro de la Luna: 384400 km = 384400000 m,

  • ya solo nos queda sustituir los valores en la fórmula anterior:


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¿Lo intentas?

Ahora se trata de que calcules la fuerza de interacción entre la Tierra y por ejemplo una caja de 1 kg de masa que esté sobre su superficie. No te agobies, los datos que necesitas los tienes en el apartado anterior, masa de la Tierra, la distancia entre el centro de la Tierra y la caja, que va a ser el radio de la Tierra (6371 km = 6371000 m) porque el objeto se encuentra en su superficie, y el valor de G (6,67·10-11 Nm2/kg2 )

Inténtalo, y si no puedes... ya sabes, haz click y mira cómo se hace.