Ley Gravitacion Universal

de esta ley, podemos expresarla con una ecuación

El valor de G nos dice que la fuerza de gravedad es una fuerza muy débil, la fuerza entre un individuo y la Tierra, se puede medir (peso), pero también, depende de la distancia respecto al centro de la Tierra. Cuanto más lejos de la Tierra es menor el peso, por ser menor la gravedad.

Gravedad y distancia: Ley del inverso del cuadrado La Ley de Gravitación Universal fue descubierta por Newton, cuando le cayó una manzana en la cabeza mientras hacia una siesta debajo de un manzano.

Por este hecho Newton le pregunto al manzano “¿manzano, si la manzana cae, quizá todos los cuerpos en el Universo se atraen entre sí de la misma forma como la manzana fue atraída por la Tierra?”. Como el manzano nada le respondió, Newton comenzó a trabajar sobre eso hasta que descubrió la Ley de Gravitación Universal, que publicó en 1686 en sus Mathematical Principles of Natural Philosophy. Se puede enunciar de la siguiente forma:

“Toda partícula material del universo atrae a cualquier otra partícula con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”

Si las partículas que tienen masas m1 y m2 están separadas una distancia r medida desde sus centros, como se ve en la figura 1, entonces, de acuerdo a la ley de gravitación universal, la fuerza de atracción gravitacional FG ejercida por la masa m1 sobre la masa m2 es:

F= -G m1m2 u

r2

La constante de proporcionalidad G se llama Constante de Gravitación Universal, y rˆ12 es un vector unitario radial dirigido desde la masa m1 a la masa m2. El valor de G, que se determina experimentalmente, y su unidad de medida en el SI es 6.672 x 10-11 N m2/kg2. El signo menos en la FG indica que la fuerza es de atracción, dirigida desde m2 hacia m1, es decir es opuesta a la dirección radial hacia fuera, desde la masa m1 que ejerce la fuerza sobre m2; en los cálculos su valor numérico es siempre positivo.

En este punto se debe tener presente que:

• La constante universal G no se debe confundir con el vector g, que ni es universal ni es constante.

• La ley de gravitación universal no es ecuación de definición de ninguna de las variables físicas contenidas en ella.

• La ley de gravitación universal expresa la fuerza entre partículas. Si se quiere determinar la fuerza gravitacional entre cuerpos reales, se los debe considerar formado por un conjunto de partículas y usar cálculo integral.

• Las fuerzas de gravitación entre partículas son parejas de acción y reacción.

La manzana que cae

La gravedad se extiende por todo el universo, según Isaac Newton, que obtuvo esta idea cuando estaba sentado bajo un manzano. Newton entendía el concepto de inercia de Galileo, sabía que en ausencia de fuerzas externas los objetos se conservan en movimiento o en línea recta con rapidez constante. También sabía que todo cambio en la rapidez o dirección de un objeto se debe a la acción de una fuerza.

Newton había estado reflexionando acerca del hecho de que la Luna no describe una trayectoria recta, sino, gira alrededor de la Tierra y también que, un movimiento circular es un movimiento acelerado, lo que implica la presencia de una fuerza; esta fuerza se desconocía Newton tubo la perspicacia de comprender que la fuerza que actúa entre la Tierra y la Luna es la misma fuerza que tira de todas la manzanas y de todas las cosas a la que llamó fuerza de gravedad.

La luna que cae

Este concepto proviene de Newton, que comparó la manzana que cae con la Luna. Se dio cuenta que si la Luna no cayese se movería en una trayectoria recta alejándose de la Tierra. Su idea era que la Luna caía alrededor de la Tierra. Así la Luna cae en el sentido que, cae por debajo de línea recta, que describiría si sobre ella no se ejerciera fuerza alguna.

Newton formuló la hipótesis de que la Luna no era sino un proyectil girando alrededor de la tierra por acción de la gravedad. Newton comparó la bala de un cañón con la Luna, que al ser disparada, formaba una trayectoria parabólica y si se disparase con rapidez suficiente, la bala se movería sobre un círculo, es decir, en órbita.

Su velocidad tangencial entre (componente de velocidad paralela) es suficiente para garantizar el movimiento alrededor de la tierra. Esta idea para pasar de hipótesis a teoría científica tendría que ser probada, su prueba consistió en comprobar que la caída de la Luna por debajo de su trayectoria recta, estaba en proporción correcta, respecto a la caída de una manzana o de cualquier objeto que tenga superficie terrestre, Newton pensaba que la masa de la Luna no afectaría su caída, del mismo modo que la masa no afecte en absoluto la aceleración de los objetos en caída libre, cerca de la superficie de la tierra. Se sabe que la Luna estaba sesenta veces más lejos del centro de la tierra, que la de la superficie que una manzana en la superficie de la Tierra, la fuerza que hace caer a las manzanas de los árboles es la misma que mantiene la Luna en su órbita.

Ley de gravitación universal de newton

Newton descubrió que la gravedad es universal, los cuerpos se atraen en la que sólo intervienen masa y distancia.

La ley de gravitación

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