Calculadora de la fuerza gravitatoria
Índice general
Definición de fuerza gravitatoria¿Cuál es la ecuación de la gravedad?¿Cómo utilizar la calculadora de la ley de gravedad?Preguntas frecuentesEsta calculadora de la fuerza gravitatoria te permite hallar la fuerza entre dos objetos cualesquiera. Sigue leyendo para comprender mejor la definición de fuerza gravitatoria y aprender a aplicar la fórmula de la gravedad.
Definición de fuerza gravitatoria
La ley de la gravitación universal de Newton establece que todo objeto de masa distinta de cero atrae a cualquier otro objeto del universo. Esta fuerza de atracción se llama gravedad, y existe entre todos los objetos, aunque pueda parecer ridículo. Por ejemplo, mientras lees estas palabras, surge una fuerza diminuta entre la pantalla del ordenador y tú. En este caso, la fuerza es demasiado pequeña para causar ningún efecto visible, pero si aplicas el principio de la fuerza gravitatoria a planetas o estrellas, sus efectos empezarán a manifestarse.
Nuestra calculadora de caída libre es uno de los ejemplos más comunes que ilustran el principio de la fuerza gravitatoria.
¿Cuál es la ecuación de la gravedad?
Utiliza la siguiente fórmula para calcular la fuerza gravitatoria entre dos objetos cualesquiera:
F = GMm/R²
donde:
- F - fuerza gravitatoria, medida en newtons (N) (nuestro convertidor de unidades de fuerza 🇺🇸 puede convertirla a otras unidades). Siempre es positiva, lo que significa que dos objetos de una determinada masa siempre se atraen (y nunca se repelen);
- M y m - masas de los dos objetos en cuestión, en kilogramos (kg);
- R - distancia entre los centros de estos dos objetos, en metros (m); y
- G - constante de gravitación universal. Es igual a 6.674×10⁻¹¹ N·m²/kg².
¿Te has dado cuenta de que esta ecuación es similar a la fórmula de nuestra calculadora de la ley de Coulomb? Mientras que la ley de la gravedad de Newton trata de masas, la ley de Coulomb describe la fuerza de atracción o repulsión entre cargas eléctricas.
La fuerza de atracción de la gravedad conlleva una nueva definición de masa. La teoría general de la relatividad, introducida por Albert Einstein en 1915, establece que curvatura = masa, lo que significa que cualquier objeto con masa (incluidos el Sol, la Tierra y tú) deforma o curva el espacio-tiempo, creando un pozo gravitatorio. Puedes ver un ejemplo de un pozo gravitatorio en la imagen de abajo.
¿Cómo utilizar la calculadora de la ley de gravedad?
- Averigua la masa del primer objeto. Elijamos la Tierra: su masa es igual a 5.972×10²⁴ kg. Puedes introducir este número grande en la calculadora, escribiendo 5.972e24 o 5.972*10^24.
- Averigua la masa del segundo objeto. Elijamos el Sol: pesa 1.989×10³⁰ kg, aproximadamente lo mismo que 330 000 Tierras.
- Determina la distancia entre los dos objetos. La distancia entre la Tierra y el Sol son unos 149 600 000 km.
- Introduce todos estos valores en la calculadora de la fuerza gravitatoria. Esta utilizará la ecuación de la gravedad para hallar la fuerza.
- Ahora puedes leer el resultado. Por ejemplo, la fuerza entre la Tierra y el Sol es de 3.54×10²² N.
¿Qué es la fuerza gravitatoria?
La fuerza gravitatoria es una fuerza de atracción, una de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza, que actúa entre objetos masivos. Todo objeto con masa atrae a otros masivos, con intensidad inversamente proporcional a la distancia al cuadrado entre ellos. La fuerza gravitatoria es una manifestación de la deformación del tejido espacio-temporal debida a la masa del objeto, que crea un pozo: imagina una bola de bolos sobre una cama elástica.
¿Cómo calculo la fuerza gravitatoria?
Para calcular la fuerza gravitatoria entre dos objetos, puedes utilizar la fórmula encontrada por Newton, cuyo descubrimiento es fácilmente uno de los momentos más importantes de la ciencia. Sigue estos sencillos pasos:
- Halla la masa de los dos objetos. Utiliza kilogramos en aras de conformidad.
- Multiplica las masas y multiplica el resultado por la constante de gravitación universal G = 6.6743 × 10-11 m3/(kg · s2).
- Divide el resultado por el cuadrado de la distancia entre las masas, en metros.
El resultado es la fuerza gravitatoria en newtons.
¿Cuál es la fuerza gravitatoria entre la Tierra y la Luna?
La fuerza gravitatoria entre la Tierra y la Luna es de 1.982 × 1020 N. Para hallar este resultado:
- Identifica la masa de la Tierra: MT = 5.972 × 1024 kg.
- Encuentra la masa de la Luna: ML = 7.348 × 1022 kg.
- Calcula MT × ML × G = 5.972 × 1024 kg × 7.348 × 1022 kg × 6.6743 × 10-11 m3/(kg · s2) = 2.92883 × 1037 m3 · kg/s2.
- Divídelo por el cuadrado de la distancia entre la Tierra y la Luna, r = 3.844 × 108 m: F = 2.92883 × 1037 m3 · kg/s2/(3.844 × 108 m)2 = 1.982 × 1020 N.
¿La fuerza gravitatoria de los planetas afecta a los humanos?
¡No! Los planetas lejanos no afectan a los humanos: los únicos cuerpos celestes que lo hacen son el Sol y la Luna, pero indirectamente. Sólo las mareas nos recuerdan diariamente la presencia de la fuerza gravitatoria.
No te fíes de los horóscopos que te dicen que Saturno afecta a tu vida amorosa: lo único que hacen los planetas es mantener a la Tierra en su órbita. La fuerza gravitatoria entre tú y Saturno es de unos 0.00000197 N, similar a la fuerza entre tú y una manzana a unos centímetros de distancia, y estamos seguros de que la fruta no afecta a tu vida amorosa.