Te explicamos qué es la Ley de la Gravedad Universal, cómo es su fórmula y cómo se afirma. Además, ejemplos del uso de su fórmula.

Ley universal de gravedad
La Ley de la Gravedad Universal describe la interacción gravitacional de los cuerpos.

¿Qué es la Ley universal de gravedad?

La Ley universal de gravedad es una de las leyes físico por Isaac Newton en su libro Filosofía Naturalis Principia Mathematica de 1687. Describe la interacción gravitacional entre cuerpos masivos, y establece una relación de proporcionalidad de la fuerza gravitatoria con la masa de los cuerpos.

Para formular esta ley, Newton deduce que la fuerza con la que se atraen dos masas es proporcional al producto de sus masas dividida por la distancia entre ellas al cuadrado. Estas inferencias son el resultado de la verificación observacional empírica.

La ley implica que cuanto más cercanos y masivos sean dos cuerpos, más se sintió atraídos por. Al igual que otras leyes newtonianas, representó un salto adelante en el conocimiento científico de la época.

Sin embargo, ahora sabemos que, de cierta masa, esta ley pierde su vigencia (en el caso de los objetos supermasivos), y se hace necesario trabajar con la ley sobre relatividad general formulada en 1915 por Albert Einstein. La ley de la gravedad universal era entonces una aproximación de la ley de Einstein, pero sin embargo era útil para comprender la mayoría de los fenómenos gravitacionales del sistema solar.

Puede servirle: Método científico

Declaración de la Ley universal de gravedad

La redacción formal de esta ley newtoniana sostiene que:

"La fuerza con la que se atraen dos objetos es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.".

Esto significa que dos cuerpos son atraídos con una fuerza mayor o menor dependiendo de si su masa es mayor o menor, y dependiendo de la distancia entre ellos.

Fórmula universal de la ley de la gravedad

La fórmula básica de la Ley de gravedad universal es la siguiente:

F = | (G .m1 . M2) / r² | . R

Dónde:

  • F es el fuerza de atracción entre dos masas
  • G es el constante de gravedad universal ( 6,673484.10-11 Nm2/kg2)
  • M1 es el masa de uno de los cuerpos
  • M2 es el masa de otro de los cuerpos
  • R el distancia eso los separa.
  • R es el vector unitario que indica la dirección de la fuerza.

Si calculamos las fuerzas atractivas de cada cuerpo (la fuerza que la masa 1 hace al 2 y viceversa), tendremos dos fuerzas iguales en módulo y dirección opuesta. Para obtener esta diferencia de signos, la ecuación debe escribirse de la siguiente manera:

F12 = | G. M1.m2 / (r11R2)3 | . r)1R2)

Donde cambiando 1 por 2 obtenemos fuerza para cada caso. Escrito de esta manera, el vector (r1R2) de la gestiónon (el signo) correcto para cada fuerza.

Ejemplos de la Ley universal de gravedad

Vamos a resolver algunos ejercicios como ejemplo de la aplicación de esta fórmula.

  • Supongamos que una masa de 800 kg y otra de 500 kg son atraídas al vacío, separadas por un espacio de 3 metros. ¿Cómo podemos calcular la fuerza de atracción que experimentan?

Simplemente aplicando la fórmula:

F = G. (m1.m2)/r2

Que será: F = (6.67×10-11 Nm2/kg2) . (800 kg . 500 kg) / (3m)2

Y luego: F = 2.964 x 10-6 N.

  • Otro ejercicio:A qué distancia debemos colocar dos cuerpos de masa de 1 kg, de modo que son atraídos por una fuerza de 1 N?

A partir de la misma fórmula

F = G. (m1.m2)/r2

Borraremos la distancia, viéndonos R2 G.(m)1.m2)/ F

O lo que es lo mismo: r = √(G.[m1.m2])/ F

Es decir: r = √(6.67×10-11 Nm2/kg2 . 1kg x 1kg) / 1N

El resultado es que r = 8,16 x 10-6 Metros.

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Referencias: