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La Coctelera

INTERACCIONES

INTERACCIONES GRAVITATORIAS

(LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL)
La Gravedad nos Pega a Nuestro Planeta

INTERACCIONES FÍSICAS

¿QUÉ SON INTERACCIONES?

Todo cuerpo en reposo o en movimiento, no existe aislado del mundo. A su alrededor hay otros muchos objetos, lejanos o cercanos, grandes o pequeños, en reposo o en movimiento, que actúan de alguna forma sobre el cuerpo que observamos.

De antemano no podemos decir cuáles cuerpos son los que influyen, en manera considerable, sobre dicho objeto y cuáles ejercen menor influencia. Para ello, necesitaríamos realizar una investigación de cada caso por separado.

Sin embargo, lo que está claro es la existencia de una relación entre todo objeto y el Universo, la cual se le llama INTERACCIÓN que no son más que las acciones mutuas o influencias que se dan entre los cuerpos.

EJEMPLOS DE INTERACCIONES

Cuando vemos caer una fruta madura del árbol, intuimos la existencia de una fuerza que empuja al fruto hacia la Tierra. En este caso, se establece una interacción gravitacional que se manifiesta con un movimiento uniformemente acelerado (caída libre).

Los objetos son atraídos hacia la tierra y se desplazan con una aceleración constante llamada GRAVEDAD, siendo esta la fuerza con que un cuerpo es atraído hacia la Tierra en un determinado lugar y tiene un valor de:

g= 9,8m/seg2

LA DINÁMICA

"ES LA RAMA DE LA FÍSICA QUE ESTUDIA EL MOVIMIENTO DE LOS CUERPOS"

Siendo esta la parte de la física que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación a las causas que provocan los cambios de estado físico y/o estado de movimiento. El objetivo de la dinámica es describir los factores capaces de producir alteraciones de un sistema físico, cuantificarlos y plantear ecuaciones de movimiento o ecuaciones de evolución para dicho sistema.

LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL

Newton no descubrió la gravedad. Lo que Newton descubrió es que la gravedad era universal. Todos los objetos tiran unos de otros en una forma espléndidamente simple en la que sólo intervienen la masa y la distancia. La Ley de la gravitación universal de Newton dice que todo objeto atrae a todo los demás objetos con más fuerza que, para dos objetos cualesquiera, es directamente proporcional a las masas. Cuanto mayor sean las masas, mayor será la fuerza de atracción que ejerce una sobre otra.

Newton dedujo que la fuerza disminuye como el cuadrado de la distancia que separa los centros de masa de los objetos. Se puede expresar la proporcionalidad de la ley de la gravitación universal como una ecuación exacta introduciendo la constante de proporcionalidad G, llamada Constante de la Gravitación Universal.

DEMOSTRACIÓN DE LA LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL

Para obtener una ecuación que permita medir la fuerza gravitatoria suponga
que el Sol,de planeta, de masa m con una fuerza de módulo F, siendo R la
distancia que separa los centros del Sol y el planeta.


Si la velocidad angular del planeta es w y su período de revolución alrededor del Sol es T, se tiene que la aceleración centrípeta del planeta es:

(1)


De acuerdo con la Segunda Ley de Kepler: T2 = C.R3 Sustituyendo en
(
1) queda:


(2)



La fuerza con que el Sol atrae el planeta es, en módulo:


F = m.ac O sea: (3)


Puesto que 4 p2 / C es constante, esta ecuación dice que la fuerza con que el Sol
atrae al planeta es directamente proporcional a la masa de éste e inversamente
proporcional al cuadrado de la distancia entre el Sol y el planeta.
En otras palabras:






Como el planeta atrae al Sol con una fuerza del mismo módulo, también F
es directamente proporcional a M y se escribe:


F=G.m.M/R2

. Newton demostró que esta ley es también válida para calcular a fuerza

con que se atraen entre sí los planetas y general dos objetos físicos

cualesquiera.


EXPRESIÓN DE LA LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL

La expresión matemática de la ley de Gravitación Universal:

F = Fuerza de atracción entre los cuerpos.
m1 y m2= masas de los cuerpos en kilogramos.
d = Distancia entre los centros de las masas
La magnitud de G está dada por la magnitud de la fuerza entre dos masas de 1 kilogramo separadas por una distancia de 1 metro, o sea, 0,0000000000667 Newton. La ley de Gravitación Universal establece:
Todos los cuerpos del universo atraen a todos los demás con una fuerza cuyo valor es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

LA CONSTANTE DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL

CONSTANTE DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL

En la formula se puede notar la inclusión de G, la constante de gravitación universal.

Newton no sabía el valor de esta constante, sólo explicó que se trata de una constante universal, indicó que se trata de un número bastante pequeño, e indicó la unidad de medida que incluye.

Sólo mucho tiempo después hubo las posibilidades técnicas necesarias para calcular su valor, y ni aún en la actualidad se pudo precisar su valor con mucha exactitud. En 1798 se hizo el primer intento de medición y en la actualidad, con técnicas de la mayor precisión posible se llegó a estos resultados.

G= 6,67X10" New.m2/Kg2