¿Qué es la fuerza gravitacional?
¿Qué pasa siempre cuando lanzas una pelota al aire? Siempre baja, ¿no? No sigue volando hacia arriba, hacia arriba y hacia el espacio exterior. De hecho, tendrías que trabajar muy duro para incluso llevar esa bola al espacio exterior. ¿Por qué es esto? Esto se debe a que el planeta Tierra tiene lo que se llama fuerza gravitacional. Esta fuerza gravitacional , también llamada fuerza g, es la fuerza que tira o atrae a todos los objetos físicos hacia el centro de nuestro planeta. Y de hecho, no es solo la tierra la que tiene una fuerza gravitacional. Nos enfocamos principalmente en la fuerza g de los planetas, pero todos los objetos físicos tienen una cierta cantidad de fuerza gravitacional.
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Así es. Incluso tú mismo tienes una cierta cantidad de fuerza gravitacional que atrae a otros objetos hacia ti. No lo vemos porque la fuerza gravitacional de la tierra domina todo lo que tenemos y cualquier fuerza similar que experimentemos de los objetos más pequeños.
La gravedad es una fuerza que atrae objetos de masa entre sí. Esta fuerza gravitacional es la fuerza que hace que las cosas se aceleren. Entonces, es la fuerza g la que le da la cantidad de aceleración causada por la gravedad. Cuando colocas una canica en la ladera de una colina, verás que la canica comienza a acelerarse a medida que baja hasta el fondo. Eso es la gravedad en acción.
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Fórmula de fuerza gravitacional
En realidad, existe una fórmula que puede usar para ayudarlo a calcular esta atracción gravitacional de cualquier objeto:
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La pequeña g representa la cantidad de aceleración causada por la gravedad. Esto es lo que comúnmente se conoce como fuerza g. La gran G es la constante gravitacional de Newton, aproximadamente 6,67 x 10 -11 N * m 2 / kg 2 . La m pequeña representa la masa del objeto y la r representa el radio del objeto. Por lo general, calculará la fuerza g para objetos esféricos grandes como planetas. Puede calcular la fuerza g que emite su propio cuerpo, aproximando su cuerpo con una pequeña esfera. Pero verás que esta fuerza es muy pequeña cuando la comparas con la fuerza g del planeta Tierra.
Usando la fórmula
Para usar esta fórmula para calcular la fuerza g del planeta Tierra, ingresará la masa del planeta Tierra junto con su radio. La constante gravitacional G sigue siendo la misma sin importar en qué parte del universo se encuentre, calculada por Isaac Newton, aproximadamente 6,67 x 10-11 N * m 2 / kg 2 .
Ahora, quizás se pregunte cómo en el mundo va a averiguar cuál es la masa del planeta Tierra. Pero no se preocupe. ¡Esto ya está hecho! En realidad, esto también se ha hecho para el radio del planeta Tierra. Aquí están los números.
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Usarás los números anteriores en tu ecuación para la fuerza g y los conectarás para la my para la r. Evaluémoslo y obtengamos nuestra respuesta.
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Esta ecuación le da una fuerza g de 9,8 m / s 2 . Esto significa que si dejas caer algo desde lo alto de un rascacielos, tu objeto caerá con una aceleración de 9,8 metros por segundo al cuadrado. Este número para la aceleración causada por la gravedad es el número utilizado en la mayoría de los problemas de física con los que te encontrarás.
Ejemplo de G-Force
Ahora, si se le pide que encuentre la fuerza g de otros objetos además del planeta Tierra, todo lo que necesita es la masa del objeto y su radio. Veamos un ejemplo.
Digamos que quieres encontrar la fuerza g del planeta Júpiter. Para encontrar su respuesta, necesitará conocer la masa del planeta Júpiter y su radio. Según la NASA, Júpiter tiene las siguientes especificaciones para la masa y el radio.
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Conectando estos valores en la fórmula de la fuerza g y luego evaluando, obtienes esto:
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Entonces, la fuerza g en el planeta Júpiter es de aproximadamente 24,8 metros por segundo al cuadrado. Comparando esto con la fuerza g del planeta Tierra de 9,8 metros por segundo al cuadrado, se ve que Júpiter tiene una gravedad más alta. Esto es de esperar, ya que Júpiter es un planeta mucho más grande. Cuanto más grande es el objeto, mayor es su fuerza g.
Resumen de la lección
La fuerza g es la fuerza gravitacional de un planeta. Te dice la cantidad de aceleración causada por la gravedad del planeta. Esto es lo que hace que las cosas se caigan y se queden en el suelo. En realidad, no son solo los planetas los que tienen fuerza g. Cada objeto físico tiene una cierta cantidad de fuerza g. Para calcular esta fuerza g, use esta fórmula:
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La pequeña g es la fuerza g o la cantidad de aceleración causada por la gravedad. La gran G es la constante gravitacional de Newton, aproximadamente 6,67 x 10-11 N * m 2 / kg 2 . La m pequeña es la masa del objeto y la r pequeña es el radio del objeto. Para encontrar la fuerza g del objeto, simplemente ingrese la masa y el radio del objeto. Si sus unidades de masa son kilogramos y sus unidades de radio son metros, entonces su fuerza g serán unidades de metros por segundo al cuadrado.
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