Calcular la fuerza de gravedad entre dos masas
Escribe tres de los cuatro datos. Para números muy grandes o pequeños usa notación científica: 5,97e24 es 5,97 · 10²⁴. Por defecto están la Tierra y la Luna.
En resumen
La fuerza de gravedad entre dos masas es F = G · m₁ · m₂ / r², con G = 6,674 · 10⁻¹¹ N·m²/kg². Dos personas de 70 kg a 1 m se atraen con 6,674 · 10⁻¹¹ · 70 · 70 / 1² ≈ 3,3 · 10⁻⁷ N: nada. La Tierra, en cambio, atrae a cada una con unos 687 N.
Ley de gravitación universal
Newton se dio cuenta de que la fuerza que hace caer una manzana es la misma que mantiene a la Luna en órbita. G es una constante universal diminuta, 6,674 · 10⁻¹¹ N·m²/kg²: por eso solo notamos la gravedad de cuerpos enormes, como planetas.
- F: fuerza de atracción, en newtons (N).
- G: constante de gravitación universal, 6,674 · 10⁻¹¹ N·m²/kg².
- m₁ y m₂: las dos masas, en kg.
- r: distancia entre sus centros, en metros.
Ejemplos resueltos
Fuerza entre la Tierra y la Luna
F = 6,674 · 10⁻¹¹ · 5,97 · 10²⁴ · 7,35 · 10²² / (3,844 · 10⁸)² ≈ 1,98 · 10²⁰ N.
Probar este ejemploDos personas de 70 kg a 1 m de distancia
F = 6,674 · 10⁻¹¹ · 70 · 70 / 1² ≈ 3,27 · 10⁻⁷ N: imperceptible.
Probar este ejemploCon qué fuerza atrae la Tierra a una persona de 70 kg en la superficie
F = 6,674 · 10⁻¹¹ · 5,97 · 10²⁴ · 70 / (6,371 · 10⁶)² ≈ 687 N: su peso.
Probar este ejemploSi doblas la distancia…
…la fuerza se divide entre cuatro (depende de r²). A 6400 km de altura sobre la superficie, el doble del radio terrestre, pesarías la cuarta parte.
Datos útiles
- Masa de la Tierra: 5,97 · 10²⁴ kg · radio: 6,371 · 10⁶ m
- Masa de la Luna: 7,35 · 10²² kg · distancia Tierra-Luna: 3,844 · 10⁸ m
- Masa del Sol: 1,989 · 10³⁰ kg · distancia Tierra-Sol: 1,496 · 10¹¹ m
Un poco de historia
Newton publicó la ley de gravitación universal en los Principia (1687). La constante G tardó más de un siglo en medirse: lo consiguió Henry Cavendish en 1798 con una balanza de torsión, en un experimento que se conoció como «pesar la Tierra».
Preguntas frecuentes
¿Cuál es la fórmula de la ley de gravitación universal?
F = G · m₁ · m₂ / r², con G = 6,674 · 10⁻¹¹ N·m²/kg² y r la distancia entre los centros, en metros. Dos personas de 70 kg a 1 m se atraen con F = 6,674 · 10⁻¹¹ · 70 · 70 / 1² ≈ 3,3 · 10⁻⁷ N.
¿Cómo se calcula la fuerza de gravedad entre dos cuerpos?
Con F = G · m₁ · m₂ / r², donde G = 6,674 · 10⁻¹¹ N·m²/kg² y r es la distancia entre los centros de los dos cuerpos.
¿Por qué no noto la atracción de otras personas?
Porque es minúscula: dos personas de 70 kg a 1 m se atraen con unos 3 · 10⁻⁷ N, millones de veces menos que el peso de un grano de arena.
¿Cómo escribo números como 5,97 · 10²⁴?
En notación científica con e: 5,97e24. Para 6,674 · 10⁻¹¹, escribe 6,674e-11.
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