Objetivo
OA7 Identifica la fuerza de gravedad en situaciones cotidianas, además es capaz de calcular la fuerza de gravedad en situaciones específicas.
OA7 Identifica la fuerza de gravedad en situaciones cotidianas, además es capaz de calcular la fuerza de gravedad en situaciones específicas.
A partir de la siguiente imagen se observan dos casos. El caso A se muestra a un astronauta flotando en el espacio, mientras que en el caso B se muestra a personas caminando en la calle. A partir de ella responde la siguiente pregunta.
¿Por qué el astronauta se mantiene flotando en el espacio mientras que las personas en nuestro planeta se mantienen en el suelo?
Cada vez que se deja caer un cuerpo, este es atraído hacia la superficie de la Tierra. Esto se debe a la fuerza de atracción mutua que se produce entre el cuerpo y nuestro planeta. A esta fuerza se le denomina fuerza de atracción gravitacional, fuerza de gravedad o peso. La magnitud de la fuerza de gravedad depende de la masa de los cuerpos que interaccionan.
Existe una relación directa entre la masa y la fuerza de atracción gravitacional. Siendo más precisos, la fuerza con que la Tierra atrae a los cuerpos es directamente proporcional a la masa de los mismos. Sin embargo, ¿por qué no es posible observar la atracción entre cuerpos de menor masa? Todos los cuerpos experimentan atracción gravitatoria pero, generalmente, la magnitud de esta interacción es muy baja. La fuerza de gravedad se manifiesta para cuerpos de gran masa, como planetas, satélites naturales y estrellas. Como la Tierra posee una masa relativamente grande, esta ejerce fuerza sobre todos los cuerpos cercanos a su superficie. Cuando un cuerpo de gran masa (como un planeta) ejerce fuerza de atracción sobre cuerpos de menor masa, hablamos de la fuerza de peso; y cuando dos cuerpos de gran masa, como la Tierra y el Sol, experimentan una atracción mutua, nos referimos a la fuerza de atracción gravitacional. Sin embargo, tanto el peso como la fuerza de atracción gravitacional corresponden a la misma interacción.
Como ya estudiaste, el peso de un cuerpo es proporcional a su masa. La fuerza peso que la Tierra ejerce sobre un cuerpo en las cercanías de su superficie se representa mediante la siguiente expresión matemática:
Donde "p" corresponde al peso medido en newton (N), "m" a la masa medida en kilogramos (kg) y "g" a la aceleración de gravedad, cuyo valor en la superficie de nuestro planeta es aproximadamente constante e igual a 9,8 m/s2. La aceleración de gravedad depende exclusivamente de la masa del cuerpo celeste, ya sea este un satélite natural, un planeta o una estrella.
ejemplo de cálculo
Es importante mencionar que una de las principales características de la fuerza de atracción gravitacional es que varía según la distancia. Cuando un cuerpo se aleja de la Tierra, la fuerza gravitacional que se ejercen mutuamente disminuye; y cuando se acercan, esta fuerza aumenta. Para un cuerpo de masa "m", la fuerza de atracción gravitacional alcanza su valor máximo si se encuentra sobre la superficie de la Tierra.
Obra publicada con Licencia Creative Commons Reconocimiento Compartir igual 4.0