Ley de gravitación Universal

Ley de gravitación universal 

Maria Camila Perdomo  Fisica  Prof. Nina Patricia Delgadillo  Curso 10-B Colegio Americano de Gdot 2018 

Es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Fue formulada por Isaac Newton en su libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, publicado en 1687, donde establece por primera vez una relación cuantitativa (deducida empíricamente de la observación) de la fuerza con que se atraen dos objetos con masa. Así, Newton dedujo que la fuerza con que se atraen dos cuerpos de diferente masa únicamente depende del valor de sus masas y del cuadrado de la distancia que los separa. Para grandes distancias de separación entre cuerpos se observa que dicha fuerza actúa de manera muy aproximada como si toda la masa de cada uno de los cuerpos estuviese concentrada únicamente en su centro de gravedad, es decir, es como si dichos objetos fuesen únicamente un punto, lo cual permite reducir enormemente la complejidad de las interacciones entre cuerpos complejos.

Ley de gravitación universal 

Fuerza de gravedad 

Es la fuerza que los cuerpos grandes, como los planetas, ejercen sobre los objetos más pequeños. Atrae los objetos arrojados hacia la Tierra y también mantiene a la Luna en su órbita. Cuenta con un número de implicaciones que en el aire y en los viajes espaciales. Fuerza de atracción que la Tierra u otro cuerpo celeste ejerce sobre los cuerpos que están cerca o sobre él.

La dirección de la fuerza es la de la recta que une los dos cuerpos afectados, el que la crea y el que la recibe. El sentido de la fuerza se dirige hacia la masa que crea la interacción gravitatoria. El módulo es directamente proporcional a las masas que intervienen en la interacción gravitatoria e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Las fuerzas debidas a la interacción gravitatoria son siempre atractivas.

Que formulo Newton?

Que la fuerza de atracción que experimentan dos cuerpos dotados de masa es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa (ley de la inversa del cuadrado de la distancia). Para determinar la intensidad del campo gravitatorio asociado a un cuerpo con un radio y una masa determinados, se establece la aceleración con la que cae un cuerpo de prueba en el seno de dicho campo. F = Es el módulo de la fuerza ejercida entre ambos cuerpos, y su dirección se encuentra en el eje que une ambos cuerpos. G = Es la constante de la gravitación universal

Fueron enunciadas por Kepler para describir matemáticamente el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol: Primera ley (1609): "Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas. El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse". Segunda ley (1609): "El radio vector que une un planeta y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales". Tercera ley (1618): "Para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita elíptica".

Leyes de Kepler 

Parametros de la ecuación

En esta ecuación, las cantidades se definen como: Fg = La fuerza de gravedad (por lo general en newtons) G = La constante gravitacional, que añade el nivel apropiado de proporcionalidad en la ecuación. El valor de G es 6.67259 x 10-11 N * m2 / kg2, aunque el valor va a cambiar si otras unidades (diferentes al sistema internacional) están siendo utilizados. m1 y m2 = Las masas de las dos partículas (normalmente en kilogramos) r = la distancia en línea recta entre las dos partículas (normalmente en metros)

 De acuerdo con la mecánica newton las dos fuerzas son iguales en módulo, pero de sentido contrario; al estar aplicadas en diferentes cuerpos no se anulan y su efecto combinado no altera la posición del centro de gravedad conjunto de ambas esferas.A pesar de su masa y tamaños diferentes, tiran el uno al otro con una fuerza equivalente. Las tres leyes de Newton del movimiento nos dan las herramientas para interpretar el movimiento causado por la fuerza y vemos que la partícula de menor masa (que puede o puede no ser la partícula más pequeña, dependiendo de su densidad) se acelerará más que la otra partícula. Esto es porque los objetos caen a la Tierra mucho más rápido que la Tierra cae hacia ellos. Sin embargo, la fuerza que actúa sobre el objeto y la Tierra es de idéntica magnitud, aunque no lo parezca.

Interpretacion de la ecuación

Por que es importante conocer esta ley? 

Esta ley nos explica el fenómeno natural de la atracción que tiene lugar entre dos objetos con masa, para poder calcular las fuerzas o interacciones entre los planetas. La masa que ejerce una atracción gravitatoria sobre cualquier otro objeto con masa, independientemente de la distancia que los separe. Mientras más masa posean los objetos, mayor será la fuerza de atracción, y paralelamente, mientras más cerca se encuentren entre sí, será mayor esa fuerza.