Fuerza gravitatoria
En primer lugar, repasamos la historia del estudio de la gravitación, haciendo hincapié en aquellos fenómenos que durante miles de años han inspirado a filósofos y científicos a buscar una explicación. A continuación, examinaremos la forma más sencilla de la ley de la gravitación universal de Newton y cómo aplicarla.
Los primeros filósofos se preguntaron por qué los objetos tienden naturalmente a caer hacia el suelo. Aristóteles (384-322 a.C.) creía que la naturaleza de las rocas era buscar la Tierra y la del fuego buscar el Cielo. Brahmagupta (598~665 EC) postuló que la Tierra era una esfera y que los objetos poseían una afinidad natural por ella, cayendo hacia el centro desde cualquier lugar en el que se encontraran.
Los movimientos del Sol, la Luna y los planetas también se han estudiado durante miles de años. Estos movimientos fueron descritos con asombrosa precisión por Ptolomeo (90-168 de la era cristiana), cuyo método de los epiciclos describía las trayectorias de los planetas como círculos dentro de círculos. Sin embargo, hay pocas pruebas de que alguien relacionara el movimiento de los cuerpos astronómicos con el movimiento de los objetos que caen a la Tierra, hasta el siglo XVII.
Cuanto mayor sea la masa, mayor será la fuerza de atracción
La ley de la gravitación universal de Newton se suele enunciar como que toda partícula atrae a cualquier otra partícula del universo con una fuerza que es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre sus centros[nota 1] La publicación de la ley se ha conocido como la “primera gran unificación”, ya que supuso la unificación de los fenómenos de gravedad descritos anteriormente en la Tierra con los comportamientos astronómicos conocidos[1][2][3].
Se trata de una ley física general derivada de observaciones empíricas mediante lo que Isaac Newton denominó razonamiento inductivo[4]. Forma parte de la mecánica clásica y fue formulada en la obra de Newton Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (“los Principia”), publicada por primera vez el 5 de julio de 1687. Cuando Newton presentó el Libro 1 del texto inédito en abril de 1686 a la Royal Society, Robert Hooke afirmó que Newton había obtenido de él la ley del cuadrado inverso.
En el lenguaje actual, la ley afirma que toda masa puntual atrae a cualquier otra masa puntual mediante una fuerza que actúa a lo largo de la línea que cruza los dos puntos. La fuerza es proporcional al producto de las dos masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas[5].
Fórmula de la aceleración gravitacional
El hombre prehistórico se dio cuenta hace mucho tiempo de que cuando los objetos se sueltan cerca de la superficie de la Tierra, siempre caen al suelo. En otras palabras, la Tierra atrae hacia sí los objetos cercanos a su superficie.
Galileo (1564-1642) señaló que los objetos pesados y ligeros caen hacia la Tierra a la misma velocidad (siempre que la resistencia del aire sea la misma para cada uno). Pero tuvo que llegar Sir Isaac Newton (en 1666) para darse cuenta de que esta fuerza de atracción entre masas es universal.
Newton demostró que la fuerza que hace que, por ejemplo, una manzana caiga hacia el suelo es la misma que hace que la luna caiga alrededor de la Tierra, o la orbite. Esta fuerza universal también actúa entre la Tierra y el Sol, o entre cualquier otra estrella y sus satélites. Cada uno atrae al otro.
Sir Isaac Newton definió esta atracción matemáticamente. La fuerza de atracción entre dos masas es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre sus centros. Todo ello se multiplica por una constante universal cuyo valor fue determinado por Henry Cavendish en 1798.
A mayor masa mayor fuerza de atracción meme
En 1687, Isaac Newton combinó sus observaciones con las teorías de otros científicos sobre la gravedad y la gravitación en una ley científica: la Ley de la Gravitación Universal. Esta ley establece que la masa de un objeto es atraída hacia la masa de otros objetos por una fuerza llamada gravitación.
La fuerza de atracción entre dos masas se define mediante la ecuación de la gravitación universal. Aunque la ley y su ecuación fueron eficaces para predecir muchos fenómenos, más tarde surgieron varias discrepancias en las mediciones astronómicas. No fue hasta 1915 que la Teoría de la Relatividad General de Einstein proporcionó una solución a estas discrepancias.
Científicos y filósofos han realizado desde la antigüedad observaciones sobre la gravedad en la Tierra. En el año 628, el astrónomo indio Brahmagupta reconoció la gravedad como una fuerza de atracción. En la década de 1600, Galileo Galilei, Robert Hooke y Johannes Kepler formularon las leyes de la gravedad cerca de la Tierra.
En 1687, las observaciones de Isaac Newton sobre el movimiento planetario y las mediciones empíricas, le permitieron establecer la Ley de la Gravitación Universal, que fue explicada en la publicación de Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica (o simplemente Principia) conjunto de tres libros que establecían sus Leyes del Movimiento, la Ley de la Gravitación Universal y una derivación de las Leyes del Movimiento Planetario de Kepler.