La ley de la gravitación universal es una de las leyes fundamentales de la física, propuesta por Sir Isaac Newton en 1687 en su obra “Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica”. Esta ley establece que cualquier par de objetos con masa se atraen entre sí con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre sus centros.
Fórmula de la ley de gravitación universal
La ley de la gravitación universal se puede expresar matemáticamente mediante la siguiente fórmula:
F = G * (m1 * m2) / r^2
Donde:
Fes la fuerza gravitacional entre dos objetos (en Newtons)Ges la constante de gravitación universal, aproximadamente 6.674 × 10^-11 N(m/kg)^2m1ym2son las masas de los dos objetos (en kilogramos)res la distancia entre los centros de los objetos (en metros)
Aplicaciones y ejemplos
Atracción gravitacional entre la Tierra y la Luna
Un ejemplo clásico de la ley de la gravitación universal es la atracción gravitacional entre la Tierra y la Luna. La masa de la Tierra es aproximadamente 5.97 × 10^24 kg, la masa de la Luna es aproximadamente 7.34 × 10^22 kg, y la distancia promedio entre sus centros es de aproximadamente 384,400 km. Utilizando la fórmula de la ley de gravitación universal, se puede calcular la fuerza gravitacional entre estos dos cuerpos celestes.
Los planetas y sus órbitas
La ley de la gravitación universal también se aplica a los planetas y sus órbitas alrededor del Sol. La fuerza gravitacional entre el Sol y un planeta es lo que mantiene al planeta en órbita. Por ejemplo, la fuerza gravitacional entre la Tierra y el Sol es responsable de mantener a la Tierra en su órbita elíptica alrededor del Sol, que tiene un período de aproximadamente 365.25 días.
Limitaciones y teoría general de la relatividad
Es importante mencionar que la ley de la gravitación universal de Newton es una aproximación válida en la mayoría de los casos prácticos, pero tiene ciertas limitaciones cuando se trata de situaciones extremas, como objetos con masas muy grandes o velocidades cercanas a la velocidad de la luz. En estos casos, se requiere la teoría general de la relatividad de Albert Einstein, que proporciona una descripción más precisa y completa de la gravedad y la interacción entre objetos masivos.
Acerca del experto
Ricardo Mendoza
