Ley de Gravitación Universal.
La gravitación es la fuerza de
atracción mutua que experimentan los cuerpos por el hecho de tener una masa
determinada.
Dos cuerpos se atraen con una fuerza directamente
proporcional al cuadrado de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado
de la distancia que las separa, y está dirigida según la recta que une los
cuerpos. Dicha fuerza se conoce como fuerza de la gravedad o
fuerza gravitacional y se expresa de la forma:
Fg=−G⋅M⋅mr2⋅u⃗ r
donde:
- F⃗ g :Es el vector fuerza gravitatoria. Su
unidad de medida en el Sistema Internacional es el newton (N)
- G es la constante de gravitación universal,
que no depende de los cuerpos que interaccionan y cuyo valor es G =
6,67·10-11 N·m2/kg2,
- M y m son las masas de los
cuepos que interaccionan. Su unidad de medida en el Sistema Internacional
(S.I.) es el kilogramo (kg)
- r es la distancia que los separa. Es el
módulo del vector r⃗ , que une la masa que genera la fuerza con
la masa sobre la que actúa.
- u⃗ r es un vector
unitario que posee la misma dirección de actuación de la
fuerza aunque de sentido contrario.
Por
tanto, la interacción gravitatoria entre dos cuerpos siempre se manifiesta como
una pareja de fuerzas iguales en dirección y módulo pero sentido contrario.
El carácter atractivo de la fuerza se indica mediante el signo - de
la expresión anterior.
1.- Una
masa de 800 kg y otra de 500 kg se encuentran separadas por 3m, ¿Cuál es la
fuerza de atracción que experimenta la masa?
Solución: La
situación del problema es muy sencilla de resolver, ya que basta en tomar los
datos y reemplazar en la fórmula, como podemos ver las masas se encuentran en
kilogramos, y la distancia en metros, por lo que no habría necesidad de
convertir a otras unidades, ahora veamos el uso de la fórmula.
Reemplazando
datos
Por
lo que:
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