Formulas de la gravitacion universal

Fórmula de la fuerza gravitatoria

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Esta herramienta calculará cualquier parámetro de la fórmula de la fuerza de gravitación universal de Newton, que incluye la masa de cada objeto, la distancia entre el centro de masa de cada objeto y la fuerza de gravitación sobre ambos objetos.

La ley de gravitación universal de Newton explica que la fuerza de atracción entre dos objetos es directamente proporcional a la multiplicación de la masa de cada objeto, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los centros de masa de cada objeto.

Constante gravitacional

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 directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre sus centros[nota 1] La publicación de la teoría se ha conocido como la «primera gran unificación», ya que supuso la unificación de los fenómenos de gravedad previamente descritos 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].

La primera ley de Newton

En estas ecuaciones, m1 y m2 son las masas de los dos objetos y R1,2 es la distancia entre sus centros. Ambas ecuaciones tienen signos negativos, pero estos signos negativos significan cosas muy diferentes. El signo negativo en la ecuación de la fuerza gravitatoria indica que la interacción de la fuerza gravitatoria es siempre atractiva. El signo negativo en la ecuación de la energía gravitatoria indica que dos objetos tienen una energía gravitatoria nula cuando están infinitamente alejados y que su energía gravitatoria disminuye (o se hace cada vez más negativa) a medida que se acercan.

Fuerza y energía gravitatorias cerca de la superficie de la Tierra – Según la Ley Universal de Gravitación de Newton, la fuerza gravitatoria disminuye en magnitud a medida que los objetos se alejan. Esto es cierto, pero no es muy perceptible para los objetos cercanos a la superficie de la Tierra. La interacción de la fuerza gravitatoria entre la Tierra y los objetos cotidianos es casi constante a medida que cambia la altura del objeto. Por lo tanto, a menudo hacemos la aproximación de que la fuerza gravitatoria no depende de la altura para los objetos cercanos a la superficie de la Tierra. Esta aproximación conduce a un conjunto de ecuaciones que es muy diferente de las ecuaciones universales anteriores.

Fórmula de la gravedad

La ecuación de la gravitación universal establece que la fuerza gravitatoria entre dos objetos es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la separación entre ellos. Esta ecuación es el resultado de la Ley de Gravitación Universal de Isaac Newton, que establece que las cantidades de materia atraen a otra materia hacia ella.

Cuando Newton enunció originalmente la ecuación, dijo simplemente que F era proporcional a Mm/R2. El valor de la constante de proporcionalidad o Constante de Gravitación Universal, G, ni siquiera se consideró durante muchos años y no se calculó oficialmente hasta 1873, 186 años después de que Newton definiera la ecuación.

Newton planteó originalmente la ecuación de la gravitación universal como la fuerza entre dos masas puntuales, separadas por R. Sin embargo, se demostró que la gravitación de una gran esfera uniforme es aproximadamente la misma que si toda la masa estuviera concentrada en su centro. Además, como la materia tiene tanto tamaño como masa, «masa puntual» significa realmente centro de masa.