CampoGravitatorio

INTERACCIÓN GRAVITATORIA

IES La Magdalena.
Avilés. Asturias

CAMPO GRAVITATORIO

La Ley de Gravitación Universal presentaba una importante laguna, y es no que no da una explicación de la
forma en la que las masas ejercen su mutua influencia, ya que interactúan sin existir contacto físico entre
ellas, mediante lo que Newton calificó como "acción a distancia" idea que, incluso a él, no leresultaba
apropiada:
"Es inconcebible que la materia bruta e inanimada pueda, sin mediación de algo más que sea
material, operar en otra materia y afectarla sin que se produzca un contacto mutuo. La
gravedad tiene que provocarla un agente que actúe de manera constante según ciertas leyes"
El posterior desenvolvimiento de la Física mostró que la acción a distancia llevaba a serias contradicciones.
Pararesolverlas se estableció el concepto de campo.
Imaginemos una zona del espacio en la que no exista ninguna masa. Si introducimos una pequeña masa
puntual m (masa de prueba) no se detectará acción alguna sobre ella.
Si ahora colocamos una masa M, su presencia modificará las propiedades del espacio circundante y si
volvemos a introducir la masa de prueba, ésta acusará la existencia de una acción(fuerza) sobre ella que
tiende a aproximarla a la masa M.
Se dice que la masa M crea un campo gravitatorio a su alrededor que actúa sobre la masa
de prueba. De esta manera la acción deja de ejercerse a distancia siendo el campo el
responsable de la acción ejercida sobre la masa de prueba.
El campo juega el papel de mediador en la interacción gravitatoria que Newton reclamaba.

El campo es una entidadfísica medible, y se define la intensidad del campo gravitatorio en un punto
como la fuerza ejercida sobre la unidad de masa colocada en ese punto:
Fuerza

r
r F
g=
m
Masa de
prueba

Intensidad
del campo
gravitatorio

La intensidad del campo gravitatorio en un punto (o simplemente campo gravitatorio) es un vector que tiene
la misma dirección y sentido que la fuerza de atracción gravitatoria entrelas masas y tiene dimensiones de
aceleración.

M L T −2 
= L T −2 
g =
M

Unidades S.I: N/kg = m/s

2

Teniendo en cuenta la expresión de la fuerza de atracción gravitatoria podemos obtener la intensidad del
campo gravitatorio en un punto en función de la masa, M, que crea el campo y la distancia:

mM r
r
−G 2 u
r
F
r
g =
=
m
m
r
M r
g=−G 2 u
r

r

r

=−G

M r
u
r2

r

El vectorunitario ur se define, tal y como se
hizo a la hora de definir la fuerza de atracción
gravitatoria (ver tema correspondiente).

1

Física 2º Bachillerato. IES La Magdalena. Avilés. Asturias

•

Como se puede observar la intensidad de
campo, así definida, establece un vector (y
sólo uno) para cada uno de los puntos del
espacio. El campo gravitatorio es un campo
vectorial

•

El valor del campogravitatorio (módulo) en un
punto es independiente de la masa de prueba
y depende sólo de la masa que crea el campo y
la distancia a la que esté el punto considerado.

•

Todos los puntos que estén a una misma
distancia de la masa central tendrán un mismo
valor para la intensidad de campo.

•

La distancia se toma siempre desde el
centro de la masa. Esto es, se considera la
totalidad de la masa situadaen su centro (masa
puntual)

•

La intensidad del campo gravitatorio decrece
rápidamente con la distancia, ya que es
inversamente proporcional a su cuadrado.

•

El signo menos de la ecuación de definición
garantiza que el campo es central (dirigido
siempre hacia la masa que crea el campo)

Campo gravitatorio

El campo es central, tiene el mismo valor para
puntos situados a igual distancia ydisminuye
rápidamente al alejarse de la masa.

El campo gravitatorio aumenta
muy rápidamente a medida que
nos aproximamos a la masa.
Para una masa puntual sería
infinito para r =0.

El campo gravitatorio disminuye
muy rápidamente a medida que
nos alejamos de la masa.
Será nulo a distancia infinita.

Si en las proximidades de un punto se
localiza más de una masa, el campo
gravitatorio en el punto...