Ley de gravedad

Índice
Pág.
Índice 1
Introducción 2
Ley de gravitación universal 3-4
La luna que cae 5
Matemáticas de la ley de gravedad 6-7
Velocidad de escape 8
Las órbitas planetarias 10
Las mareas oceánicas 11-13
Debilidades de la teoría 14-16
Conclusión 17
Bibliografía18

Introducción
Gravitación, propiedad de atracción mutua que poseen todos los objetos compuestos de materia. A veces se utiliza como sinónimo el término gravedad, aunque estrictamente este último sólo se refiere a la fuerza gravitacional entre la Tierra y los objetos situados en su superficie o cerca de ella. La gravitación es una de las cuatro fuerzas básicas que controlan las interaccionesde la materia; las otras tres son las fuerzas nucleares débil y fuerte, y la fuerza electromagnética (véase Fuerzas fundamentales; Física). Hasta ahora no han tenido éxito los intentos de englobar todas las fuerzas en una teoría de unificación (véase Teoría del campo unificado), ni los intentos de detectar las ondas gravitacionales que, según sugiere la teoría de la relatividad, podríanobservarse cuando se perturba el campo gravitacional de un objeto de gran masa.
La ley de la gravitación, formulada por vez primera por el físico británico Isaac Newton en 1684, afirma que la atracción gravitatoria entre dos cuerpos es directamente proporcional al producto de las masas de ambos cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. En forma algebraica, la ley seexpresa como:

Donde F es la fuerza gravitatoria, m1 y m2 son las masas de los dos cuerpos, d es la distancia entre los mismos y G es la constante gravitatoria. El físico británico Henry Cavendish fue el primero en medir el valor de esta constante en 1798, mediante una balanza de torsión. El valor más preciso obtenido hasta la fecha para la constante es de 0,0000000000667 newtons-metro cuadrado porkilogramo cuadrado (6,67 × 10-11 N m2 kg-2). La fuerza gravitatoria entre dos cuerpos esféricos de un kilogramo de masa cada uno y separados por una distancia de un metro es, por tanto, de 0,0000000000667 newtons. Esta fuerza es extremadamente pequeña: es igual al peso en la superficie de la Tierra de un objeto de aproximadamente 1/150.000.000.000 kilogramos.

Ley de gravitación universal
IsaacNewton en su tercer libro "Philosophiae Naturalis Principia Mathematica" describe uno de sus descubrimientos de mayor alcance, la ley de la gravitación universal que configura nuestra imagen del mundo. Para llegar a su formulación, comparó el camino de una manzana que cae al de un objeto propulsado de forma paralela al suelo, como un guijarro lanzado por una honda. La manzana, influenciada sólopor la gravedad, cae a lo largo de una línea recta que si se prolongara llegaría hasta el centro de la Tierra. Pero el guijarro, afectado por la fuerza de la honda además de la gravedad, sigue un camino curvo, moviéndose horizontalmente al tiempo que cae hacia la Tierra. Su velocidad horizontal inicial determina lo lejos que viajará. Si un guijarro fuera lanzado a una velocidad lo suficientementealta, razonó Newton, podría recorrer todo el camino alrededor de la Tierra y golpear al que lo había lanzado en la nuca. Y si el lanzador se agachaba, el proyectil seguiría su órbita alrededor de la Tierra. Newton sabía que la resistencia del aire impediría que esto ocurriera en la realidad, pero se dio cuenta de que había dado con una explicación del porqué la Luna órbita alrededor la Tierra.Capturada por la gravedad de la Tierra, está cayendo eternamente hacia el planeta. Sin embargo, su velocidad horizontal es suficiente para hacerla girar para siempre.
En este punto, los pensamientos de Newton flotaron más allá de la Tierra y de la Luna, al espacio interplanetario e interestelar. Los mismos principios que explican por qué las manzanas caen al suelo y por qué la Luna orbita la Tierra...