¿Cómo calcular la fuerza gravitacional entre dos cuerpos?
El efecto gravitacional measurable entre dos objetos se conoce como su fuerza gravitacional. Esta fuerza resultante es debida a la gravedad y se puede encontrar aplicando la fórmula de la ley de gravitación universal de Newton. Esta fórmula describe la relación entre los dos cuerpos y la distancia entre ellos.
¿Qué es la Ley de Gravitación Universal?
La ley de la gravitación universal fue formulada por el científico inglés Isaac Newton. Establece que dos cuerpos en el universo se atraen con una fuerza proporcional a la masa de los cuerpos y enversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos:
F = G (m1 m2) / d2
Donde:
- F: Es la fuerza gravitacional entre los dos cuerpos (en newtons (N)).
- G: Es la constante gravitacional, que es de 6.67 x 10-11 Nm²/kg².
- M1 y M2: Son las masas de los dos cuerpos, respectivamente (en kg).
- d: Es la distancia entre los dos cuerpos (en metros (m)).
¿Cómo calcular la fuerza gravitacional?
Calcular la fuerza gravitacional entre dos cuerpos es fácil. Basta con seguir estos simples pasos:
- Obtener los valores de las masas de los dos cuerpos (m1, m2).
- Calcular la distancia entre los cuerpos (d).
- Usar la fórmula de la ley de gravitación universal para calcular la fuerza (F).
- Multiplicar G, la masa m1, la masa m2 y la distancia d al cuadrado para obtener la fuerza F.
Como ejemplo, si quisiéramos calcular la fuerza gravitacional entre dos cuerpos que están separados por una distancia de 10 metros (d), cuyas masas son 5 kg (m1) y 8 kg (m2), entonces F sería:
F = G (m1 m2) / d2
F = 6.67 x 10-11 Nm²/kg² (5 kg 8 kg) / (10 m)²
F = 1.07 x 10-6 N
De esta manera, se ha calculado la fuerza gravitacional entre dos cuerpos, utilizando la ley de gravitación universal.
¿Cómo se determina la fuerza gravitatoria entre dos cuerpos?
“La fuerza de atracción gravitatoria entre dos cuerpos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”. Esta relación se conoce como la Ley de Gravitación Universal y fue descubierta por el matemático y físico británico Isaac Newton. La ecuación para calcular la fuerza de atracción es: Fg = G × Mm / D2, donde G es la constante de gravitación universal, Mm son las masas de los dos cuerpos y D es la distancia entre ellas.
¿Cómo calcular la fuerza con masa y distancia?
Ejercicio Resuelto de Fuerza, Masa, Aceleración y Distancia – YouTube
La fuerza (F) se puede calcular con la masa (m) y la aceleración (a) usando la siguiente ecuación:
F = m × a
Para calcular la fuerza con la masa y la distancia, primero debes calcular la aceleración. La aceleración se puede calcular usando la siguiente ecuación:
a = ΔV/Δt
Donde ΔV significa el cambio en la velocidad y Δt significa el cambio en el tiempo. La aceleración (a) es igual al cambio en velocidad (ΔV) entre el cambio en tiempo (Δt).
Una vez que hayas calculado la aceleración, puedes calcular la fuerza (F) usando la ecuación:
F = m × a
Donde m significa la masa y a significa la aceleración.
¿Cómo se calcula la fuerza gravitacional resultante?
Ley de Gravitación Universal +(Fuerza Resultante +Fórmulas)
La Ley de Gravitación Universal de Newton establece que dos objetos siempre se atraerán con una fuerza gravitacional inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. Esta fuerza se conoce como la «fuerza gravitacional» y se representa con la letra F. Esta fuerza gravitacional resultante es la suma vectorial de la fuerza gravitacional entre cada par de objetos. Esta suma está dada por la siguiente fórmula:
Fuerza gravitacional resultante = Σ F= G((m1)(m2))/d^2
Donde G = constante de gravitación universal
m1 = masa del primer objeto
m2 = masa del segundo objeto
d = distancia entre los dos objetos.
¿Cómo resolver problemas de fuerza gravitacional?
Gravitación Universal – Ejercicios Resueltos – Nivel 1 – YouTube
La respuesta depende mucho de la naturaleza del problema. Si la fuerza gravitacional se mide en términos de la Ley de la Gravitación Universal (GUL), la solución se obtiene a partir de la integración de las ecuaciones de movimiento. Si desea una solución numérica, puede usar un programa de ecuaciones diferenciales o simplemente oscilar entre diferentes métodos numéricos como el de Euler o Runge-Kutta. También hay algunos otros métodos como el de la dinámica de empuje, el de la variaciones de parámetro o el de la fuerza de tensión para resolver problemas de fuerza gravitacional. Una vez que se hace un análisis de los efectos de la fuerza gravitatoria sobre los cuerpos en movimiento, es posible usar los datos para estimar la velocidad, aceleración y trayectoria de los objetos involucrados.