La fuerza del campo gravitacional es un mecanismo para medir la gravedad. Muestra la magnitud de la gravedad en un lugar en particular.
La intensidad del campo gravitacional es una cantidad vectorial que consta tanto de dirección como de magnitud.
¿La intensidad del campo gravitatorio es un vector? Sí, lo es, ya que su fórmula es fuerza gravitacional por unidad de masa. Como la intensidad del campo gravitatorio consiste en fuerza, y como la fuerza es una cantidad vectorial, naturalmente lo convierte en una cantidad vectorial.
A cantidad escalar solo tendrá magnitud, es decir, un número. Por ejemplo, 25 metros. Siempre es unidimensional.
A cantidad vectorial tendrá tanto magnitud como dirección. Por ejemplo, 25 metros, norte. Es multidimensional.
¿Qué es la gravedad?
La gravedad se expresa como la fuerza de atracción entre dos objetos cualesquiera en el universo. Es la fuerza más débil del universo y no tiene un rango específico.
La fuerza gravitacional es enorme cuando el objeto es más pesado. Por tanto, siempre el objeto más ligero será atraído hacia el objeto más pesado. Por esta razón, la Tierra orbita alrededor del sol y la luna alrededor de la Tierra.
Lo emocionante de la gravitación es que todos los objetos de este universo tienen su propio campo gravitacional, ¡incluidos los humanos!
¡Sí! Lo leíste correctamente. Pero, como la gravedad es la fuerza más débil, todos los demás campos de gravitación son insignificantes en comparación con la fuerza gravitacional de la Tierra o, de hecho, más débiles que la fuerza gravitacional de cualquier otro planeta.
Para comparar el campo gravitacional de un ser humano con el campo gravitacional de la Tierra, tomemos un ejemplo. Digamos que la persona A está parada a un metro de la persona B, que pesa 100 kg. La aceleración gravitacional de la Tierra será 1.5 mil millones de veces mayor que la aceleración gravitacional de la persona B. Es por eso que la persona A no gravitará sobre la persona B.
Otro tema crítico muy afectado por la gravedad es la masa y el peso. La masa es la cantidad de materia disponible en un objeto, mientras que el peso es el resultado de la fuerza de gravedad que actúa sobre él. La masa multiplicada por la gravedad da peso.
w = mxg
| Dónde, | w = peso |
| g = fuerza del campo gravitacional o aceleración gravitacional | |
| m = Masa del objeto |
La gravedad es una de las cuatro fuerzas elementales de la naturaleza. La gravedad afecta al sistema solar o, de hecho, a cualquier sistema del universo. La formación de estrellas, planetas, asteroides, etc., todo depende de la gravedad.
Varios científicos como Robert Hooke, Galileo Galilei, jesuitas Grimaldi, Riccioli, Bullialdus, Borelli, etc., plantean diferentes teorías sobre la gravitación, algunas de las cuales son muy similares entre sí, pero aún no están del todo probadas en la práctica. Los filósofos griegos antiguos como Arquímedes, el arquitecto e ingeniero romano Vitruvio, los matemáticos y astrónomos indios como Aryabhatta y Brahmagupta también identificaron la gravedad.
Pero entonces, un buen día, una manzana cayó sobre Sir Isaac Newton, y él derivó la "Ley de Gravitación Universal de Newton" y el mundo la siguió. Según la teoría de Newton, la fuerza gravitacional es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.
La ecuación de la fuerza gravitacional se da como:
Fa(m1m2) / r2
Para eliminar el signo de proporcionalidad, se agrega una constante. En este escenario, es la constante gravitacional "G".
F=G*(metro1m2) / r2
| Dónde, | F = fuerza gravitacional |
| G = Constante gravitacional = 6.674 x 10-11 nm2.kg-2 | |
| m1 = Masa del objeto 1 | |
| m2 = Masa del objeto 2 | |
| r = Distancia entre el centro de los objetos |
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¿Por qué la fuerza gravitacional es una cantidad vectorial?
La intensidad del campo gravitacional es una cantidad física según mecanica clasica.
La intensidad del campo gravitacional se denota con 'g' y su fórmula se expresa como fuerza por unidad de masa.
g = F / m
| Dónde, | g = fuerza del campo gravitacional |
| F = fuerza gravitacional | |
| m = Masa del objeto |
De acuerdo con esta fórmula, la unidad SI de g es N/Kg, y la fuerza del campo gravitacional terrestre es 10 N/Kg. "g" también se conoce como el Aceleración gravitacional, dado como 9.8 m/s2 para la tierra.
Como la fuerza es una cantidad vectorial, la fuerza gravitacional será una cantidad vectorial, lo que hace que la intensidad del campo gravitacional sea una cantidad vectorial.
Albert Einstein también propuso su teoría de la gravitación en su teoría general de la relatividad, y también ha reemplazado a la teoría de Newton. Aún así, solo se usa cuando existe el requisito de una precisión extrema o cuando se trata de un campo gravitacional poderoso cerca de un objeto supermasivo y extremadamente denso como el agujero negro.
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La flexión del espacio-tiempo es un concepto complicado, pero se explica en la teoría general de la relatividad dada por Albert Einstein. Aquí, solo necesitamos entender que involucra el espacio tridimensional y el tiempo unidimensional y, por lo tanto, es un flujo de 3 dimensiones. Entonces, debido a la gravedad, hay un cambio en el flujo del espacio-tiempo, lo que resulta en diferentes percepciones de las observaciones de un evento desde diferentes lugares u observadores.
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Comparación de la aceleración gravitacional en diferentes planetas de nuestro Sistema Solar.
La aceleración gravitacional es la velocidad a la que el planeta tira de un cuerpo. Para la Tierra, su valor es de 9.8 m / s.2. Intentemos encontrar la aceleración debida a la gravitación en diferentes planetas presentes en nuestro sistema solar.
Uno puede detectar la aceleración gravitacional de cualquier planeta usando la fórmula:
g=gm/r2
| Dónde, | g = Aceleración gravitacional |
| G = Constante gravitacional = 6.674 x 10-11 n m2. kg-2 (será igual en todas partes) | |
| r = radio del planeta | |
| m = Masa del planeta |
- Aceleración gravitacional en Mercurio
| Para Mercurio, | g =? |
| G = 6.674 x 10-11 n m2. kg-2 | |
| r = ~ 2.4 x 106 m | |
| m = 3.28 x 1023 Kg |
Poniendo toda esta información en la fórmula, obtenemos:
g = 3.61 milisegundo2
- Aceleración gravitacional en Venus
| Para Venus, | g =? |
| G = 6.674 x 10-11 n m2. kg-2 | |
| r = ~ 6.07 x 106 m | |
| m = 4.86 x 1024 Kg |
Poniendo toda esta información en la fórmula, obtenemos:
g = 8.83 milisegundo2
- Aceleración gravitacional en Marte
| Para Marte, | g =? |
| G = 6.674 x 10-11 n m2. kg-2 | |
| r = ~ 3.38 x 106 m | |
| m = 6.42 x 1023 Kg |
Poniendo toda esta información en la fórmula, obtenemos:
g = 3.75 milisegundo2
- Aceleración gravitacional en Júpiter
| Para Júpiter, | g =? |
| G = 6.674 x 10-11 n m2. kg-2 | |
| r = ~ 6.98 x 107 m | |
| m = 1.90 x 1027 Kg |
Poniendo toda esta información en la fórmula, obtenemos:
g = 26.0 milisegundo2
- Aceleración gravitacional en Saturno
| Para Saturno, | g =? |
| G = 6.674 x 10-11 n m2. kg-2 | |
| r = ~ 5.82 x 107 m | |
| m = 5.68 x 1026 Kg |
Poniendo toda esta información en la fórmula, obtenemos:
g = 11.2 milisegundo2
- Aceleración gravitacional en Urano
| Por Urano, | g =? |
| G = 6.674 x 10-11 n m2. kg-2 | |
| r = ~ 2.35 x 107 m | |
| m = 8.68 x 1025 Kg |
Poniendo toda esta información en la fórmula, obtenemos:
g = 10.5 milisegundo2
- Aceleración gravitacional en Neptuno
| Para Neptuno, | g =? |
| G = 6.674 x 10-11 n m2. kg-2 | |
| r = ~ 2.27 x 107 m | |
| m = 1.03 x 1026 Kg |
Poniendo toda esta información en la fórmula, obtenemos:
g = 13.3 milisegundo2
Constante gravitacional frente a gravedad acelerada
Existen innumerables y notables diferencias entre la constante gravitacional y la aceleración de la gravedad. Sería fácil estudiarlos en formato tabular.
| Constante gravitacional | Gravedad de aceleración |
| Es una constante física empírica. | Aceleración debida a la gravedad sobre un objeto en caída libre (generalmente en el vacío). |
| También conocida como "Constante de gravedad newtoniana" o "Constante gravitacional universal" o "Constante gravitacional de Cavendish". | También conocido como "Fuerza del campo gravitacional". |
| Denotado por "G". | Denotado por "g". |
| El valor de la constante gravitacional es independiente de todos los factores y, por lo tanto, permanece igual en todo el universo. | El valor de la aceleración de la gravedad es diferente en diferentes planetas o en cualquier otro objeto astronómico. |
| Es de proporcionalidad constante, por lo que permanecería igual en cualquier lugar, ya sea en el centro de un planeta, fuera de él, cerca de los polos, en el vacío, etc., el valor de G permanecerá como está, sin ningún cambio. . | La aceleración gravitacional es máxima en la superficie terrestre. La aceleración gravitacional comienza a disminuir ya sea que uno se mueva hacia arriba o hacia abajo. |
| La constante gravitacional es una cantidad escalar. | La aceleración de la gravitación es una cantidad vectorial. |
| El valor de la constante gravitacional nunca es cero. | El valor de la aceleración de la gravitación es cero en el centro de la Tierra. |
| No hay fórmula para G. | Fórmula para encontrar g = F/m |
| La relación entre G y g se puede dar como: G=gr2/mG = | La relación entre G y g se puede dar como: g = GM/r2 |
| SI Unidad de G = N. m2 / kg2 | SI Unidad de g = m / s2 |
| G = 6.674 x 10-11 n m2. kg-2 | Valor de la aceleración gravitacional para la Tierra = g = 9.8 m / s2 |
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Soy Durva Dave, completé mi posgrado en Física. La física me fascina mucho y me gusta saber el 'Por qué' y el 'Cómo' de todo lo que se desarrolla en nuestro universo. Intento escribir mis blogs en un lenguaje simple pero efectivo para que sea más fácil para el lector entenderlo y recordarlo. Espero con mi curiosidad poder ofrecer a los lectores lo que buscan a través de mis blogs. Conectemos a través de LinkedIn.