Colaborativo 2: Fuerza gravitacional

Fuerza gravitacional (La de menor intensidad)

Esta fuerza está presente en todos los cuerpos masivos que se atraen gravitatoriamente uno a otro. La Tierra nos atrae y nosotros atraemos a la Tierra (aunque la fuerza que ejerce nuestro cuerpo es prácticamente imperceptible y, en la práctica, sólo se nota la fuerza de atracción de la Tierra).
En el siglo XVII Newton descubrió que la gravitación es un fenómeno universal, fue él quien descubrió el principio de la gravitación universal. Antes de Newton Aristóteles se pensaba que la gravitación era un fenómeno exclusivo de la Tierra, que no podía influir en los cuerpos celestes. La gravitación universal implica que la Tierra no solo atrae a los objetos que están en la superficie, sino también a la Luna y cualquier cuerpo en su cercanía. El Sol atrae a la Tierra y a los demás planetas, las estrellas se atraen entre sí, las galaxias también y así toda la materia en el universo.
La fuerza gravitacional tiene su propia formula: la fuerza gravitacional entre dos cuerpos es directamente proporcional a las masas de los cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Donde:

F=fuerza
M1,M2=masas
R=distancia
G=constante gravitacional o de Newton que vale 6.672 X 10-11 m 3/kgs2.

La ecuación nos indica que la fuerza gravitacional entre dos partículas disminuye al aumentar la distancia entre los cuerpos; por ejemplo, si se duplica la distancia, la fuerza se reducirá a la cuarta parte y así sucesivamente. Aunque muchas estrellas del firmamento tienen una masa mucho mayor que la del Sol, están tan lejos que la fuerza gravitacional que ejercen sobre la Tierra es insignificante. Además, si mayor es la masa de un cuerpo mayor será la fuerza de gravedad.

Esta fuerza está presente en nuestra experiencia cotidiana ya que es la que nos mantiene unidos a la tierra.

Fue la primera en ser descubierta y sufrimos sus efectos diariamente: al levantarnos de la cama, al caminar, cuando se nos caen las cosas de las manos, cuando llueve. Su campo de trabajo es amplísimo, pues no se salva nada de cuanto existe. Los siguientes ejemplos están firmados por esta fuerza:

Ø El movimiento de la Luna alrededor de la Tierra

Ø El movimiento de los planetas alrededor del Sol

Ø El movimiento del cometa Halley en el sistema solar

Ø El cinturón de asteroides

Ø Los meteoritos que atrae la Tierra

Ø La velocidad a la que deben escapar los cohetes y las sondas espaciales de la Tierra y el equilibrio al que están sometidos los satélites de comunicaciones para no caer sobre la Tierra.

La aceleración, g, que sufrimos por la interacción gravitatoria con la Tierra es siempre la misma, tomando un valor de: g = 9.8 m/s2

La interacción gravitatoria es la interacción consecuencia del campo gravitatorio, esto es, de la deformación del espacio por la existencia de materia. La interacción gravitatoria es la responsable de los movimientos a gran escala en todo el universo, ya que es la que hace que los planetas sigan órbitas predeterminadas alrededor del Sol. Isaac Newton fue la primera persona en darse cuenta que la fuerza que hace que las cosas caigan con aceleración constante en la Tierra y la fuerza que mantiene en movimiento los planetas y las estrellas era la misma, a él le debemos la primera teoría general de la gravitación. (Enciclopedia Libre Universal en Español).

Es, con diferencia, la más débil de las cuatro interacciones fundamentales. Sin embargo, sus efectos tienen un rango de acción ilimitado y son acumulativos, lo que le confiere una indiscutible preponderancia a nivel macroscópico. Esto explica por qué es una fuerza tan poderosa a nivel macroscópico. Por ejemplo, la atracción que ejerce un simple kilogramo de masa bajo nuestros pies no es muy importante y de hecho no logramos percibirla; sin embargo, las millones de toneladas que supone la masa de todo el planeta acumulan tal poder atractivo sobre nosotros que no somos capaces de despegarnos de su superficie de forma permanente.

La interacción gravitatoria afecta a todos los tipos de partículas, tiene carácter exclusivamente atractivo y su alcance es infinito. Según la Teoría de la Relatividad, la interacción gravitatoria es una manifestación de la deformación que sufre el espacio-tiempo por la presencia de objetos con masa.

Partícula mediadora. (El gravitón)

El gravitón: Es una fuerza elemental hipotética de tipo bosónico que sería la transmisora de la interacción gravitatoria en la mayoría de los modelos de gravedad cuántica. Tomado de: (Enciclopedia. Wikipedia. 2013)

Desde el punto de vista del Modelo Estándar, la interacción gravitatoria tendría una hipotética partícula portadora o mediadora, el gravitón, indetectable hasta la fecha. Es siempre atractiva. Mayor masa, mayor atracción. Además, la característica de ser atractiva y no repulsiva produce que las partículas que la sufren tiendan a agruparse, sumando sus efectos, lo que redunda en una mayor condensación. Esto da lugar a gigantescas formaciones de masa concentrada que llega a colapsar sobre sí misma, como el caso de las estrellas de neutrones o los agujeros negros (Universo Antrópico).

No obstante, su influencia se reduce a medida que aumenta la distancia según la ley de la Gravitación Universal descrita por Isaac Newton. Esta disminución con el cuadrado de la distancia es fundamental para permitir la ordenación del universo tal y como lo conocemos. Si la atracción gravitatoria no disminuyese con la distancia, sentiríamos el efecto de atracción de todos los planetas del sistema solar con igual intensidad que lo sentimos respecto a la Tierra. De hecho, ya que nuestro planeta no es ni mucho menos el cuerpo más masivo de nuestros alrededores, su atracción no sería suficiente para retenernos y nos encontraríamos viajando por el espacio hacia el sol, que a su vez viajaría en línea casi recta hacia el centro de la galaxia.Ver animación.
Movimiento de planetas y satélites.Tomado de:
http://e-ducativa.catedu.es/44700165/aula/archivos/repositorio//3000/3227/html/Rotating_earth_(small).gif