En este post se explica en qué consiste la gravedad. Así pues, encontrarás la definición de gravedad, cómo se calcula y la historia acerca de este fenómeno tan importante de la física.
Índice
¿Qué es la gravedad?
La gravedad, también llamada interacción gravitatoria o gravitación, es un fenómeno natural por el cual un cuerpo es atraído por otro cuerpo.
En concreto, la gravedad es la aceleración con la que un cuerpo que se encuentra en el campo gravitatorio de otro cuerpo es atraído.
La gravedad no es una fuerza, sino que es una aceleración. Por lo tanto, las unidades de la gravedad son m/s2, aunque también puede expresarse en N/kg.
En física, es importante diferenciar los conceptos de la gravedad y la fuerza de la gravedad. La gravedad es la aceleración mediante la cual un cuerpo es atraído hacia otro cuerpo, en cambio, la fuerza de la gravedad (o fuerza gravitatoria) es la fuerza que actúa sobre un cuerpo que se encuentra en un campo gravitatorio.
Fórmula de la gravedad
La gravedad es igual a la constante de gravitación universal por la masa del cuerpo que crea el campo gravitatorio partido por el cuadrado de la distancia entre el punto de estudio y el centro del cuerpo.
De modo que la fórmula para calcular la gravedad es la siguiente:
Donde:
es la gravedad.
es la constante de gravitación universal, cuyo valor es 
.
es la masa del cuerpo que crea el campo gravitatorio, expresada en kilogramos.
es la distancia entre el cuerpo que crea el campo gravitacional y el cuerpo que es atraído por la gravedad, expresada en metros.
- Fíjate que la gravedad no depende de la masa del objeto atraído, sino de la masa que crea el campo y de la distancia entre los dos cuerpos.
- Además, la dirección de la gravedad es la línea imaginaria que pasa entre la masa que crea el campo gravitacional y la masa que es atraída por el campo.
- Por último, el sentido del vector de la gravedad es hacia el centro de la masa que crea el campo.
Valor de la gravedad
El valor de la gravedad en la Tierra es de 9,80665 m/s2. Lo que significa que un objeto en caída libre en la superficie de la Tierra acelerará 9,8 m/s por cada segundo que cae.
No obstante, el valor de la gravedad varia ligeramente según la altura y la latitud, entre otros factores. Por eso se toma el valor de 9,80665 m/s2 como valor estándar de la gravedad en la Tierra.
Además, el valor de la gravedad en el espacio cambia dependiendo del planeta, ya que cada astro tiene una masa y un radio diferente. Así pues, los valores de las gravedades de los diferentes planetas del sistema solar son los siguientes:
| Planeta | Masa (kg) | Radio (m) | Gravedad (m/s2) |
|---|---|---|---|
| Mercurio | 3,3 · 1023 | 2,4 · 106 | 3,70 |
| Venus | 4,9 · 1024 | 6,1 · 106 | 8,85 |
| Tierra | 6,0 · 1024 | 6,4 · 106 | 9,81 |
| Marte | 6,4· 1023 | 3,4 · 106 | 3,72 |
| Júpiter | 1,9 · 1027 | 7,1 · 107 | 26,39 |
| Saturno | 5,7 · 1026 | 6,0 · 107 | 11,67 |
| Urano | 8,7 · 1025 | 2,6 · 107 | 11,43 |
| Neptuno | 1,0 · 1026 | 1,2 · 106 | 11,07 |
Ley de la gravedad
La ley de la gravedad (o ley de la gravitación universal) es una ley física que permite determinar la fuerza de la gravedad, es decir, la ley de la gravedad define la fuerza con la que se atraen dos cuerpos con masa.
Así pues, la fórmula de la ley de la gravedad es la siguiente:
Donde:
es la fuerza de gravitación.- es la constante de gravitación universal, cuyo valor es .
es la masa de un cuerpo, expresada en kilogramos.
es la masa del otro cuerpo, expresada en kilogramos.- es la distancia entre los dos cuerpos, expresada en metros.
Por otro lado, la ley de la gravedad se puede simplificar si sustituimos la fórmula de la gravedad en la expresión anterior.
![\left.\begin{array}{l}F=G\cdot \cfrac{M\cdot m}{r^2}\\[3ex]g=\cfrac{G\cdot M}{r^2}\end{array} \right\}\ \longrightarrow \ F=m\cdot g](https://www.ingenierizando.com/wp-content/ql-cache/quicklatex.com-5495eda4a41a372e2539b07ca6c065bc_l3.svg "Rendered by QuickLaTeX.com")
De hecho, esta es la fórmula que se utiliza para calcular el peso en física.
Historia de la gravedad
Ya en las antiguas civilizaciones empezaron a estudiar el fenómeno de la gravedad. Así pues, en esa época destacaron el griego Arquímedes y el romano Vitruvio, quienes fueron capaces de descubrir algunos conceptos relacionados con la gravedad, pero no cómo funcionaba.
Más adelante, entre finales de siglo XVI y principios de siglo XVII, el científico Galileo Galilei demostró que la aceleración de la gravedad es la misma para todos los cuerpos. Es decir, que la gravedad no depende de la masa del cuerpo que se encuentra bajo los efectos de un campo gravitatorio.
En 1687, el físico inglés Isaac Newton aprovechó los descubrimientos realizados anteriormente para publicar su obra llamada Principia en la que explicaba la fuerza de la gravedad. En concreto, Newton dedujo que la fuerza gravitatoria entre dos planetas tenía que ser inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre esos dos planetas.
Aunque la teoría de Newton servía para explicar la mayoría de órbitas gravitatorias, aún había algunas imperfecciones y por tanto no era útil en algunos casos. Así pues, en 1915 Albert Einstein publicó la teoría de la relatividad general, la cual complementaba y acabó de pulir la ley de Newton.
Gravedad cero
El estado de gravedad cero, o ingravidez, se refiere a la sensación de no tener peso. Es decir, en el estado de gravedad cero la fuerza de la gravedad se contrarresta y, por tanto, el cuerpo se mantiene en reposo.
Por ejemplo, los astronautas en el espacio experimentan el estado de gravedad cero, ya que pueden moverse por el espacio sin ser atraídos por la Tierra.
Sin embargo, una persona también está en gravedad cero cuando se encuentra sentada encima de una silla, ya que esta ejerce una fuerza para contrarrestar la fuerza del peso y mantiene a la persona en equilibrio.
