Tipos de fuerzas: Gravitatorias

 

Conociendo las fuerzas que nos rodean

Las fuerzas nos rodean. Como has visto, pueden romper, deformar, hacer que algo se mueva, parar algo que se mueve... También has aprendido que nunca actúan solas, siempre van en parejas, y que la suma de todas las fuerzas que actúan sobre un objeto es la que va a conseguir que ese objeto se rompa, deforme, se mueva o se pare.


Pues lo que vamos a hacer ahora es identificarlas.

Gravitatorias

Gravitatorias

Normal

Normal

Tensión

Tensión

Rozamiento

Rozamiento





Fuerzas gravitatorias


Las fuerzas gravitatorias son las fuerzas con las que se atraen dos cuerpos cualesquiera, por el simple hecho de tener masa. Estas fuerzas, como todas, van en parejas y cada una actúa sobre uno de los cuerpos.

Su valor depende de la masa de ambos cuerpos y de la distancia a la que se encuentran. Tienen el mismo módulo (valor) y dirección, pero son de sentido contrario.

Un tipo de estas fuerzas es el peso, que no es más que la fuerza con que la Tierra atrae a un cuerpo:

Peso

Elaboración propia

Donde m es la masa (kg) y g es la intensidad de la gravedad en la superficie terrestre (9,8 m/s2)

Actividad

No confundas peso y masa

  • La masa de un cuerpo es una propiedad característica del mismo,
  •  que está relacionada con el número y clase de las partículas que lo forman. 
  • Se mide en kilogramos (kg), gramos etc...
  • El peso de un cuerpo es la fuerza con que lo atrae la Tierra y depende 
  • de la masa del mismo. Se puede medir en kg-fuerza o kilopondio (kp), 
  • en newton (N) y en otras unidades.

      1 kp = 1 kg · 9,8 m/s2 = 9,8 N

peso
Elaboración propia

Fíjate que curioso…

Newton, mirando al cielo, se dio cuenta de que si la Luna no seguía en línea recta por el 

espacio era porque una fuerza tiraba de ella en dirección al centro de la Tierra.

Y se le ocurrió pensar que esa fuerza era la misma fuerza que hacía caer los cuerpos hacia 

el suelo, y que la Luna estaba dando vueltas en una órbita en un estado continuo de caída 

libre.

Como resultado de todas estas cavilaciones, y apoyándose en otros descubrimientos 

científicos, enunció la ley de gravitación universal:

"Dos cuerpos se atraen con una fuerza directamente proporcional al 

producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de 

la distancia que los separa"



Formula de la gravitación universal

fórmula ley gravitación universal

Formula de la gravitación universal 2 pequeño

Elaboración propia

Caso práctico

Si te decimos que:

  • la masa de la Tierra es 6·1024 kg
  • la masa de la Luna es 7,34 ·1022 kg
  • la distancia desde el centro de la Tierra al centro de la Luna es 384400 km 

¿Eres capaz de calcular la fuerza de interacción entre la Tierra y la Luna?


RECUERDA: NOTACIÓN CIENTÍFICA

En el problema anterior y en el siguiente, estamos empleando números muy grandes. 

 Para los números muy grandes y para los muy pequeños, usamos una forma

 especial para escribirlos: la notación científica.

En el siguiente vídeo de elaboración propia tienes una explicación introductoria a la notación científica y cómo se utiliza en la calculadora.


Estacion espacial

Elaboración propia a partir de imágenes en Wikimedia commons 1 y 2. Dominio Público

¿Lo intentas?

La Estación Espacial Internacional está a unos 400 kilómetros de 

altitud y, con una masa cercana a las 420 toneladas, tarda solo 

92 minutos en dar una vuelta completa al planeta. En ella 

se realizan numerosos experimentos para la previsión del cambio

 climático, predicción del tiempo o respuesta a desastres naturales.

Ahora se trata de que calcules la fuerza de interacción entre 

la Tierra y la Estación Espacial Internacional (IIS). 

No te agobies, los datos que necesitas ya los tienes en el apartado 

anterior:

  • masa de la Tierra = 6·1024 kg
  • G (6,67·10-11 N.m2/kg2)
  • te facilitamos el radio de la Tierra (6371 km = 6371000 m)

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