La aceleración de la gravedad g

Rodrigo Bravo

16 Dec 201413:02

Summary

TLDREste vídeo explica la ley de la gravitación universal de Isaac Newton, que describe la fuerza de atracción entre dos masas puntuales. La fuerza es proporcional al producto de las masas y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas, con una constante de proporcionalidad, G. La aceleración uniforme de caída de cuerpos en la superficie terrestre, aproximadamente 9,8 m/s², se debe a que la fuerza gravitatoria es constante en la escala de la Tierra, lo que se demuestra a través de la aproximación del radio terrestre más la altura sobre la superficie. Además, se menciona la contribución de Galileo Galilei en el entendimiento de la caída libre y la leyenda de su experimento en la Torre de Pisa.

Takeaways

📚 La aceleración uniforme con la que los cuerpos caen en la superficie terrestre es aproximadamente de 9,8 m/s².
🌐 Isaac Newton formuló la ley de la gravitación universal, que describe la fuerza de atracción entre dos masas puntuales.
🔗 La fuerza de gravedad entre dos masas es proporcional al producto de las masas y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.
🌌 La constante de proporcionalidad en la ley de la gravitación universal es aproximadamente 6,67 × 10⁻¹¹ N·(m/kg)².
🌍 La fuerza de atracción de un planeta hacia un cuerpo cercano se puede considerar como si toda la masa del planeta se concentrase en su centro.
📉 La fuerza gravitatoria disminuye con el aumento de la distancia al centro del planeta.
🚀 La aceleración causada por la fuerza gravitatoria se calcula como la relación entre la fuerza y la masa del cuerpo, y es independiente de esta última.
🏞️ En la práctica, la aceleración de caída en la superficie terrestre es constante debido a que la distancia desde la superficie a la Tierra es insignificante en comparación con su radio.
🔢 El valor de la aceleración de la gravedad terrestre, G', es aproximadamente 9,81 m/s² y es utilizado comúnmente en problemas de física.
🎓 Galileo Galilei fue uno de los primeros en demostrar que la aceleración de caída es constante y independiente de la masa del cuerpo, a menos que el rozamiento del aire sea significativo.

Q & A

¿Cuál es la aceleración uniforme con la que los cuerpos caen en la superficie terrestre?
-La aceleración uniforme con la que los cuerpos caen en la superficie terrestre es aproximadamente de 9,8 metros por segundo cuadrado.
¿Quién fue el primero en enunciar la ley de la gravitación universal?
-Isaac Newton fue el primero en enunciar la ley de la gravitación universal.
¿Cómo se relacionan las masas y la distancia en la ley de la gravitación universal según Newton?
-Según la ley de la gravitación universal, la fuerza de atracción entre dos masas puntuales es proporcional al producto de las masas y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
¿Cuál es el valor aproximado de la constante de proporcionalidad en la ley de la gravitación universal?
-El valor aproximado de la constante de proporcionalidad (G mayúscula) en la ley de la gravitación universal es 6,67 × 10^-11 newton por metro cuadrado dividido por kilogramo cuadrado.
¿Cómo se demuestra que la fuerza con la que un planeta atrae a un cuerpo cercano es como si toda la masa del planeta se concentrase en su centro?
-Este comportamiento se demuestra mediante la ley de Gauss para el campo gravitatorio, que permite simplificar el cálculo de la fuerza gravitatoria como si toda la masa del planeta estuviera concentrada en su centro.
¿Qué relación existe entre la fuerza gravitatoria y la aceleración que experimenta un cuerpo en la vecindad de un planeta?
-La aceleración que experimenta un cuerpo en la vecindad de un planeta está dada por la relación entre la fuerza gravitatoria y la masa del cuerpo, y es igual a la constante de gravitación universal multiplicada por la masa del planeta y dividida por el cuadrado de la distancia al centro del planeta.
¿Por qué la aceleración de un cuerpo en caída libre hacia un planeta parece ser una constante en lugar de variar con la distancia?
-La aceleración parece ser una constante en problemas cotidianes porque la altura considerada (H) es muy pequeña comparada con el radio de la Tierra (r), lo que permite aproximar el denominador de la expresión de la aceleración gravitatoria como el radio de la Tierra al cuadrado.
¿Cuál es el valor de la aceleración de la gravedad terrestre cerca de la superficie terrestre?
-El valor de la aceleración de la gravedad terrestre cerca de la superficie terrestre es aproximadamente 9,81 metros por segundo cuadrado.
¿Quién fue el primero en llegar a la conclusión de que la caída libre de los cuerpos tenía una aceleración constante independientemente de su masa?
-Galileo Galilei fue el primero en llegar a la conclusión de que la caída libre de los cuerpos tenía una aceleración constante y que era la misma para cualquier cuerpo, independientemente de su masa.
¿Cómo se explica la leyenda de que Galileo lanzó objetos desde la torre inclinada de Pisa para probar su teoría sobre la caída libre?
-La leyenda dice que Galileo lanzó balas de cañón de diferente tamaño y masa desde la torre inclinada de Pisa para demostrar que todas llegaban al suelo a la vez, mostrando que la aceleración de la caída libre es independiente de la masa del objeto.

Outlines

00:00

🌍 Ley de la Gravedad Universal de Newton

Este párrafo explica la ley de la gravedad universal, enunciada por Isaac Newton. Se describe que la fuerza de atracción entre dos masas puntuales, m1 y m2, separadas por una distancia r, es proporcional al producto de sus masas y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia. Se introduce la constante de proporcionalidad, G, y se menciona su valor aproximado en el Sistema Internacional de Unidades. Además, se aplica esta ley específicamente al caso de un planeta y un cuerpo cercano a él, demostrando que la fuerza de atracción puede considerarse como si toda la masa del planeta se concentrase en su centro.

05:00

📉 Aceleración Gravitacional y Distancia al Planeta

En el segundo párrafo, se discute cómo la fuerza gravitatoria ejercida sobre un cuerpo varía con la distancia al centro del planeta. Se establece que la aceleración experimentada por un cuerpo debido a la gravedad es igual a la fuerza gravitatoria dividida por la masa del cuerpo. Se explica que esta aceleración aumenta conforme el cuerpo se acerca a la superficie del planeta. Sin embargo, para objetos cercanos a la superficie de la Tierra, la aceleración puede considerarse constante debido a que la distancia desde el centro de la Tierra cambia muy poco en comparación con el radio de la Tierra, lo que hace que la variación de la aceleración sea insignificante.

10:00

📚 La Aceleración por Gravedad en la Superficie Terrestre

El tercer párrafo se enfoca en la aceleración de la gravedad en la superficie de la Tierra, conocida como g (minúscula). Se calcula a partir de la constante de gravedad universal, la masa de la Tierra y su radio. Se menciona que este valor es aproximadamente 9.81 m/s² y se suele simplificar a 9.8 m/s² para facilitar los cálculos en problemas físicos. Además, se hace referencia a Galileo Galilei y sus experimentos con la caída libre de cuerpos, que condujeron a la conclusión de que la aceleración es constante y independiente de la masa del cuerpo, siempre que se desprecie el efecto del aire.

Mindmap

Keywords

💡Aceleración uniforme

La aceleración uniforme es un concepto fundamental en física que se refiere a una aceleración constante en la que el cambio de velocidad es igual en todas las iguales intervalos de tiempo. En el guion, se menciona que los cuerpos en la superficie terrestre caen con una aceleración uniforme de aproximadamente 9,8 m/s², lo que es una constante en la caída libre cerca de la superficie de la Tierra y es central para entender la gravedad.

💡Leyes de la naturaleza fundamentales

Las leyes de la naturaleza fundamentales son principios básicos que gobiernan el comportamiento físico del universo. En el video, se aborda cómo la ley de la gravitación universal de Newton es una de estas leyes fundamentales, explicando cómo los cuerpos caen hacia la Tierra debido a la fuerza de gravedad.

💡Ley de la gravitación universal

La ley de la gravitación universal, enunciada por Isaac Newton, establece que cualquier dos masas puntuales atraen una a otra con una fuerza proporcional al producto de sus masas y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas. Esta ley es crucial para entender la caída de los cuerpos y la estructura del cosmos.

💡Constante de proporcionalidad (G)

La constante de proporcionalidad (G) en la ley de la gravitación universal es una constante numérica que permite calcular la fuerza de gravedad entre dos masas dadas. En el guion, se menciona que G es aproximadamente 6,67 × 10⁻¹¹ N·(m/kg)², y es esencial para determinar la fuerza de atracción entre dos cuerpos.

💡Fuerza de atracción

La fuerza de atracción es la fuerza que actúa entre dos masas debido a la presencia de la gravedad. En el video, se explica que esta fuerza es proporcional al producto de las masas y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas, lo que es fundamental para entender la caída de cuerpos en la Tierra.

💡Segunda ley de Newton

La segunda ley de Newton establece que la fuerza neta ejercida sobre un cuerpo es igual al producto de la masa del cuerpo por su aceleración. Esta ley es utilizada en el guion para conectar la fuerza de gravedad con la aceleración que experimenta un cuerpo en caída libre.

💡Campo de aceleraciones

Un campo de aceleraciones es un concepto que describe la variación de la aceleración a lo largo del espacio. En el video, se utiliza para describir cómo la aceleración varía con la distancia al centro de un planeta, lo que es crucial para entender la caída de cuerpos hacia la Tierra.

💡Radio de la Tierra

El radio de la Tierra es la distancia desde el centro de la Tierra hasta su superficie y es un dato fundamental para calcular la aceleración de gravedad cerca de la superficie terrestre. En el guion, se menciona que el radio de la Tierra es aproximadamente 6,371 km, y se utiliza para aproximar la aceleración de gravedad como una constante.

💡Acelerador de gravedad terrestre (g)

El acelerador de gravedad terrestre (g) es la aceleración con la que los cuerpos caen hacia la Tierra cuando están cerca de su superficie. En el video, se explica que, a pesar de que la fuerza de gravedad varía con la distancia, la aceleración (g) puede ser aproximada como una constante de 9,81 m/s² para objetos en la superficie de la Tierra.

💡Galileo Galilei

Galileo Galilei fue un científico italiano que realizó experimentos pioneros sobre la caída libre de cuerpos, llegando a la conclusión de que todos los cuerpos caen con la misma aceleración independientemente de su masa, a menos que el rozamiento del aire sea significativo. En el guion, se menciona su experimento legendario de lanzar objetos desde la Torre de Pisa, que demuestra la uniformidad de la aceleración de gravedad.

Highlights

Los cuerpos en la superficie terrestre caen con una aceleración uniforme de aproximadamente 9,8 m/s².

Isaac Newton enunció la ley de la gravitación universal, que explica la atracción entre masas puntuales.

La fuerza de atracción entre dos masas es proporcional al producto de las masas y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

La constante de proporcionalidad en la ley de la gravitación universal es aproximadamente 6,67×10⁻¹¹ N·(m/kg)².

La fuerza de gravedad que un planeta ejerce sobre un cuerpo cercano se puede expresar como g (mayúscula) = (G * M_p * m) / r², donde M_p es la masa del planeta y r es la distancia al centro del planeta.

La aceleración de un cuerpo debido a la gravedad es proporcional a la masa del planeta y inversamente proporcional al cuadrado de la distancia al centro del planeta.

La aceleración de caída hacia un planeta aumenta a medida que se acerca al centro del planeta.

La aceleración de caída en la superficie terrestre es aproximadamente constante y se llama g (minúscula), con un valor de aproximadamente 9,8 m/s².

La aceleración de caída es constante en la superficie terrestre debido a que la distancia al centro de la Tierra es mucho mayor que cualquier altura sobre la superficie.

La aceleración de gravedad en la superficie terrestre se puede aproximar como una constante debido a que la altura H es despreciable frente al radio de la Tierra.

El valor de la aceleración de gravedad terrestre, g (minúscula), es aproximadamente 9,81 m/s² y es independiente de la masa del cuerpo.

Galileo Galilei fue el primero en sugerir que la aceleración de caída es constante y independiente de la masa del cuerpo, a excepción del efecto del aire.

Se dice que Galileo realizó un experimento de caída libre desde la torre inclinada de Pisa para probar su teoría.