¿Por qué la aceleración debida a la gravedad es la misma para los objetos con diferentes masas?

Es la aceleración causada por la gran masa, en este caso la Tierra, en la masa más pequeña. Lo único que puede cambiar la aceleración es la distancia desde la gran masa.

Esta es la fórmula de Newton para la fuerza gravitacional. Establezcamos que m1 sea la masa de la Tierra y m2 la masa de cualquier cosa.

F = m a

Aquí está la segunda ley de Newton. Debido a que estamos buscando la fuerza de la Tierra sobre la masa, vamos a hacer la aceleración en F = ma a F = M2A.

Establezca las ecuaciones iguales y los m2 se cancelarán. La ecuación ahora será

a = (G * m1) / r ^ 2

El radio desde el objeto hasta el centro de la Tierra es de aproximadamente 6,3 * 10 ^ 6 metros.

Resolviendo esto, debe llegar a 9.81 m / s ^ 2. El mismo caso funcionará para cualquier otro planeta o masa extremadamente grande.

Pregunta: ¿Por qué la aceleración debida a la gravedad es la misma para los objetos con diferentes masas?

Que no haya un cuerpo de masa m, en la tierra de masa M y radio R, entonces la fuerza de atracción entre el cuerpo dado y la tierra está dada por la ley de Newton,

F = G (mM / R $ ² $) n, en donde G es la constante de gravitación universal = 6,67 x 10 ^ -11 N-m² / kg² (Newton m² / kg²) y n = vector unitario a lo largo del radio de la Tierra y unirse a la centros de la tierra y el cuerpo.

Esta fuerza F produce una aceleración a en la masa m. Esta aceleración se dirige hacia el centro de la tierra desde el centro del cuerpo.

La fuerza F = m a

Entonces,

F = G (m M / R²) n = m a , o

a = G (M / R²) n.

Esta aceleración es la aceleración debida a la gravedad y es independiente de la masa del cuerpo sobre el que actúa, es decir, es igual si el cuerpo es ligero o pesado y siempre se dirige desde el centro del cuerpo hasta el centro de la tierra. Por lo general, en lugar de una que se denota por letra minúscula g, entendiéndose su dirección es hacia el centro de la tierra.