¿Cómo se verían afectados los valores de ‘g’ y ‘G’ si la masa de la Tierra aumentara cuatro veces?

La ley de gravitación universal de Newton establece que dos cuerpos con masas M y m se atraen entre sí con una fuerza

[matemáticas] F = – \ dfrac {GMm} {r ^ 2} [/ matemáticas]

En unidades SI, la constante G toma el valor 6.674 x 10 [matemática] ^ {- 11} [/ matemática] N m [matemática] ^ 2 [/ matemática] kg [matemática] ^ {- 2} [/ matemática]. Esto es independiente de las masas de los dos cuerpos, por lo que no se modificaría al aumentar la masa de la Tierra.

Aquí en la superficie de la tierra, es conveniente tomar la masa de la tierra y su radio y enrollarlos en una sola constante

[matemáticas] g = – \ dfrac {GM} {r ^ 2} [/ matemáticas]

Esto nos permite escribir lo mucho más simple

[matemáticas] F = mg [/ matemáticas]

En unidades SI, la constante g toma el valor 9.81 N kg [matemática] ^ {- 1} [/ matemática]. Si la masa de la tierra aumentara cuatro veces, sin cambiar su radio, g aumentaría cuatro veces a 39.1 N kg [matemática] ^ {- 1} [/ matemática].

[matemáticas] G [/ matemáticas] es una constante fundamental de la naturaleza y no se modificará alterando las propiedades de la tierra.

La forma en que cambia [matemáticas] g [/ matemáticas] dependerá de cómo cambie el radio / densidad de la tierra durante su cuádruple aumento de masa. La ley de Gauss se puede aplicar a la gravedad, porque la ley es el cuadrado inverso. Si mantiene el radio de la tierra igual, pero aumenta la masa cuatro veces, la masa cerrada aumentará en un factor de cuatro y, por lo tanto, la fuerza en el mismo factor.

De hecho, puede ver esto solo de la ley de gravitación universal de Newton, reorganizada para expresar poco [matemáticas] g [/ matemáticas].

[matemáticas] g = – \ dfrac {GM_ {tierra}} {r ^ 2} [/ matemáticas]

Si mantiene todas las variables iguales pero aumenta la masa de la tierra cuatro veces, [math] g [/ math] también aumentará cuatro veces.

Si el tamaño de la tierra no permanece igual después del cambio, entonces [math] g [/ math] cambiará de acuerdo con la ecuación anterior.

Puedes usar las fórmulas dadas por el Gran Genio Isaac Newton.
Fgrav = g * m
y
Fgrav = G * Mearth * m / d ^ 2
G es una constante, Mearth es la masa de la Tierra, d es la distancia de un objeto desde el centro de la Tierra.
Al manipular estas fórmulas, puede calcular el valor de ‘g’ en cualquier lugar alejado de la superficie de la Tierra.
La gravedad tiene algunas características. Actúa radialmente apuntando hacia el centro del cuerpo con masa. La misa siempre se concentra en su centro. El peso total también está en su centro. El centro de gravedad también está en su centro. La fuerza de gravedad es máxima en su centro. Disminuye a medida que aumenta la distancia desde el centro. Es una fuerza vinculante, de tracción. Y mucho más…………