¿Es lo suficientemente preciso como para decir que cuanto más densidad tiene un objeto, más energía contiene y, por lo tanto, más puede crear una fuerza gravitacional?

Hay muchas cosas a las que podría aludir aquí, que son fáciles de confundir entre sí. Trataré de desenredar algunos de ellos.

  1. Clásicamente, el campo gravitacional fuera de un objeto (suficientemente simétrico) depende solo de su masa, no de su densidad.

    Esto se llama el teorema de Shell, y es muy útil. Tenemos una fórmula para la fuerza gravitacional entre dos masas de puntos ,
    [matemáticas] F = \ frac {GMm} {r ^ 2} [/ matemáticas],
    donde [matemática] M [/ matemática] y [matemática] m [/ matemática] son ​​dos masas y [matemática] r [/ matemática] es la distancia entre ellas. Gracias al Teorema de Shell, esto también se aplica a objetos esféricamente simétricos (siempre que estén fuera uno del otro), con la distancia medida entre sus centros, sin ninguna dependencia de la densidad .

  2. Las personas también a veces hablan de la “gravedad de la superficie” de un objeto, es decir, la fuerza de la gravedad en la superficie del objeto , en oposición a una distancia arbitraria [matemática] r [/ matemática] de su centro.

    En este caso, si tiene dos objetos de igual masa, pero uno es más denso que el otro, los puntos de superficie del objeto más denso estarán a una distancia menor [matemática] r [/ matemática] del centro del objeto, y así la superficie La gravedad es más fuerte. Esto es relevante porque cuando las personas hablan de “la fuerza de la gravedad en la Tierra” frente a ” en la Luna” frente a ” en Júpiter” o cosas similares, el uso de “en” se refiere implícitamente a la superficie y, por lo tanto, se refiere a la superficie gravedad Entonces, en ese contexto, tanto la masa como la densidad son importantes .

  3. Esto puede no ser lo que estaba pensando en absoluto, y si no lo es, no se preocupe demasiado por eso.

    Es posible que haya escuchado / leído que en la Relatividad general, la curvatura del espacio (que causa la gravedad) está principalmente “originada” por la densidad de energía (o simplemente “densidad”, si toda la energía relevante está en forma de masa ) Esto es cierto, pero si desea calcular el efecto de un planeta entero (por ejemplo), debe combinar los efectos de cada parte del planeta, lo que (aproximadamente) termina multiplicando la densidad por el tamaño (dando el masa). Es algo más complicado que eso, por supuesto, pero la intuición general aún se mantiene.

Espero que esto haya ayudado, avíseme si realmente estaba haciendo referencia a otra cosa, e intentaré incluirlo. 🙂

No del todo, pero estás pensando en la dirección correcta.

La densidad es masa dividida por tamaño. Entonces densidad por tamaño es igual a masa. Es igualmente correcto decir que (a) la gravedad depende de la masa, o (b) la gravedad depende de la densidad por el tamaño.

Sin embargo, la fuerza gravitacional no es producida por la energía; más bien, parece ser una propiedad fundamental de la masa (o densidad por tamaño, si lo prefiere).

Mucha física es muy complicada, por lo que con las cosas simples, los físicos generalmente lo expresan de la manera más simple posible; esto hace que las cosas más complicadas sean menos complicadas en el futuro, lo que hace que su trabajo sea mucho más fácil. Usar la masa como su propiedad fundamental es mucho más simple que usar la densidad por el tamaño.

El caso de las estrellas de neutrones puede aclararlo.

La masa genera gravedad, la densidad es la cantidad de cosas en un lugar, y cada cosa tiene masa. Por lo tanto, es lógico que una mayor densidad en el mismo volumen del mismo material cree una fuerza gravitacional más grande.

Pero un objeto que es más denso no siempre creará una fuerza gravitacional más fuerte porque puede ser más pequeño que otro y, por lo tanto, tener menos masa. Se trata de masa.

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