¿Cuál es el valor de la constante gravitacional G?

En primer lugar, tenga en cuenta lo siguiente:

  • La gravedad es una fuerza muy débil y el aparato experimental requerido para medir la constante gravitacional no puede mantenerse libre del campo gravitacional de los objetos circundantes.
  • La gravedad no se ha unificado con otras fuerzas fundamentales y, por lo tanto, no se puede medir indirectamente utilizando fuerzas más fuertes.

CODATA en 2014 recomendó el siguiente valor de G en unidades SI:

G = 6.67408 (31) × 10 ^ (- 11) m ^ 3 / kgs ^ 2

donde los dígitos (31) corresponden a la desviación estándar

Sin embargo, el valor de G, medido en laboratorios, varía significativamente.

  • Cavendish midió el valor de G por primera vez como 6.754 × 10 ^ (- 11) m ^ 3 / kgs ^ 2. Solo se ha logrado un pequeño aumento en la precisión desde el experimento Cavendish.
  • Las medidas recientes de alta precisión son mutuamente excluyentes.
  • Algunas medidas recientes, como se da en el artículo de Wikipedia sobre la constante gravitacional son (todas las unidades son SI):
    • G = 6.693 (34) × 10 ^ (- 11)… (Flixer et al. 2007)
    • G = 6.67191 (99) × 10 ^ (- 11)… (Rosie et al. 2014)

Dichas variaciones también llevaron a sugerir que G varía con el tiempo, pero la causa más probable de tales variaciones en los valores medidos es un error sistemático, que es difícil de suprimir debido a las razones antes mencionadas. (Es decir, fuerza débil de la fuerza gravitacional y falta de disponibilidad de métodos de medición indirecta con fuerzas más fuertes)

La constante gravitacional (también conocida como “constante gravitacional universal” o “constante de Newton”), denotada por la letra G , es una constante física empírica involucrada en el cálculo de los efectos gravitacionales en la ley de gravitación universal de Sir Isaac Newton y en Albert La teoría general de la relatividad de Einstein. Su valor es aproximadamente:

Puede encontrar una aproximación en Wikipedia como [math] G = 6.67408 (31) \ times 10 ^ {- 11} {\ rm \ m ^ 3 \ kg ^ {- 1} \ s ^ {- 2}} [/ math ] Los paréntesis muestran la incertidumbre estándar.

El valor exacto no se conoce. Hay, para disgusto de los físicos, varios valores experimentales para la gran G, y algunos de ellos no están de acuerdo con otros por más que la incertidumbre de la medición. Se están realizando experimentos para tratar de concretarlo.

Es una de las constantes más difíciles de medir, y una conocida por su precisión no muy impresionante.

Aquí hay una historia reciente sobre el tema de NIST.

Es una constante universal de nuestro universo (aunque no conozco ningún otro universo) y no se puede derivar. Su valor ha sido determinado experimentalmente, por primera vez por Cavendish, y luego por muchos otros.

G = 6.673 × 10-11 N m²kg-²

La constante gravitacional es la constante de proporcionalidad utilizada en la Ley de gravitación universal de Newton, y comúnmente se denota por G. Esto es diferente de g, que denota la aceleración debida a la gravedad. En la mayoría de los textos, lo vemos expresado como:

G = 6.673 × 10-11 N m 2 kg -2

Se usa típicamente en la ecuación:

F = (G x m1 x m2) / r 2

en donde

F = fuerza de gravedad

G = constante gravitacional

m1 = masa del primer objeto (supongamos que es del masivo)

m2 = masa del segundo objeto (supongamos que es del más pequeño)

r = la separación entre las dos masas

Como con todas las constantes en Física, la constante gravitacional es un valor empírico. Es decir, se demuestra a través de una serie de experimentos y observaciones posteriores.

Aunque la constante gravitacional fue introducida por primera vez por Isaac Newton como parte de su publicación popular en 1687, Philosophiae Naturalis Principia Mathematica, no fue hasta 1798 que la constante se observó en un experimento real. No te sorprendas Es principalmente así en física. Las predicciones matemáticas normalmente preceden a las pruebas experimentales.

De todos modos, la primera persona que lo midió con éxito fue el físico inglés, Henry Cavendish, quien midió la fuerza muy pequeña entre dos masas de plomo utilizando un equilibrio de torsión muy sensible. Cabe señalar que, después de Cavendish, aunque ha habido mediciones más precisas, las mejoras en los valores (es decir, poder obtener valores más cercanos a la G de Newton) no han sido realmente sustanciales.

Al observar el valor de G, vemos que cuando lo multiplicamos con las otras cantidades, resulta en una fuerza bastante pequeña. Expandamos ese valor para darle una mejor idea de cuán pequeño es realmente: 0.00000000006673 N m2 kg-2

Muy bien, ahora veamos qué fuerza ejercerían dos objetos de 1 kg entre sí cuando sus centros geométricos están separados 1 metro. Entonces, ¿cuánto recibimos?

F = 0.00000000006673 N. Realmente no importa mucho si aumentamos sustancialmente ambas masas.

¿Seriamente? ¿Por qué no lo buscas en Google? Google ha sido creado por una razón.

El valor de la constante gravitacional

G = 6.673 x 10 ^ -11.