¿Qué es la constante gravitacional?

En palabras simples, la constante gravitacional establece cuán fuerte es la atracción / atracción gravitacional. Independientemente de la masa del objeto (el objeto que se está atrayendo), G permanece sin cambios, por eso el término ‘constante’.

Ahora, aquí está la cosa, este G funciona bien en la tierra. Pero cuando salimos y nos encontramos con cuerpos celestes, G realmente no importa. Lo que importa es el producto GM (constante gravitacional × masa). Depende de los cuerpos astronómicos, como los planetas y las estrellas, y se conoce como el parámetro gravitacional estándar y se denota por μ . Este GM es lo que hace que los agujeros negros atraigan más objetos que los planetas normales.

Nota: Curiosamente, esta G que aparece en las leyes de Newton no se midió hasta setenta y un años después de la muerte de Newton por Henry Cavendish.

La constante gravitacional [matemática] G [/ matemática] es solo una constante que hace que los números funcionen en la Ley Universal de Gravitación de Newton. La ley como Newton sabía que era

[matemáticas] F_g \ propto [/ matemáticas] [matemáticas] \ dfrac {Mm} {r ^ 2} [/ matemáticas].

La fuerza de gravedad entre dos objetos es proporcional al producto de las dos masas [matemática] M [/ matemática] y [matemática] m [/ matemática] y es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos [matemática] r [ /matemáticas].

Si no tuvieras una constante de proporcionalidad, y solo tuvieras [matemática] F = Mm / r ^ 2 [/ matemática], dos objetos de un kilogramo que están a un metro de distancia tendrían una fuerza entre ellos de un newton. ¡La gravedad es MUCHO más débil que esto! La constante (cuyo valor se calculó después de que Newton ya había muerto) hace que la fuerza gravitacional entre dos objetos sea el número correcto (y las unidades correctas).

La ley final para la gravedad es

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

que tiene unidades correctas y da valores correctos para la fuerza gravitacional.

La constante gravitacional G es una cantidad clave en la ley de gravitación universal de Newton. La constante gravitacional denotada por la letra G, es una constante física empírica involucrada en los cálculos de la fuerza gravitacional entre dos cuerpos.

Su valor es 6.67 × 10 ^ (- 11) m ^ 3kg ^ (- 1) s ^ (- 2).

Newton tomó la gravedad como una fuerza y ​​reconoció algunas de sus propiedades.

  1. La fuerza de la gravedad es proporcional al producto de la masa de los dos cuerpos.
  2. La fuerza de gravedad disminuye exponencialmente cuando los dos cuerpos están separados, es decir, la fuerza de gravedad es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los dos cuerpos.

Ahora, si los escribimos juntos tenemos:

F α (Mm) / (r ^ 2)

donde F es la fuerza debida a la gravedad, M es la masa del primer cuerpo, m es la masa del segundo cuerpo yr es la distancia entre ellos.

Ahora, si calculamos el valor de la fuerza (en nuestras unidades arbitrarias) y cambiamos el signo directamente proporcional a un signo igual, tenemos que introducir una constante. Esta constante se llama constante gravitacional, se denota por G. y se ha encontrado que tiene un valor de 6.67408 × 10 ^ -11 m ^ 3 Kg ^ -1 s ^ -2.

La ecuación por lo tanto se convierte,

F = (GMm) / (r ^ 2)

Bueno, realmente está allí porque las Unidades no se han elegido de modo que puedan eliminarse. La gran pregunta es si el que tenemos es realmente constante o si realizamos los experimentos que lo determinaron en otro planeta si realmente obtendríamos la misma respuesta. Eso sucederá eventualmente, pero no pronto desafortunadamente.

Y la respuesta es obviamente de gran importancia porque GR no solo lo tiene en las ecuaciones de campo gravitacional, sino que está justo al frente en la ecuación central.

Primero aprende a deletrearlo. Luego puede buscar en Google explicaciones extendidas que sean apropiadas para lo que ya comprende.

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