La gravedad: ley, aceleración, significado, y mucho más

Sabes porque un astronauta en el espacio flota, es por una fuerza llamada la gravedad esta ausente en el espacio, pero en el planeta Tierra esta fuerza nos mantiene pegados a la superficie. Aunque no podemos ver esta fuerza invisible es la que mantiene a los cuerpos celestes orbitando y para cada planeta la gravedad se manifiesta de forma diferente.

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La Gravedad

Se dice que todo comenzó para la gravedad gracias a una manzana que cayo sobre la cabeza de un científico que reposaba bajo un árbol manzano, en ese momento surgió la incógnita que durante dos décadas se dedico a resolver, porque un objeto cae en linea recta perpendicular  hacia el suelo y no se queda suspendido en el aire, que lo le impide subir o caer en otra dirección.

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La gravedad es la fuerza ejercida por el peso de un cuerpo que es atraído por otro al caer, ya que su masa ejerce una fuerza de atracción hacia otro cuerpo que puede ser una superficie, la palabra gravedad deriva del latín “gravitas” que se entiende como cualidad de peso. Es así como lo descubrió Isaac Newton al ver caer una manzana hacia el suelo. El concepto de Gravedad es utilizado en la física asociándose al peso del objeto o cuerpo.

Los cuerpo que se encuentran en el espacio flotan, porque no existe la misma gravedad en el espacio que el planeta Tierra, en este caso se dice que existe la microgravedad y otros casos una gravedad cero o ingravidez, por eso es que los astronautas pueden hacer maniobras en el espacio, como brincar muy alto o flotar como si estuviesen volando.

La gravedad muchos solo la asocian a lo que hacen que caigan los objetos pero el concepto de gravedad aborda mucho más que eso puesto que es la fuerza que impide que todo lo que nos rodea incluso nosotros nos caigamos de la Tierra. Además evita que la Tierra se salga de su órbita, también evita que la luna el satélite que constantemente parece seguir a nuestro planeta nos caiga encima, por ende la fuerza gravitatoria esta en todos los aspectos de nuestra rutina diaria.

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Esta fuerza fue identifica en el año 499 por el astronomo hindu Aryabhata la describio como la fuerza responsable de que los objetos no salgan volando aunque la tierra este ejerciendo su movimiento de rotación.

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La teoría de Einstein le tomo como diez años desarrollar la teoría de la relatividad especial publicada en 1905, y en 1915 publico la relatividad general donde incluyo a la gravedad, para explicar el principio de equivalencia que lleva a la gravedad o a la inercia. Según la teoría de la relatividad la gravedad es una curvatura del espacio tiempo no un tipo de energía sino un efecto geométrico. Mientras mayor sea la masa del objeto mayor se la deformación que surgirá entre la linea de espacio y tiempo.

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El primer hombre en llegar a la luna el astronauta Neil Armstrong experimento la falta de gravedad en este satélite su traje espacial estaba provisto de modificaciones que le impedían que flotara en la luna. Como el cuerpo en la luna se siente más liviano porque su gravedad es seis veces menor a la del planeta Tierra, los cuerpos deben moverse despacio para evitar dar fuertes brincos que puedan afectar su organismo, además no se puede caminar como normalmente se hace en la superficie terrestre.

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Todos los científicos aun buscan una explicación o información a través de sus distintas investigaciones que con mayor amplitud se entienda como funciona la fuerza gravitacional. Lo que actualmente se busca es una Teoría que unifique las fuerzas que según se cree describen el comportamiento de nuestro Universo, pero la gravedad es aun incomprendida y hay muchas incógnitas o problemas que no resuelven las ultimas teoría.

Dependiendo donde se encuentre un cuerpo su masa presentara una variación, esto quiere decir, que no tendrás el mismo peso estando en la luna o en marte que si estas en el planeta Tierra.

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Hay que hacer diferencia entre la masa (m) de un cuerpo y su peso (p). Ya que la masa es cuando un cuerpo tiende a estar en reposo porque es una medida de inercia y esta mas es medida en Kilogramos, por ejemplo, la masa de nuestro cuerpo no cambiaría si nos trasladáramos a otro planeta o cuerpo celeste, lo que cambia es el peso, ya que el cuerpo se hace liviano. El peso es esa fuerza que atrae a un cuerpo hacia la superficie del planeta.

Experimentos realizados en cámaras al vacío comprueban lo que Galileo y Isaac Newton establecieron según la ley de gravedad en la que cualquier cuerpo en caída libre hacia la Tierra sin importar su masa, siempre tienen la misma aceleración al caer.

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La gravedad puede frenar un cuerpo u objeto que es lanzado hacia arriba pero no a uno que va en caída libre hacia el suelo. Esta fuerza puede variar dependiendo del planeta o cuerpo celeste donde se encuentre el cuerpo.

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La gravedad es esa fuerza invisible que todos experimentamos, pero que no podemos ver ni tocar, pero que debido a las múltiples investigaciones y experimentos  que realizaron muchos científicos que les embargaba la curiosidad de los efectos de esta fuerza, se dieron a conocer los métodos para calcularla.

Esta fuerza se presenta con diferentes intensidades tanto en la superficie terrestre, como en los diferentes cuerpos celestes que están dentro de la galaxia,el peso de un cuerpo u objeto sufre variación en su peso dependiendo de la superficie donde se encuentre, donde la gravedad se presenta con mayor intensidad nuestro cuerpo puede presentar un gran incremento del peso que impediría que nos movilizáramos normalmente e incluso podríamos ser aplastados por nuestro propio peso, a diferencia de los que poseen menor intensidad en su gravedad nuestro cuerpo se vuelve más liviano permitiendo que nuestro cuerpo flote como si estuviésemos volando.

La gravedad y sus efectos

Desde que el hombre pudo viajar al espacio se pudo experimentar lo que era estar en un ambiente con una mínima gravedad, tratando así de aplicar los principios de las ley de gravedad. Hasta la fecha se sigue experimentando para medir los cambios que ocasiona una gravedad leve en el cuerpo humano y en otras especies, como bacterias o microorganismos que interactuan diariamente en nuestro planeta Tierra.

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Ademas se quiere conocer si estos efectos también se producen en los diferentes cuerpos celestes que conforman nuestro sistema solar o si es solo mientras se esta en algún lugar especifico del espacio o de la órbita terrestre. Por eso se han enviado diferentes sondas o naves tripuladas al espacio con la finalidad de medir los efectos de los cambios de gravedad y como afectaria a los seres vivos trasadarse para habitar o colonizar otro planeta diferente a la Tierra, ya que son pocos los que tienen una gravedad tan fuerte como la de nuestro planeta y además sus atmósferas son diferentes.

Los efectos de la gravedad han sido medidos por diferentes científicos en múltiples experimentos entre los cuales se destacan:

  • En los campos que presentan una intensa gravedad la luz tiende a irse hacia el rojo produciéndose una desviación gravitatoria. Se presenta un decrecimiento de la frecuencia de la luz visible al entrar en zona de elevada gravedad.
  • La medición del tiempo también tiende a dilatarse cuando se sitúa en zonas que presentan una gravedad elevada, según este estudio un reloj que es ubicado en una nave que atraviesa un entorno donde no existe la gravedad tiende a retrasarse con respecto a otro reloj que este ubicado en una zona con gravedad.

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  • La gravedad de la luna y el sol afectan las mareas de la superficie terrestre.

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  • Las ondas o señales  se definen con los pulsos energeticos que hacen vibrar la masa que deben atravesar un campo donde la gravedad es muy fuerte emplean mayor tiempo para hacerlo efecto conocido como Shapiro donde se dilata la gravedad en desfases temporales.
  • Los pulsares binarios presentan un decaimiento orbital producido por la radiación que emite la gravedad.

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  • La falta de gravedad también afecta el cuerpo humano, los astronautas que se encuentran en la Estación Espacial Internacional son sometidos diariamente a un chequeo rutinario donde se comprueba su masa corporal, su visión y su densidad osea, debido a que están mucho tiempo sin caminar deben comenzarlo un riguroso programa de ejercicios que ejecutan en una caminadora y otros aparatos que le permiten no perder tanta masa muscular.

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  • Los astronautas también sufren de un incremento del 3% de su estatura mientras están en el espacio, pero cuando vuelven  a la tierra y empiezan a caminar de nuevo vuelven poco a poco a su estatura normal.
  • Los líquidos corporales que tienden a ubicarse en las zonas inferiores del cuerpo, suben a las extremidades superiores como la cabeza por lo tanto la cabeza tiende a verse hinchada.
  • Por estar mucho tiempo sin caminar y realizar las diferentes actividades como normalmente están acostumbrados, los astronautas deben volver a coordinar sus movimientos.

Después de volver a la superficie terrestre, los inconvenientes que presentan con su cuerpo se van normalizando a medida que toman su ritmo normal de vida.

En caso de que faltara la gravedad en nuestro planeta, el ritmo de vida de muchos cambiaría, debido a que estaríamos flotando por todas partes, y nuestro organismo acostumbrado a la fuerza de gravedad sufriría muchos cambios. Los seres vivos, objetos y nuestra atmósfera saldrian expelidos hacia el espacio.

La gravedad y las mareas

Las mareas son el producto de la fuerza gravitacional que ejercen el Sol y la Luna sobre las grandes masas de agua que cubren la superficie terrestre, esto ocurre por los movimientos orbitales que realiza el planeta.

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Mientras más próximo esta el cuerpo celeste de la Tierra más fuerza de atracción ejercen sobre las mareas, por eso la Luna es el principal causante de las mareas de nuestro planeta, cuando esta se encuentra en un punto dado sobre la superficie terrestre ocasiona que el agua altere sufriendo una elevación del nivel normal que siempre presenta el agua, sucede igual esta atracción con el lado oculto de la luna.

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Se dan entonces dos tipos de ondas según la posición de la Luna las que se encuentra debajo son conocidas como marea directa y las que se encuentran afectadas por el lado oculto de la Luna son las mareas opuestas.

El Sol ejerce menos fuerza gravitatoria sobre las mareas debido a que se encuentra más alejado de la superficie terrestre, por eso ejerce menos de la mitad de la fuerza gravitacional que ejerce la luna sobre las mareas.

Las mareas vivas son el ocasionadas por las dos fuerzas de atracción entre el Sol y la Luna, si las atracción es ejercida en un ángulo de 90° grados las mareas tienden a ser bajas y son conocidas como mareas muertas. Si la luna esta muy cerca de la Tierra las mareas vivas alcanzan una gran altura en cambio cuando la luna esta más alejada estas mareas son más pequeñas.

Las mareas vivas se producen cuando ocurre la alineación del Sol con la Luna en sus fases de Luna Nueva y Luna Llena. Las mareas ocurren por lo menos dos veces al día en los diferentes lugares del planeta y debido al movimiento de rotación estas mareas se retrasan pasando de un día al otro con una hora de retraso.

Historia

En la edad media muchos investigadores basaron diferentes teorías referentes a la gravedad sus primeras interrogantes se basaban en los movimientos de los cuerpos celestes ya que no entendían como el sol o la luna podían estar flotando frente a el planeta Tierra sin caer sobre el no se explicaban como se sostenía, por ejemplo, Aristóteles concluyo que como el planeta Tierra era el centro de la Tierra los demás cuerpos celestes se sentían atraídos hacia el y lo rodeaban.

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Empezó entonces Copérnico a realizar sus observaciones y se fijo que la tierra no era el centro del Universo, sino que la Tierra era parte de este y que su estrella principal era el Sol y por eso la Tierra y los otros planetas que conforman el sistema solar orbitaban alrededor de él.

Galileo Galilei desarrollo su telescopio y también comenzó con sus distintas observaciones intrigado de cómo se sostenían estos cuerpos celestes en el espacio exterior, desarrollo su teoría pero ignoro la que Kepler para esa fechas ya tenia relacionada a la gravedad por eso galileo no pudo demostrar con certeza la función de la gravedad, pero con todos sus experimentos e investigaciones determino que dos objetos lanzados al mismo tiempo sin importar su tamaño ni peso llegaban al mismo tiempo a la superficie terrestre.

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Lo que descubrió Isaac Newton al ver caer una manzana, fue el porque los planetas se sienten atraídos hacia el Sol ya que constantemente están dirigiéndose hacia él mientras realizan su órbita. Fue cuando desarrollo su Ley de Gravedad hoy conocida como Ley de Gravedad Universal, en la cual amplio las investigaciones que Kepler había realizado con respecto a los movimientos que realizan los planetas alrededor del Sol, dentro de una órbita elíptica. donde la fuerza de gravedad entre dos cuerpos es inversamente proporcional a la raíz al cuadrado de la distancia que los aleja. Newton dedujo como funcionaba la gravedad, pero no explico de donde provenía o que la originaba.

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Albert Einstein también hizo sus aportes a las investigaciones de la gravedad, desarrollando su Teoría de la Relatividad General, donde demostró que la gravedad no es solo una fuerza de atracción, sino que también es la distorsión que sufre un cuerpo en el espacio-tiempo. La fuerza de gravedad creo en Einstein una gran incógnita y mientas se desempeñaba en una oficina de patentes empezó a desarrollar su teoría de la relatividad.

Fuerza de gravedad

La fuerza de gravedad es la que hace que un cuerpo que cae o es lanzado hacia arriba, siempre caiga o sea atraído hacia la superficie terrestre. Es lo que se observa cuando lanzamos una moneda al aire o echamos un volado, la moneda sube pero a cierta distancia se frena y de allí empieza a caer con una mayor fuerza hacia la superficie.

La fuerza de gravedad provoca que los cuerpos u objetos que ascienden, sientan cierta fuerza que los atrae hacia abajo y pierdan velocidad al llegar a su punto más alto, cuando están descendiendo lo hacen con una mayor aceleración hasta frenarse con la superficie.

Cuando se lanza un objeto por ejemplo una pelota hacia adelante, la fuerza que se ejerce hace que adquiera velocidad hacia adelante, pero en el punto más alto desciende, haciendo una curva hacia abajo hasta que choca con la superficie.

Según Newton la fuerza de gravedad  entre dos cuerpos que se atraían, era proporcional a la masa de cada cuerpo mientras más masa mayor fuerza, tomando en cuenta la distancia que los separa.

F= G . M . m

               d2

Representando entonces  F es la fuerza de gravedad, M1 y m2 son las masas de los dos cuerpos, d es la distancia que hay entre los cuerpos y G es la constante gravitatoria.

Si no existiera la fuerza de gravedad nuestro cuerpo podría atravesar el piso de la superficie terrestre, quizás solo con caminar o cuando hacemos brincos ya que nuestro peso estaría sometido a la ley de acción y reacción.

El peso de nuestro cuerpo se debe a la atracción gravitacional que tenemos con el centro de la Tierra, mientras tenemos nuestro cuerpo en reposo esta empujando el suelo hacia abajo ejerciendo una acción y el suelo reacciona empujando nuestro cuerpo hacia arriba.

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Para comprobar la fuerza de gravedad hay unos experimentos que pueden realizarse mientras te movilizas dentro de un ascensor.

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En el primer experimento se evidencia como el peso de un cuerpo se modifica cuando esta en un proceso de aceleración. Presionar un botón de un piso superior en el ascensor e inmediatamente agacharse colocándose en cuclillas cuando el ascensor comience su ascenso intentar levantarse, notaras que nuestro peso se siente con más aumento y por tal motivo costara más levantarse, ya que la aceleración con la que se desplaza el ascensor hacia arriba se ve afectada por la gravedad.

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En el segundo experimento debes igual dirigirte a un piso superior en el ascensor. Cuando este empiece su recorrido debes soltar un objeto como una pelota, tendrás la sensación de que esta llega más rápido al suelo. Esta ilusión se crea porque nuestro cuerpo se esta moviendo al igual que el ascensor, la pelota sigue su trayectoria normal y cae en el tiempo estimado.

Ley de gravedad

La ley de gravedad fue declara por Isaac Newton en el año 1.687, en esta ley todos los cuerpos u objetos que masa tengan están regidos por la gravedad. La ley de gravedad da como objetivo que los cuerpos que tienen mayor tamaño ejercen mayor fuerza de atracción sobre los cuerpos que son pequeños, modo por el cual se explica porque tanto los objetos y los cuerpos de los seres vivos se encuentran pegados a la superficie terrestre y no están flotando como lo harían en el espacio o dentro de cualquier otro cuerpo celeste.

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La fuerza de gravedad fue representada en esta ley con el siguiente valor:  6,670. 10-11 Nm²/kg².

Basado en la investigación de la ley de gravedad Galileo Galilei realizo estudios con los cuales determino la masa de la Tierra, según sus estudios donde lanzaba objetos de la torre de pisa midió la aceleración de los objetos en caída libre y determino que sin importar su masa o tamaño dos objetos lanzados al mismo tiempo duraban el mismo tiempo en llegar a la superficie terrestre.

La ley de gravedad universal de Newton es utilizada aun en nuestros días, pero Albert Einstein demostró que esta ley era aproximadamente correcta y que no funcionaba cuando la gravedad es demasiado fuerte.

Esta ley de gravedad fue descrita por Newton en su libro Philosophiae Naturalis Principia Mathematica el cual fue publicado en 1.687 aquí describe la fuerza con que se atraen dos cuerpos sin importar su masa o tamaño.

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Newton no estableció el valor de la constante gravitacional ya que solo pudo deducir la interacción de la gravedad en los cuerpos, llego también a la conclusión que ese valor debería ser muy pequeño y tiempo después se desarrollo el calculo de este valor con los cálculos que hicieron diversos científicos para corroborar que la ley de Newton era correcta.

En la Ley de gravedad de Newton se adopto como principio que la gravedad puede ejercerse a distancia, pero la ley de la relatividad desmiente este principio dando por entendido que a mayor de proximidad de los cuerpos mayor será la gravedad ejercida.

Aceleración de la gravedad

Cuando un objeto en caída libre ejerce su fuerza de atracción gravitacional sobre un cuerpo celeste, el objeto tiende a moverse de una forma acelerada, durante este movimiento el aumento de velocidad es constante por unidad de tiempo mientras va dirigiéndose hacia el centro del cuerpo celeste.

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La aceleración de la gravedad cambia según el punto donde ocurra en la superficie terrestre, debido a que el planeta no es totalmente esférico, la aceleración es representada con la letra g. La aceleración de la gravedad en la zona del ecuador es g= 9,7799 metros por segundo cada segundo, en las zonas polares aumenta y g= 9,83 metros por segundo cada segundo y el valor más utilizado para efectuar los cálculos de gravedad es g=9,80665 metros por segundo cada segundo. Todos los cuerpos caen a la superficie terrestre con la misma aceleración sin depender de cual sea su masa, ósea que si lanzamos un objeto de 100 kg y uno de 1 kg de un quinto piso los dos tendrán la misma aceleración mientras efectúan su caída libre hacia la superficie de la Tierra.

Un objeto que es arrojado en caida libre se calcula que su aceleración es de 9,8 m/s², en cambio si el objeto es lanzado hacia arriba se calcula que su aceleración es -9,8 m/s², lo que representa que este objeto va perdiendo velocidad a medida que va subiendo.

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Los astronautas que están en la Estación Espacial experimentan una aceleración de la gravedad y como se encuentran a 426 Kilómetros de altura, y la gravedad es de g=8.6 m/s2 por lo tanto su peso disminuye un poco por eso pueden flotar. Para que se alcanzase la gravedad cero deberían estar a una distancia infinita muy lejos de nuestro planeta y de este sistema solar. El peso de los astronautas cambia porque la fuerza que los empuja como en la superficie terrestre hacia su centro disminuye.

La gravedad de la Tierra

La gravedad es un fuerza fundamental en la tierra, esa fuerza que nos da la sensación de que los objetos o cuerpos tienen un peso. La forma del planeta Tierra influye en la gravedad que se presenta dentro de sus diferentes superficies, ya que su forma no es completamente esférica, porque sus polos son achatados y la masa del planeta no está distribuida equitativamente en toda la superficie.

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La gravedad puede cambiar de un lugar a otro, ya que existen diferentes densidades en la superficie terrestre. Debido a esto la gravedad que se presenta en la bahía de Hudson, en Canadá, es menor que en los demás partes del planeta. El planeta se deforma según la atracción de la fuerza de gravedad que ejerce el Sol y la Luna sobre la Tierra.

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Se cree que esto se debe a dos fenómeno que se presentan en la superficie de la Tierra; el fenómeno de la convección que ocurre en el manto terrestre donde el magma, que es la sustancia caliente que expulsan los volcanes en forma de lava caliente consume parte de los platos continentales disminuyendo así la masa del planeta y la gravedad.

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El otro fenómeno se presenta en la falta de una capa de hielo que cubría una zona y media de 3 kilómetros hace más de 10 mil años, y al desaparecer dejo una hendidura en la superficie que también se cree es lo que ha ocasionado la falta de masa y gravedad. En los polos se presenta una variación de la gravedad debido a los cambios de altitud y latitud.

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En el planeta Tierra la gravedad es la fuerza que obliga a los cuerpo a dirigirse hacia el centro del planeta, esta fuerza evita que un objeto o ser vivo no este flotando como lo haría si se encontrase en el espacio exterior.

La fuerza centrípeta que se desarrolla mientras el planeta realiza su movimiento de rotación influye con el peso que se adquiere en las distintas superficies del planeta, un cuerpo será más pesado si se encuentra en los polos del planeta a que se encuentra en la zona ecuatorial, por tal motivo la gravedad del planeta esta relacionada con la longitud. Otra forma de comprobar la masa que se adquiere dentro del agua es mayor a la masa que se tiene en la cima de una montaña.

La gravedad de nuestro planeta Tierra se representa como:

g= 9,807 m/s2

La medida aceptada por el comité Internacional de Pesas y Medidas para realizar los cálculos es g=9,81 m/s2.

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En el siguiente mapa de las Tierra se muestran las distintas zonas donde se muestra la gravedad, siendo las zonas de color rojo y amarillo donde la gravedad es más intensa.

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La gravedad de la Luna

Los astronautas que han estado en la Luna debieron utilizar trajes especiales y zapatos con un peso adicional que les permitió tocar la superficie lunar y tratar de caminar sobre ella.

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Debido a que la gravedad de la Tierra es superior 6 veces a la de la luna, esto quiere decir que si una persona pesa 60 kilogramos en nuestro planeta al pisar la Luna pesara 10 Kilogramos por lo tanto podría desplazarse dando brincos por la luna ya que su peso no lo sostendría a la superficie.

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La fuerza de gravedad que se presenta en el satélite natural de la Tierra, es la que provoca que se produzcan las mareas en el océano, las cuales pueden ser marea alta o pleamar es cuando las olas alcanzan una máxima altitud y marea baja o bajamar cuando las olas están en su mínima expresión un mar tranquilo.

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La luna posee un campo gravitatorio, que ha sido observado utilizando señales de radio de las ondas espaciales que se encuentra orbitando a la luna. Para determinar la existencia de la gravedad los científicos se fijan en las pequeñas desviaciones de la frecuencia que es emitida por la señal de radio de la sonda, el campo gravitatorio de la luna se encarga de desviar afectando la órbita de la sonda.

La gravedad de la Luna es inferior a la terrestre y equivale a:

g= 1,622 m/s²

Lo que se expresa como que el peso de un cuerpo en la luna representa el 16,6 % de su peso en el planeta Tierra. La aceleración de la gravedad lunar es de 1,6249 m/s2 lo que equivale al 16% de la aceleración gravitacional de la Tierra. Esta aceleración es solo obtenida del lado visible de la Luna el lado no visible no se poseen muchas características.

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Para comprobar un experimento que Galileo no pudo realizar en su época fue llevado a la luna una pluma y un martillo ya que Galileo señala que los dos podían caer al mismo tiempo en un ambiente sin atmósfera, en cambio en nuestro planeta la pluma se ve frenada por el aire y por consiguiente el martillo llegaría primero a la superficie. Estando en la luna los tripulantes de la misión Apolo 15 en el año 1.971, el comandante de esta misión David Scott realizo el experimento de dejar caer al mismo tiempo la pluma y el martillo, comprobando así que Galileo tenía razón ya que los dos objetos cayeron sobre la superficie lunar al mismo tiempo. Despues de cuatro siglos pudo comprobarse esta teoría.

Lamentablemente Galileo no pudo disfrutar de este experimento el cual hubiese aclarado las dudas que tenia al respecto y que quizás lo hubiese ayudado a desarrollar mejor su teoría y hubiese resuelto algunas de las incógnitas que todavía se tienen referente al origen de la gravedad y sus efectos en los diferentes cuerpos. La caída libre de dos cuerpos fue el inicio para la creación de la Ley de gravedad.

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La gravedad en Marte

El planeta Marte posee una superficie con algunas similitudes a la de la Tierra, en las cuales se evidencia que han pasado por fuertes cambios climáticos que han cambiado su superficie. En la superficie de Marte no se evidencia agua como en la superficie de la Tierra, pero se cree que alguna vez este planeta tuvo agua.

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Pero la gravedad de estos planetas difieren en que la de la Tierra es superior en un 62 % un objeto que pese 100 Kilogramos en la Tierra en Marte solo pesaría 38 Kilogramos.

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Para calcular la gravedad del planeta Marte los científicos utilizaron la Ley de gravedad de Newton, donde la fuerza de gravedad que ejerce un cuerpo se basa en su cantidad de masa.

Para realizar el cálculo de la superficie d Marte se debe tomar en cuenta su masa y su radio donde su masa equivale a 6,4185 x 10^23 kg y su radio medio es de 3.390 km para calcular utilizamos la fórmula g = m/r2, lo cual deja la gravedad de Marte en 3,711 m/s².

Actualmente a través de la Estación Espacial Internacional se están efectuando estudios para comprender la gravedad que existe en el planeta Marte con el fin de visitarlo en años futuros enviando misiones tripuladas y así poder establecer una estación espacial dentro del planeta que permita estudiar su atmósfera y la posibilidad de colonizar este planeta.

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Los astronautas dentro de la Estación Espacial Internacional pierden alrededor de un 15% de su masa corporal mientras efectúan sus misiones que tienen una duración de entre 4 y 6 meses dentro de la estación, esto es debido a la ingravidez que existe en el espacio, por este motivo están realizando sus investigaciones para medir las probabilidades de evitar ese efecto que deteriora sus cuerpos mientras estén realizando sus futuras misiones en Marte. Además también presentan problemas como la disminución de la densidad osea, problemas visuales y la función de algunos órganos.

Deben adaptarse además a la presión atmosférica que es menor a la terrestre porque la de Marte se promedia en 7,5 milibares mientras que la de la Tierra es de 1000. La Temperatura también en marte podría ser muy extrema ya que podría provocar que un ser vivo se congele ya que su mínima se ubica en los -63 °C.

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La gravedad del Sol

El sol es la estrella principal de nuestro sistema solar, siendo el centro de nuestra galaxia, el cual utiliza su fuerza de gravedad para atraer a los planetas que se encuentran girando alrededor de su órbita, mientras realizan sus movimientos. Además de los planetas también se encuentran en su órbita asteroides, meteoroides, cometa y polvo.

La gravedad del sol es la que mantiene a todos los  planetas que conforman el sistema solar rotando a su alrededor, ubicando al sol como su estrella principal.

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El Sol tiene una gravedad de 274 m/s², comparándose con la gravedad terrestre equivale a 27,9 gravedades de la Tierra. Un cuerpo que pese 60 Kilogramos en la tierra podría alcanzar en la superficie del Sol unos 1600 Kilogramos, lo que le imposibilitaría moverse.

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La gravedad en el espacio

La gravedad en el espacio es la que hace que los planetas se mantengan en la orbita del Sol, realizando sus movimientos de rotación y traslación, en el espacio la gravedad se convierte en micro- gravedad ya que es menor a la que existe en el planeta, muchos la catalogan como gravedad cero, pero se cree que es un termino impropio porque la gravedad nunca llega a cero.

Como la gravedad es tan mínima todos los cuerpos celestes se encuentran flotando, y los astronautas también pierden peso en el espacio lo que les permite flotar por el espacio. Debido a que la gravedad del Sol alcanza a los planetas y es lo que hace que se mantengan en orbita.

Los efectos de la gravedad en los astronautas se manifiestan en diferentes formas dependiendo su sexo al estar en el espacio, los astronautas no caminan como lo hace una persona normalmente en le planeta Tierra por ese motivo deben llevar un estricta vigilancia medica,   donde en cada chequeo se midan constantemente la perdida de masa muscular debido a la falta de uso, la densidad osea porque se debilitan sus huesos y la capacidad visual, las mujeres también tienden a presentar infecciones en el tracto urinario. ya que no es fácil para las mujeres ir al baño dentro de las naves.

También se perturba su sentido de la orientación ya que no existe un arriba o abajo dentro de la nave en que se encuentren lo que ocasiona mareos y nauseas.

El liquido corporal tiende a subir hacia el tórax y la cabeza lo que puede ocasionar la hinchazón de los miembros superiores.

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Microgravedad

La microgravedad o µg es donde la gravedad se presenta de forma mínima, es decir en muy poca cantidad y no es lo mismo que gravedad cero ya que esta es la total falta de gravedad, es entonces un entorno en el que los efectos de la gravedad son casi cero.

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Los astronautas en sus diferentes misiones espaciales han experimentado con la microgravedad ya que dentro de las naves que en las cuales se desplazan al  espacio exterior, se hace presente y sin necesidad de utilizar trajes espaciales pueden trasladarse por toda la nave flotando, para dormir y hacer sus otras necesidades deben estar atados o amarrados a un soporte para evitar desplazarse  por toda la nave.

La gravedad quien la descubrió

Encontrándose bajo un árbol Sir Isaac Newton en el año 1.665, fue golpeado por una manzana en la cabeza, es cuando empieza su investigación porque los objetos caen de forma perpendicular hacia la superficie terrestre y no se quedan flotando. empezó entonces a realizar sus cálculos y es cuando nace la ley de gravedad.

Durante dos décadas estuvo realizando los cálculos para hallar lo que hoy conocemos como ley de gravedad universal donde determino que dos objetos se atraen con una fuerza proporcional a sus masas.

Cuando presento su teoría presento errores de calculo ya que en ese entonces no se conocía cual era exactamente la masa del planeta Tierra.

El Físico y Químico Henry Cavendish se encargo de verificar las investigaciones de la gravedad de Newton y corroboro que la Ley de gravedad se podía calcular con necesidad de constantes. A lo que Eisteins agrego que esta ley no era del todo correcta ya que solo funcionaba cuando la gravedad entre los cuerpos no era muy distante.

Galileo determino en su investigación que los objetos caen a la superficie con la misma aceleración y que además esta no tenia nada que ver con la masa del objeto que se encuentra en caída.

El matemático, físico, filósofo, teólogo, inventor y alquimista Sir Isaac Newton nació en Inglaterra, el 25 de diciembre de 1642, hijo de dos campesinos puritanos su padre Isaac Newton quien fallecio antes de su nacimiento y su madre Hannah Aysocough, con quien estuvo  hasta los tres años cuando esta volvió a casarse y lo dejo en poder de su abuela, quien se encargó del hasta 1653 cuando fallece su padrastro y su madre vuelve acompañada de dos hijos, Newton fue enviado al colegio The King’s School, en Grantham a la edad de doce años.

Después de muchos eventos que marcaron su infancia utilizo sus conocimientos de  latín y álgebra para comenzar su teorías y desarrollar sus inventos entre los que destaca el Telescopio de Newton y escribió el libro Principios matemáticos de la filosofía natural (en latín: Philosophiae naturalis principia mathematica) donde aclara las dudas de Robert Hooke con quien había entablado una conversación a través de cartas. En este libro establece la Ley de la Gravedad.

Utilizando un prisma consiguió que la luz pasara por el y se reflejaran las distintas gammas de  colores. utilizando espejos uno primario concavo y otro espejo secundario, fabrico su telescopio el cual le permitió refractar la luz para así poder visualizar los cuerpos celestes de nuestro Universo.

Einstein y la gravedad

Albert Einstein fue un físico y el científico más reconocido a nivel mundial que se hizo conocido en el siglo XX por su famosa Ley de la relatividad. Y realizo la ecuación que determina la equivalencia entre la masa y la energía E=mc2.

Einstein también hizo su aporte con respecto a la gravedad en 1915, utilizando su teoría de la relatividad, reformulo el concepto que se tenia acerca de la gravedad; el razonamiento esta basado en que nada puede viajar más rápido que la luz, en este caso la luz del Sol que llega hasta el planeta Tierra en 8 minutos debido a que nos encontramos a una distancia de 150.000.000 de Kilómetros de la superficie solar.

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Einstein llego a la conclusión de que los planetas o un cuerpo podían deformar el espacio-tiempo abriendo una especie de hendidura o hueco donde otro cuerpo era atraído hacia la deformación.

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Recibio el premio Nobel de Fisica y aunque la Ley de la Relatividad fue muy conocida el fisico encargado de examinar esta formula no la entendió, por ese motivo no le entregaron el premio por esta Teoria que en su momento no era totalmente comprendida.

Galileo y la gravedad

Galileo quiso experimentar para resolver los distintos dudas y problemas que se presentaban con referencia a la gravedad ya que Copérnico desmintió lo que hasta esa fecha sabia de la gravedad por las investigaciones de Aristóteles y dijo al mundo que la tierra giraba alrededor del Sol y no como se creía que nuestro planeta estaba en el centro de la galaxia.

Concluyo entonces Galileo que lo mejor era experimentar y se subió a la Torre de Pisa en Italia para aclarar la teoría heliocéntrica, empezó sus experimentos arrojando objetos desde la Torre.

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Después de muchas semanas se dio cuenta que todos los objetos siendo lanzados de la misma altura y sin importar cual fuera su masa, su tamaño tardaban el mismo tiempo al caer a la superficie, pero con diferente aceleración, la cual aumentaba durante la caída. Lego también a la conclusión de que la Torre de Pisa tenia la misma inclinación y movimiento que tiene el planeta Tierra.

Entre los planteamientos que surgieron de estos experimentos Galileo supuso que los planetas debido a un estado de inercia giraban alrededor de la Tierra y que en algún momento fueron puestos a girar alrededor del Sol y que su movimiento de rotación lo hacían siempre en la misma órbita.

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También estableció que los objetos dentro de la Tierra no salen disparados porque no alcanzan la misma velocidad con la que el planeta gira durante su movimiento de rotación.

Para esa era ya existía la Teoría de Kepler referente a que los planetas giraban alrededor del Sol pero Galileo no tomo en cuenta esta teoría, la que ayudaría a resolver sus incógnitas y hallar sentido a la gravedad que él analizaba.

Galileo fue quien dio a conocer el concepto de inercia que luego de sus investigaciones determino que un cuerpo estando en estado de reposo o en movimiento no puede modificarse a si mismo.

La gravedad de los planetas

La gravedad de los planetas del sistema solar es diferente para cada uno de ellos el planeta con la gravedad más fuerte es el planeta Tierra, lo que quiere decir que en otros planetas no estaríamos con los pies pegados a la superficie como lo hacemos en nuestro planeta.

La fuerza de gravedad que ejerce el Sol sobre los planetas que conforman el sistema, hace que estos se mantengan pegados al sol girando en su órbita mientras realizan sus movimientos de rotación y traslación. Los planetas que están más cercanos al sol rotan mucho más rápido para evitar ser absorbidos por el astro rey.

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Los cuerpos cuando efectúan su caída libre se dirigen hacia el centro de la Tierra, igual sucede en los polos norte y sur cuando cae un cuerpo en unos de los polos va en dirección hacia el otro polo. Debido a la fuerza de atracción que ejerce un cuerpo masivo frente a otro cuerpo.

Los planetas son alcanzados por la fuerza de gravedad del Sol, por ese motivo es que giran alrededor de él.

Mercurio y su gravedad

El planeta mercurio es un planeta muy pequeño que se encuentra más próximo al sol y no posee satélite, con un periodo de rotación de 58,7 días equivalente al 2/3 periodo de traslación. Posee una orbita interior a la del planeta Tierra por ende frecuentemente hace su paso frente al Sol.

Es uno de los cuatro planetas interiores y rocoso, con un diámetro de 4879 km y una densidad 5430 Kg/m3. Su corteza mide aproximadamente entre 100-200 Km de espesor.

La gravedad de Mercurio es de 3,7 m/s2, este planeta posee 2.440 kilómetros de radio y su masa es menor a la de la Tierra. Un objeto de 100 Kg en la tierra pesa 38 Kilogramos en Mercurio.

Venus y su gravedad

El planeta venus esta situado como el segundo planeta de los que conforman el sistema solar, el cual se dice es el planeta gemelo de la Tierra, por su tamaño, masa y composición. Es un planeta rocoso que no posee satélites naturales. Su nombre fue colocado en honor a la diosa romana Venus.

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Su atmósfera es la más caliente de los planetas que conforman el sistema solar, su composición en su mayoría es de dióxido de carbono lo que provoca los gases del efecto invernadero. Gira en sentido contrario a las manecillas del reloj y posee el día más largo que equivale a 243 días terrestres.

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Este planeta puede ser visto desde la Tierra nuestros antepasados tenían conocimientos referente a este planeta y realizaron diferentes anotaciones referente a sus apariciones, la civilización maya realizo un calendario donde se evidencia los ciclos de planeta Venus.

Venus el planeta comparado por su masa y tamaño con el planeta Tierra posee una gravedad de 8.87 m/s2, siendo este el planeta que más se aproxima a la gravedad terrestre.

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Júpiter y su gravedad

El planeta Júpiter es el quinto planeta del sistema solar, es un planeta exterior o gaseoso, es el mayor cuerpo celeste después del Sol ya que posee una gran cantidad de masa y tamaño. Su composición gaseosa esta formadas por hidrogeno y helio, no posee superficie terrestre. Posee 4 satélites principales descubiertos por Galileo Galilei, que hacen parte de los 69 satélites menores que posee Júpiter.

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El planeta Júpiter es el planeta más grande del Sistema solar, un planeta gaseoso que no tiene superficie sólida, se cree que si tuviese superficie su gravedad seria equivalente a 24,8 m/s2.

Saturno y su gravedad

Siendo el sexto planeta del sistema solar Saturno, por su tamaño y masa se ubica como el segundo después de Júpiter siendo un planeta exterior y gaseoso, posee un sistema de anillos que puede apreciarse desde el planeta Tierra. Su atmosfera esta formada por hidrogeno y helio.

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El más grande y gaseoso planeta Saturno posee una gran cantidad de masa pero de muy poca densidad, posee una gravedad de 10,44 m/s2.

Urano y su gravedad

El planeta Urano catalogado como el gigante helado, es el séptimo planeta del sistema solar y en cuanto a tamaño esta en el tercer lugar. Su composición es de agua en forma de una capa de hielo, amoniaco y helio, posee un sistema de anillos.

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La gravedad en Urano es de 8,7 m/s2 un planeta gigante gaseoso que no es muy denso, posee un tamaño cuatro veces superior al del planeta Tierra.

Neptuno y su gravedad

Es el planeta exterior gaseoso más alejado del Sol, el planeta Neptuno es el octavo planeta del sistema solar, recibe su nombre en honor al dios del mar romano Neptuno. En cuanto a su tamaño es el cuarto plano y por su masa se ubica como el tercero. Es también un gigante helado por su composición de agua y hielo, contiene gases como hidrógeno y helio, amoniaco y metano.

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En el planeta Neptuno existe una masa mayor que la del planeta Tierra siendo el cuarto planeta más grande y con poca densidad, que posee una gravedad de 11,15 m/s2.

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