Contenido
- Atracción universal: la fuerza
- Cuando caen los obectos
- Las matemáticas de la atracción
- Preguntas sin respuesta
Si la gravedad alguna vez deja de funcionar, sucederán cosas increíbles. Por ejemplo, todo lo que no está unido a la tierra vuela hacia el espacio, todos los planetas se liberan de la atracción del sol y el universo, como sabes, deja de existir. La gravedad nunca puede fallar, pero los científicos continúan desentrañando los secretos de esta misteriosa fuerza invisible que ayuda a mantener todo unido.
Atracción universal: la fuerza
La gravedad, junto con fuerzas nucleares fuertes, fuerzas de desintegración débiles y fuerzas electromagnéticas, es una de las fuerzas fundamentales del universo. También es la más débil, a pesar de que la gravedad es tan fuerte que una galaxia puede atraer a otros billones de millas de distancia. Una idea bien conocida en física teórica no es que la gravedad es más débil que las otras fuerzas, sino que no experimentamos todos sus efectos. Eso podría suceder si existen dimensiones adicionales que hacen que la gravedad se extienda a esas dimensiones. La gravedad también es la fuerza principal que da estructura a las estrellas, galaxias y otros objetos masivos.
Cuando caen los obectos
Contrariamente a la creencia popular, la gravedad existe a bordo de naves espaciales en órbita. De hecho, la atracción gravitacional a bordo de la Estación Espacial Internacional es el 90 por ciento de su valor en la superficie terrestre. Los astronautas y los vasos de agua parecen no tener peso en el video porque la gravedad de los planetas los hace caer hacia el suelo, pero nunca llegan al suelo debido a la trayectoria de su órbita. Este estado constante de caída sin llegar a la tierra hace que parezca que están flotando. La gravedad hace que todos los objetos se aceleren al mismo ritmo, cayendo cada vez más rápido. Deje caer un yunque y una pluma desde un edificio de 30 pisos y llegarían al suelo al mismo tiempo si la resistencia del aire no frenara la pluma.
Las matemáticas de la atracción
La aceleración debida a la gravedad es una entidad real cuyo valor denotan los científicos con la letra minúscula "g". En un famoso experimento, Galileo descubrió una relación entre gy la distancia que cae un objeto durante un período de tiempo, como se muestra en la siguiente ecuación:
d = 1/2 x g x (t al cuadrado)
La letra d representa la distancia caída y t es la cantidad de tiempo en segundos que cae el objeto. La fuerza gravitacional entre dos objetos es proporcional a sus masas e inversamente proporcional a la distancia que los separa. Use la siguiente ecuación para calcular esa fuerza:
F = G x ((m1 x m2) / r ^ 2)
La letra F representa la fuerza gravitacional, m1 y m2 son las masas de los dos objetos y r es la distancia entre ellos. La G mayúscula es la constante de gravedad universal, 6.673 × 10 ^ -11 N · (m / kg) ^ 2. Si un objeto duplica su distancia de otro, la fuerza gravitacional entre ellos no disminuye un 50 por ciento. En cambio, la fuerza cae por un factor de 2 al cuadrado: la fuerza gravitacional disminuye con el cuadrado de la distancia entre dos objetos.
Preguntas sin respuesta
Los científicos entienden bien cómo funciona la gravedad a nivel macroscópico a gran escala, pero muchos procesos a nivel cuántico microscópico los dejan perplejos. La luz, por ejemplo, exhibe las propiedades de una onda y una partícula: los físicos creen que la gravedad funciona de la misma manera. Sin embargo, hasta ahora nadie ha demostrado que la gravedad cree ondas clásicas no cuánticas. La tecnología puede tener que avanzar un poco más antes de que los científicos descubran todos los secretos de la gravedad.