Cálculo de g

Para calcular g, primero cabe preguntarse ¿Qué es g? Se denomina g a la gravedad. Ahora nos preguntaremos

¿y qué es la gravedad?

La gravedad es una fuerza, pero no una fuerza cualquiera. Es una fuerza única que hace que nuestros antípodas no se caigan de la Tierra y permanezcan pegados al suelo, que los aviones no puedan salir de la atmósfera terrestre o que cuando se nos cae un plato siempre viaje verticalmente y hacia abajo (aunque todo esto es relativo, como diría Einstein) ;-)

Estoy hablando de la gravedad terrestre, es a la que estamos sometidos todos los seres vivos por el hecho de habitar este planeta. Nosotros y todo lo que hay en la Tierra sufrimos diariamente sus consecuencias y vivimos en paz y armonía toda nuestra existencia junto a esta fuerza irresistible.

En otro artículo hablaremos de Newton, la manzana y el descubrimiento de la gravedad.

2 puntos de vista antagónicos

La gravedad es, pues, una fuerza y es también una aceleración. Al dejar caer desde un tercer piso un ladrillo se hace evidente que éste acelera hasta que finalmente se estrella en el pavimento, en el mejor de los casos. ¿Por qué cae el ladrillo? Es más, ¿el ladrillo cae por su propio peso o, más bien, es atraido por la Tierra? La respuesta correcta es la segunda, coloquialmente diríamos "el ladrillo se cayó". Un físico diría "la Tierra atrajo al ladrillo".

Valor constante

De hecho, la Tierra atrae a todos los objetos con la misma fuerza, independientemente de su peso, es decir, atrae con la misma fuerza un papel de fumar que un tomo de 2000 páginas de una enciclopedia. ¿Por qué, entonces, al soltar de forma independiente ambos objetos desde la misma altura, llega antes el pesado tomo de la enciclopedia? Fácil, la explicación está en la fuerza de rozamiento. Ambos objetos están sometidos a la misma fuerza de gravedad, pero también actúa sobre ellos una fuerza que los frena: la fuerza de rozamiento. Ésta, es la causante de que el libro llegue en primer lugar al suelo. En el caso del papel de fumar, la fuerza de rozamiento presenta una oposición al peso de la hoja, lo que hace que ésta baje lentamente. El rozamiento no puede hacer lo mismo con el pesado tomo de la enciclopedia debido a su masa. Por tanto, esta experiencia no es equitativa con el papel. Ya que no disponemos de un laboratorio adecuado para eliminar la fuerza de rozamiento en el experimento, lo justo sería forzar a que el rozamiento actuase con el mismo ímpeto frente a ambos cuerpos. Estaríamos en igualdad de condiciones y entonces la experiencia sí resultaría adecuada. La forma más fácil de conseguirlo sería poniendo el papel de fumar encima del tomo de la enciclopedia. Entonces actuaría sobre ambos la misma fuerza de rozamiento y, por tanto, si alzamos el tomo a cierta altura y lo dejamos caer, nos dará la impresión de que hayamos pegado con pegamento el papel al tomo, pues ambos bajan acelerando al unísono. Al descubierto queda que la atmósfera terrestre no es el laboratorio más idóneo para este tipo de experiencias.

Cálculo de g

Partamos de la Ley de Gravitación Universal de Newton

Sabiendo que en caída libre , entonces tenemos que

con lo que

y aplicando esta fórmula para el caso terrestre con:

M= masa de la Tierra = 2.97 x 1024 kg
R= radio de la Tierra = 6.37 x 106 mm
G= cte. de gravit. universal = 6.67 x 10-11

tenemos

(Artículo original del 3/05/2002)

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