Los fenómenos que ocurren en el universo son explicados por
la ciencia actual a partir de cuatro fuerzas o interacciones fundamentales. La
fuerza gravitatoria, las interacciones electromagnéticas y las fuerzas
nucleares (fuerte y débil) permiten justificar y entender muchos de los
procesos que ocurren en la naturaleza.
Y tal vez sea la atracción gravitacional la que más
tempranamente se nos manifieste o de la que desde niños notamos y experimentamos sus efectos.
Fue Isaac Newton quien formalizó y
enunció la Ley de Gravitación Universal.
Las leyes científicas son enunciados que generalizan y
sintetizan la relación entre variables o magnitudes implicadas en los diversos procesos
que se presentan en la naturaleza.
No solo hacen referencia a las magnitudes
que son importantes para el fenómeno sino que – especialmente – muestran cómo se afectan unas a otras.
El gran trabajo de Newton consistió en reconocer que la
fuerza de atracción gravitatoria es esencialmente la misma en cualquier lugar
del universo, que actúa sobre todo par de cuerpos por el simple hecho de tener
masa y que está condicionada por la distancia entre los objetos.
Cuando
decimos que es esencialmente la misma
no queremos decir que siempre tiene el mismo valor sino que la intensidad de
esa fuerza de atracción depende siempre de las mismas variables."Todo par de cuerpos en el universo se atraen mutuamente con una fuerza cuya intensidad es directamente proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa"
Observe que la fuerza actúa sobre los dos cuerpos (la intensidad de F1 y F2 es la misma - de acuerdo con el Principio de Acción y Reacción) y que la distancia r se mide entre los centros de los objetos.
Con la animación interactiva que presentamos a continuación podrá experimentar y analizar cómo se modifica la intensidad de la fuerza cuando cambia el valor de las masas y/o de la distancia.
La animación se inicia mostrando que para 1M1 , 1M2 y 1R la fuerza de atracción es 1F.
Haciendo clic sobre cada coeficiente en rojo se abre la posibilidad de cambiar su valor (duplicarlo, reducirlo a la mitad, a la tercera parte, etc.)
Le proponemos que vaya modificando esos coeficientes de a uno y analice cómo se afecta el valor de la fuerza.
Luego de experimentar un rato, trate de responder a las cuestiones que se plantean más abajo.
Haga clic en la imagen para acceder a la aplicación. (La animación se abre en una pestaña nueva así que podrá mantener abiertas la aplicación y esta entrada del blog)
Para
ver la aplicación es necesario tener instalado el swiff player.
Si no
lo tiene puede descargarlo gratuitamente de este link
- ¿Cuál es el valor de la fuerza cuando cuando el coeficiente de M1 es 3?
- ¿Cuál es el valor de la fuerza cuando cuando el coeficiente de M2 es 1/2?
- ¿Qué ocurre con la fuerza cuando se duplica la distancia entre los cuerpos?
- ¿Cómo cambia el valor de la fuerza si se duplican ambas masas y no se modifica la distancia?
- Si se duplican simultáneamente una de las masas y la distancia que las separa ¿se modifica la fuerza? ¿cómo?
- Si la distancia que separa a los cuerpos se reduce a un tercio ¿la fuerza de interacción aumenta o disminuye? ¿cuántas veces?
- Si se triplica el valor de las tres variables ¿qué ocurre con la fuerza?
- Si la masa 1 se triplica, la masa 2 se reduce a la mitad y la distancia se duplica ¿la fuerza aumenta o disminuye en relación con su valor inicial?
- Si se quiere mantener el valor de la fuerza F y se duplica el valor de la masa 1 ¿qué otra variable hay que cambiar? ¿cuál sería su nuevo valor?
- Si se duplican los valores de la masa 1 y de la distancia r ¿cuál debe ser el valor de la masa 2 para que la fuerza resultante siga siendo F?
Verifique lo acertado de sus respuestas haciendo clic aquí
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