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¿Cómo se compara la gravedad en la Tierra con la gravedad en la Luna?
Las leyes del movimiento de Newton demuestran que los objetos en reposo permanecen en reposo y los que están en movimiento continúan moviéndose uniformemente en línea recta a menos que actúe sobre ellos una fuerza. Por tanto, la línea recta es la que define el estado de movimiento más natural. Pero los planetas se mueven en elipses, no en líneas rectas; por lo tanto, alguna fuerza debe estar curvando sus trayectorias. Esa fuerza, propuso Newton, era la gravedad.
En la época de Newton, la gravedad era algo asociado únicamente a la Tierra. La experiencia cotidiana nos muestra que la Tierra ejerce una fuerza gravitatoria sobre los objetos en su superficie. Si se deja caer algo, se acelera hacia la Tierra al caer. Newton pensó que la gravedad de la Tierra podría extenderse hasta la Luna y producir la fuerza necesaria para desviar la trayectoria de la Luna de una línea recta y mantenerla en su órbita. Además, planteó la hipótesis de que la gravedad no se limita a la Tierra, sino que existe una fuerza general de atracción entre todos los cuerpos materiales. De ser así, la fuerza de atracción entre el Sol y cada uno de los planetas podría mantenerlos en sus órbitas. (Esto puede parecer parte de nuestro pensamiento cotidiano hoy en día, pero en la época de Newton era una idea extraordinaria).
Gravedad deutsch
La gravedad (del latín gravitas ‘peso'[1]), o gravitación, es un fenómeno natural por el que todas las cosas con masa o energía -incluidos los planetas, las estrellas, las galaxias e incluso la luz[2]- se atraen (o gravitan) entre sí. En la Tierra, la gravedad da peso a los objetos físicos, y la gravedad de la Luna provoca las mareas de los océanos. La atracción gravitatoria de la materia gaseosa original presente en el Universo hizo que ésta comenzara a fusionarse y a formar estrellas y que éstas se agruparan en galaxias, por lo que la gravedad es responsable de muchas de las estructuras a gran escala del Universo. La gravedad tiene un alcance infinito, aunque sus efectos se debilitan a medida que los objetos se alejan.
La teoría general de la relatividad (propuesta por Albert Einstein en 1915) describe la gravedad no como una fuerza, sino como la curvatura del espacio-tiempo, causada por la distribución desigual de la masa y que hace que las masas se muevan a lo largo de líneas geodésicas. El ejemplo más extremo de esta curvatura del espacio-tiempo es un agujero negro, del que nada -ni siquiera la luz- puede escapar una vez pasado el horizonte de sucesos del agujero negro[3]. Sin embargo, para la mayoría de las aplicaciones, la gravedad está bien aproximada por la ley de gravitación universal de Newton, que describe la gravedad como una fuerza que hace que dos cuerpos cualesquiera se atraigan entre sí, con una magnitud proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.
Cómo afecta la gravedad a los objetos en el espacio
La atracción gravitatoria entre la Tierra y la Luna es más fuerte en el lado de la Tierra que está orientado hacia la Luna, simplemente porque está más cerca. Esta atracción hace que el agua de este “lado cercano” de la Tierra sea atraída hacia la Luna. Mientras la fuerza gravitatoria actúa para atraer el agua hacia la Luna, la inercia intenta mantener el agua en su sitio. Pero la fuerza gravitatoria la supera y el agua es atraída hacia la luna, provocando un “abultamiento” del agua en la cara cercana hacia la luna (Ross, D.A., 1995).
En el lado opuesto de la Tierra, o el “lado lejano”, la atracción gravitatoria de la luna es menor porque está más lejos. Aquí, la inercia supera a la fuerza gravitatoria, y el agua intenta seguir en línea recta, alejándose de la Tierra, formando también una protuberancia (Ross, D.A., 1995).
La gravedad y la inercia actúan en oposición en los océanos de la Tierra, creando protuberancias de marea en sitios opuestos del planeta. En el lado “cercano” de la Tierra (el lado que mira a la luna), la fuerza gravitatoria de la luna atrae las aguas del océano hacia ella, creando una protuberancia. En el lado lejano de la Tierra, la inercia domina, creando un segundo abultamiento.
Física de la gravedad
Contraste de los puntos de vista de los estudiantes y de los científicosExperiencias cotidianas de los estudiantesLas cosas que caen hacia la Tierra son sucesos tan familiares que los estudiantes pueden considerar estos acontecimientos como “naturales” sin necesidad de más explicaciones.Incluso los estudiantes que utilizan la palabra “gravedad” en un contexto apropiado pueden no ser capaces de explicar lo que es, o serán inconsistentes en sus explicaciones.Investigación:
Watts (1982)Visión científicaSe considera que las fuerzas gravitatorias están intrínsecamente ligadas a lo que llamamos “masa”. Existe una fuerza de atracción gravitatoria entre todos los objetos del universo. La magnitud de la fuerza gravitatoria es proporcional a las masas de los objetos y se debilita a medida que aumenta la distancia entre ellos. Ambos objetos ejercen una fuerza de atracción igual entre sí: un objeto que cae atrae a la Tierra con una fuerza del mismo tamaño que la Tierra le atrae a él. La gran diferencia de masa entre la Tierra y el objeto que cae hace que el movimiento de la Tierra sea imperceptiblemente pequeño.Sólo notamos las fuerzas gravitatorias si uno de los objetos implicados tiene una masa enorme (como la Tierra). En todos los intentos de comparar las fuerzas gravitatorias con otras fuerzas, éstas son relativamente mucho más débiles que