Introducción

¿Alguna vez te preguntaste por qué la Luna gira alrededor de la Tierra o por qué a su vez la Tierra gira en torno al Sol?

 Tanto en estos casos como en todos los sistemas del Universo existen fuerzas de atracción gravitatoria que determinan su movimiento y mantienen a los astros en sus órbitas. El encontrar una explicación al movimiento de los cuerpos celestes, ha sido desde hace muchos siglos y continúa siendo hasta nuestros días, objeto de estudio de muchos científicos. Los aportes más relevantes sobre el tema se realizaron en la segunda mitad del siglo XVII, con las investigaciones de Kepler, Halley y Newton. Este último científico expone en su libro "Principios Matemáticos de la Filosofía Natural" un modelo dinámico capaz de explicar las trayectorias elípticas de los planetas en sus órbitas, basado en la existencia de atracción gravitatoria entre ellos que disminuye con el cuadrado de la distancia que los separa del Sol.

Las fuerzas de atracción gravitatoria existen debido únicamente a que los cuerpos están compuestos por materia, independientemente de su tamaño, forma o composición química. Por lo tanto todos los objetos que conocemos están interactuando, ejerciéndose este tipo de fuerzas.

Cualquier par de objetos experimentan entre si fuerzas de origen gravitatorio.

Características de las fuerzas de atracción gravitatoria

• Siempre que existe una interacción gravitatoria en la que intervienen dos cuerpos, existen dos fuerzas, una aplicada en un cuerpo y la otra en el otro cuerpo.

• Estas fuerzas son siempre de atracción, nunca de repulsión.

• Tienen igual módulo.

• Tienen igual dirección que es la de la recta que une los centros de los cuerpos.

• Sus sentidos son contrarios.

A partir de las características antes mencionadas podemos concluir que dichas fuerzas forman un par de fuerzas de acción - reacción.

El cálculo de su módulo depende de dos variables: la masa de los cuerpos que interactúan y la distancia entre ellos.

Ley de Gravitación Universal de Newton

Todo lo visto se resume en la Ley de Gravitación Universal, formulada por primera vez por Isaac Newton en 1687:

“El módulo de la fuerza de atracción gravitatoria entre dos cuerpos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.”

Esto se puede expresar con una ecuación de la siguiente forma:

• m₁ y m₂ son los valores de las masas de los cuerpos que están interactuando.

• d es la distancia entre los cuerpos

• G es una constante de proporcionalidad obtenida experimentalmente por Henry Cavendish (1731-1810), cuyo valor en el S.l. es:

G = 0,0000000000667 Nm²/Kg² o expresado en notación científica

G = 6,67x10^-11 Nm²/Kg²

Esta constante G tiene el mismo valor siempre, sin importar si la fuerza que estamos calculando es entre dos granos de arroz o entre dos grandes planetas, ni donde se encuentren los cuerpos que están interactuando, de allí su carácter de universal.

No debe confundirse con la constante "g" que es la aceleración de los cuerpos en caída libre en la cercanía de la superficie terrestre. Hay que recordar que su valor depende del planeta y del lugar donde se encuentre el cuerpo, no teniendo así el carácter de universal.