Ley de Newton de la gravitación universal


La ley de gravitación universal de Newton generalmente se establece como que cada partícula atrae a cualquier otra partícula en el universo con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre sus centros. [nota 1] La publicación de la teoría se conoce como la " primera gran unificación ", ya que marcó la unificación de los fenómenos de gravedad en la Tierra descritos anteriormente con comportamientos astronómicos conocidos. [1] [2] [3]

Esta es una ley física general derivada de observaciones empíricas por lo que Isaac Newton llamó razonamiento inductivo . [4] Es una parte de la mecánica clásica y se formuló en la obra de Newton Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica ("los Principia "), publicada por primera vez el 5 de julio de 1687. Cuando Newton presentó el Libro 1 del texto inédito en abril de 1686 a la Royal Society , Robert Hooke afirmó que Newton había obtenido de él la ley del cuadrado inverso.

En el lenguaje actual, la ley establece que cada punto de masa atrae a todos los demás puntos de masa por una fuerza que actúa a lo largo de la línea que interseca los dos puntos. La fuerza es proporcional al producto de las dos masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. [5]

donde F es la fuerza gravitacional que actúa entre dos objetos, m 1 y m 2 son las masas de los objetos, r es la distancia entre los centros de sus masas y G es la constante gravitacional .

La primera prueba de la teoría de la gravitación entre masas de Newton en el laboratorio fue el experimento Cavendish realizado por el científico británico Henry Cavendish en 1798. [6] Tuvo lugar 111 años después de la publicación de los Principia de Newton y aproximadamente 71 años después de su muerte.

La ley de gravitación de Newton se parece a la ley de las fuerzas eléctricas de Coulomb , que se utiliza para calcular la magnitud de la fuerza eléctrica que surge entre dos cuerpos cargados. Ambas son leyes del cuadrado inverso , donde la fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre los cuerpos. La ley de Coulomb tiene el producto de dos cargas en lugar del producto de las masas y la constante de Coulomb en lugar de la constante gravitatoria.


Gráfica de error que muestra valores experimentales para G .
Fuerza del campo gravitacional dentro de la Tierra
Campo de gravedad cerca de la superficie de la Tierra: se muestra un objeto acelerando hacia la superficie
Campo de gravedad que rodea la Tierra desde una perspectiva macroscópica.