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Campo gravitatorio - Contenido educativo
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En este vídeo se explica el concepto de campo gravitatorio y se relaciona con la aceleración de la gravedad.
En este vídeo vamos a hablar sobre el concepto de campo gravitatorio. ¿Qué es el campo gravitatorio?
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Pues bien, como hemos visto en el vídeo anterior, entre dos cuerpos siempre actúa una fuerza de
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gravedad. Esta fuerza actúa por el hecho de que estos dos cuerpos tengan masa. ¿De dónde sale
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esta fuerza? Es decir, ¿cómo se comunica un cuerpo con el otro para transmitirse esa fuerza? Pues ahí
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está es donde entra el concepto de campo gravitatorio el campo gravitatorio se entiende
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como una perturbación en el espacio que provoca una masa por el hecho de estar ahí esa perturbación
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se puede entender como si el espacio fuese una especie de cama elástica como así y cuando viene
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un planeta y se coloca por ejemplo aquí pues la cama elástica debido a la masa del planeta se
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deforma, vamos a deformarla con color rojo, se deforma como así hacia abajo y así, y
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esta deformación es la que hace que si ponemos un cuerpo pequeñito, que si estuviese aquí
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no le pasaría nada, al estar aquí se siente atraído hacia el planeta. ¿Cuánto se dobla
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este campo o este espacio debido a la masa de un planeta? Pues eso nos lo dice la intensidad
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del campo gravitatorio, que es la magnitud que nos va a interesar. Intensidad, intensidad
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del campo gravitatorio. Y la intensidad del campo gravitatorio se calcula, se escribe
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con la letra g, es un vector, y se calcula con la ecuación siguiente. g, la masa que
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genera el campo, la distancia hasta el punto que estamos midiendo el campo y un vector
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unitario. Si os dais cuenta, esta ecuación se parece mucho a la ley de la gravitación
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universal. ¿Qué le falta? Le falta una de las masas. Por eso, cuando aparece una segunda
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masa, sobre la segunda masa actúa una fuerza que es la segunda masa por el campo gravitatorio.
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Y ahora cuando vemos esto observamos que efectivamente la fuerza gravitatoria se parece mucho al peso porque es masa por g.
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Donde está g es la intensidad de campo gravitatorio que ahora vamos a calcular sobre la superficie de la Tierra y sorprendentemente nos va a salir la aceleración de la gravedad.
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Pero antes vamos a explicar los términos de esta ecuación.
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La g, ya la hemos visto antes, que era la constante de la gravitación universal, que era 6,67 por 10 elevado a menos 11 newton metro cuadrado dividido entre kilogramo al cuadrado.
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m es la masa que genera el campo
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en este caso sería la masa grande esta que tenemos aquí
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medida en kilogramos
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la masa que genera el campo
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y r es el mismo vector de antes
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que iba desde la masa que genera el campo
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desde m
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desde esta masa que genera el campo
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hasta el punto de interés
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¿Qué es el punto de interés? Pues bien, si yo tengo una masa, por ejemplo esta, tengo una masa y quiero saber el campo en este punto, pues este vector r va a ir desde la masa hasta el punto.
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Y vamos a tener de nuevo el módulo que viene siendo la distancia desde la masa hasta el punto y el regorrito que recordamos que es un vector unitario que va desde la masa hasta el punto de esta forma, el regorrito.
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¿qué vamos a observar entonces? que al igual que la fuerza
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como el campo gravitatorio, la intensidad del campo gravitatorio va como menos
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y este regorrito pues viene desde aquí
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y hacia adentro del planeta
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o de la masa grande que tengamos aquí
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si sustituimos los datos de la tierra en esta ecuación
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por ejemplo la masa de la tierra
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La masa de la tierra que es 5,97 por 10 elevado a 24 kilogramos
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Y el radio de la tierra que es 6,37 por 10 elevado a 6 metros
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Si sustituimos estos valores vamos a dar en esta ecuación
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quitándole el signo menos y quitando la r porque lo que vamos a calcular es el módulo de esta aceleración de la gravedad
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que lo podemos poner así o lo podemos poner directamente sin la flecha solamente como una g
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observaréis que cuando lo calculéis sale 9,81 metros segundo al cuadrado
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estas unidades de metro segundo al cuadrado es cuando trabajamos con aceleraciones
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Sin embargo, en este caso estamos trabajando con intensidades de campo gravitatorio.
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Normalmente no vamos a utilizar esta unidad para hablar de intensidad de campo gravitatorio,
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sino que vamos a utilizar la unidad de Newton dividido entre kilogramo.
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Si desarrolláis el Newton, recordad que fuerza igual masa por aceleración,
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Por lo tanto, newton es kilogramo por metro segundo al cuadrado.
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Y por lo tanto, las dos unidades, newton sobre kilogramo y metro segundo al cuadrado, son las mismas unidades.
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Pero, cuando hablamos de intensidad de campo, intensidad de campo gravitatorio, usamos newton entre kilogramo.
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Cuando hablamos de aceleración usamos metro segundo al cuadrado y aquí tenemos entonces la aceleración de la gravedad terrestre o lo que es lo mismo la intensidad de campo gravitatorio en la superficie de la tierra.
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- Autor/es:
- Àngel M. Gómez Sicilia
- Subido por:
- Àngel Manuel G.
- Licencia:
- Reconocimiento - No comercial - Compartir igual
- Visualizaciones:
- 94
- Fecha:
- 25 de noviembre de 2020 - 19:27
- Visibilidad:
- Público
- Duración:
- 07′ 42″
- Relación de aspecto:
- 1.78:1
- Resolución:
- 1024x576 píxeles
- Tamaño:
- 284.75 MBytes
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