Ciencias naturales básicas



La gravedad: concepto y su relación con la masa y el peso

La gravedad es la fuerza por la cual, los objetos se atraen mutuamente. Cada objeto crea una fuerza gravitacional. La gravedad de la tierra atrae hacia su centro todo lo que está cerca o sobre ella. Por ejemplo, mantiene la atmósfera de la tierra, atrayendo el aire que se encuentra a su alrededor. La atmósfera está compuesta de oxígeno y de otros gases.

La gravedad de la tierra y de la luna

Debido a que la luna está cerca de la tierra, la luna y la tierra ejercen, o ponen en acción, una fuerza gravitacional mutua. Como resultado de la atracción que ejerce la tierra sobre la luna, el lado de ésta que está enfrente de la tierra tiene una protuberancia. Del mismo modo, la gravedad de la luna afecta la tierra. Si usted ha estado alguna vez durante un día en el mar, puede haber notado que el nivel del agua a lo largo de la playa no siempre es el mismo. Durante cerca de seis horas el mar cubre parte de la playa. Durante las seis horas siguientes, el nivel del océano desciende. Los ascensos y descensos del nivel del mar se denominan mareas. En resumen, no habría mareas sin la fuerza de gravedad que ejerce la luna sobre la tierra.

La gravedad y el peso

La fuerza de gravedad es la que determina, o decide, el peso de un objeto. La gravedad de la luna es diferente de la de la tierra. Equivale sólo una sexta parte de la gravedad de la tierra. En consecuencia, los objetos pesan menos en la luna que en la Tierra. Para saber cuánto pesaría usted en la luna, divida su peso por seis. En el espacio usted no tendría peso, debido a que se encontraría por fuera de la fuerza gravitacional de cualquier planeta.

La gravedad y la masa

La fuerza gravitacional que ejerce un objeto depende de su masa. La masa de un objeto es la cantidad de materia que contiene. Entre más masa tiene un objeto, la fuerza de gravedad que ejerce es mayor. Puesto que la tierra tiene más masa que la luna, su fuerza gravitacional es mayor. En otras palabras, todos los objetos tienen masa y crean una fuerza gravitacional. Sin embargo, sólo los objetos con masas grandes crean fuerzas gravitacionales notables.

La masa de un objeto no varía. Esto es cierto, pues no se ve afectada por la cantidad de fuerza gravitacional ejercida sobre dicho objeto. Por ejemplo, la masa de una persona es la misma en la tierra o en la luna. También es la misma en el espacio.

La La relación entre masa (m), peso (w) y gravedad (g) se establece en la siguiente expresión:

\[w=m\times g\]

Indica que para calcular el peso, se multiplica la masa por la aceleración de gravedad. En la tierra esta aceleración es:

\[g=9.8m/s^2\]

Esta expresión es una aplicación de la segunda ley de Newton.

La gravedad
Figura 1. Gravedad de la Tierra y gravedad de la Luna.

Las colonias espaciales

El transbordador espacial será usado para llevar materiales hacia el espacio, con el fin de construir grandes colonias espaciales en órbita. La gravedad es de gran importancia en las colonias espaciales. Las personas que vivan en una colonia espacial tendrán peso. Podrán moverse como lo hacen en la tierra. Habrá un campo gravitacional artificial o hecho por el hombre, alrededor de la colonia espacial. Este campo será mantenido, o conservado, mediante la lenta rotación o giro de la colonia.

En conclusión, la diferencia entre gravedad, masa y peso es la siguiente: La gravedad es una fuerza a distancia entre dos objetos y siempre es atractiva. De otro lado, la masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo. Además, peso es una fuerza proporcional a la masa de un cuerpo y a la aceleración de gravedad a la cual está sujeto.

Taller de lectura

  1. Escriba la definición de gravedad.
  2. ¿Qué es lo que mantiene la atmósfera cercana a la tierra?
  3. ¿Por qué la tierra y la luna ejercen una fuerza gravitacional mutua?
  4. ¿Qué es lo que causa las mareas en el mar?
  5. ¿Cuántas veces mayor es la gravedad de la tierra que la gravedad de la luna?
  6. ¿De qué depende la fuerza gravitacional que ejerce un objeto?
  7. Escriba la expresión que permite calcular el peso.
  8. ¿Cuál es el valor de la aceleración de gravedad en la tierra?
  9. ¿Por qué la gente que viva en las colonias espaciales podrá moverse como lo hacemos en la tierra?
  10. ¿Por qué un objeto de masa grande ejerce una fuerza gravitacional fuerte?

No todas las preguntas acerca de una lectura están respondidas explícitamente en ella. Escriba verdadero, o falso, sobre la línea que antecede a cada afirmación. Para tomar su decisión, tendrá que imaginar la información que no está establecida explícitamente en el texto.

  1. _________Si una parte de un objeto fuera cortada de él, la parte restante tendría la misma masa.
  2. _________Usted pesaría más sobre un planeta grande que sobre un planeta pequeño.
  3. _________Entre más materia tiene un objeto, mayor será su peso.
  4. _________Entre más cerca se encuentre usted de un objeto, mayor será la fuerza de gravedad que ejerza sobre usted.
  5. _________Un manojo de ganchos sobre un escritorio se atraen mutuamente por la gravedad.