La intensidad de la gravedad: g

Unidad y notación
Definición
Fuerzas que influyen en la intensidad de la gravedad.
Calcule g en cualquier estrella
Factores que influyen en la intensidad de la gravedad.
Intervalo en el que g puede considerarse constante
Campo de gravedad
Valor de la intensidad de la gravedad (g) en la superficie de algunas estrellas.

Unidad y notación

Su notación: se nota a sí misma g, (siempre en minúsculas), no debe confundirse con «G» (en mayúsculas) que representa la constante de gravitación universal. Su unidad: se expresa Newton por kilogramo de símbolo N / kg o N.kg^-1 Esta unidad se puede encontrar fácilmente usando la relación g = P: m donde parece claramente que la intensidad de la gravedad corresponde a la relación de una fuerza (en newton) por una masa (en kg). Nota: la intensidad de la gravedad es equivalente a una aceleración (a veces se la llama aceleración de la gravedad), por lo tanto, también es posible expresarla en metro por segundo al cuadrado (m / s² o m.s^-2)

Definición

La intensidad de la gravedad se define en las proximidades de una estrella como el coeficiente de proporcionalidad entre la masa de un sistema y la intensidad de la fuerza gravitacional (el peso) ejercida por la estrella en este sistema. Entonces, para un sistema de masa m, de peso P en una estrella dada donde se observa la intensidad de la gravedad g_estrella existe la siguiente relación: P = m. g_estrella donde:

P (el peso del sistema en la superficie de la estrella) está en newton (N)
m (la masa del sistema) está en kilogramos (g)
g_estrella (la intensidad de la gravedad en la superficie) está en newton por kilogramo (N.kg^-1)

Fuerzas que influyen en la intensidad de la gravedad.

Estrictamente hablando, el peso resulta de la fuerza gravitacional, pero también de las fuerzas de inercia vinculadas a la rotación de las estrellas, sin embargo, estas últimas son a menudo insignificantes. Por lo tanto, generalmente se considera que la intensidad de la gravedad está esencialmente vinculada a la gravitación y es frecuente que solo tenga en cuenta lo último para calcular el valor de la intensidad de la gravedad.

Calcule g en cualquier estrella

En la superficie de una estrella de masa m_Un y de radio R_Un, la fuerza gravitacional que se ejerce sobre un objeto de masa m tiene como valor: Si la fuerza gravitacional se asimila al peso cuya expresión es: P = g_Un . m Entonces la intensidad de la gravedad en la superficie de la estrella A tiene la expresión: Ejemplo en la Tierra cuya masa es M_T = 5.97 x 1024 kg y el radio promedio R_T = 6370 km: g_T = 9.81 N / kg

Factores que influyen en la intensidad de la gravedad.

La intensidad de la gravedad depende de los mismos factores que la fuerza gravitacional: – La masa de la estrella. – La distancia desde el centro de la estrella. Por lo tanto, esto implica que la intensidad de la gravedad: – depende de la estrella considerada (y su masa) – disminuye a medida que aumenta la altitud

Rango de altitud en el que g puede considerarse constante

g depende de la altitud, pero puede considerarse constante a una altura determinada. Tomemos el ejemplo de la Tierra y su radio promedio de 6,370 km. Si consideramos un punto ubicado a 1 km de altitud, es decir, a 6371 km del centro, entonces la expresión de g no varía y permanece (si respetamos las cifras significativas) de 9.81 N / kg. Por otro lado, si consideramos un punto ubicado a 10 km de altitud (a 6380 km del centro) entonces obtenemos un valor de 9.78 N / kg y para un punto ubicado a 100 km obtenemos g = 9.51 N / kg. Por lo tanto en la tierra: – El valor de g expresado a la centésima más cercana (9.81 N / kg) puede considerarse constante para altitudes con valores del orden de magnitud del km. – g, expresado a la décima más cercana (9.8 N / kg), puede considerarse constante para altitudes con valores del orden de magnitud de diez km. – g, expresado a la unidad más cercana (10 N / kg), puede considerarse constante para altitudes con valores del orden de magnitud de cien km

Campo de gravedad

Podemos asociar con la intensidad de la gravedad una cantidad vectorial notada $Fórmula de látex$ que define el campo de gravedad. En un punto dado, el vector $Fórmula de látex$ tiene el mismo valor que g, la misma dirección y la misma dirección que el vector de peso: vertical y orientado hacia abajo o para ser más preciso hacia el centro de la estrella. En un área limitada (en extensión y altitud) podemos considerar que el campo de gravedad es uniforme, es decir, el vector g es constante y que las líneas de campo son paralelas entre sí.