De Newton a Einstein. Gravedad y Campo

Kepler estaba convencido de que la causa del movimiento planetario era una fuerza de atracción que provenía del Sol, pero murió sin llegar a conclusiones definitivas e incluso  llego a pensar, erróneamente, que era de carácter magnético.

Fue Newton quien aceptando  que la causa del movimiento planetario era la atracción solar, se planteó como variaría esa fuerza con la distancia de separación y cual era la naturaleza de dicha fuerza, demostrando que la órbita de un cuerpo que se mueve bajo la influencia de un centro de atracción es una elipse ( 1ª ley de Kepler) si la fuerza de atracción disminuye con el cuadrado de la distancia, cumpliéndose además la ley de las áreas de Kepler.

Newton desarrolló en su tercer libro de su obra Principios matemáticos de filosofía natural las ideas que dan lugar a su teoría de gravitación universal y que podemos enunciar como:

Todos los cuerpos del universo se atraen mutuamente con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de separación.

Cuya expresión matemática es:

ley-de-newton-3

Donde G es la constante de proporcionalidad llamada constante de gravitación universal.

Con esta teoría Newton unificó la mecánica de la Tierra y la de los astros y demostró que las leyes de la dinámica son igualmente válidas tanto para los objetos pequeños como para los cuerpos celestes y que la gravedad o el peso de los cuerpos no es una particularidad de la superficie terrestre sino que es una ley universal que se cumple para todos los cuerpos, atrayéndose con una fuerza que depende de las masas y la distancia.

De esta manera demostró lo que Galileo descubrió experimentalmente: que todos los cuerpos caían con una aceleración constante y que no depende de la masa del cuerpo.

Todo esto viene explicado en el siguiente video:

Sin embargo la teoría de Newton plantea dos problemas:

–          La gravedad es una fuerza a distancia, es decir, sin contacto o conexión entre los cuerpos que interaccionan.

–          Su expresión no contiene el tiempo, entonces la fuerza de la gravedad se transmite a velocidad infinita

Esto nos lleva a plantearnos: ¿cuál es el mecanismo con el que actúa la gravedad y cuál es la velocidad de propagación?

Farday en 1831 estableció  que la interacción entre cuerpos a distancia no son instantáneas y Maxwell en 1865 que esta interacción se propagan a la velocidad de la luz.

Einstein, ya en el Siglo XX, a partir de las teorías de Faraday y Maxwell  establece el concepto de campo gravitatorio para el cual es la deformación de la geometría del espacio-tiempo por efecto de las masas de los cuerpos. La interacción surge como una consecuencia de dicha deformación.

El concepto de campo gravitatorio viene explicado en el siguiente video:

Para terminar podemos ver funciona el campo gravitatorio este video de tan sólo 1:39 minutos

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5 respuestas a De Newton a Einstein. Gravedad y Campo

  1. Pilar Garcia dijo:

    Hola jose!!!
    Que hay que estudiar de teoria???

  2. cientificocalvin dijo:

    Hola Pilar, entiendo que te refieres a la última unidad que hemos visto, tenéis que saber: La ley de gravitación Universal ( enunciarla, poner la fórmula y sus caraterísticas) Intensidad de campo gravitatorio ( enunciarla, poner la fórmula y sus caraterísticas), Variación de g con la altura,Concepto de campo gravitatorio, Energía potencial greavitatoria ( indicar sus características y de que depende), ¿por qué la diferencia de Ep entre un punto y el suelo es mgh? Potencial gravitatorio en un punto, Representación del campo gravitatorio ( lineas de fuerza, superficie equipotencial, trabajo realizado para llevar la masa de un cuepo a través de la superficies equipotenciales)

  3. joseangel55 dijo:

    Hola, perdon por postear aquí, pero no encontré otro lugar. Tengo un problema con un ejercicio. Dice:
    Un microscopio emplea electrones acelerados mediante una diferencia de potencial de 2500 voltios. ¿Cuál es la longitud de onda de estos electrones?

    Igualando el incremento de la energía cinética al incremento de la potencial saqué el valor de la velocidad. Sin embargo no se seguir, un saludo!

    • cientificocalvin dijo:

      Hola Jose Ángel. Una vez que has hallado la velocidad de los electrones tienes que aplicar el Principio de la dualidad Onda-Corpusculo de De Broglie donde Landa=h/(mv) y de esa manera obtienes la Longitud de onda.

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