Por qué la gravedad es una aceleración?

[YinYang]

Re: Por qué la gravedad es una aceleración?

Ya, entonces venía por allí la cuestión. Ya no se si es mucho pedirte que me expliques eso de la relatividad general solamente con respecto a esa "propiedad magica", pero si quieres hazlo, sino igual gracias.

Ahora, sin embargo, en el choque entre un carrito y un auto, en la superficie de la Tierra, me suena a que también hay una propiedad magica, porque si el choque entre ambos produce una fuerza igual para ambos lados, entonces es una contradicción con decir que la fuerza depende de la masa.


Sabes por qué tantas preguntas? porque empecé ingeniería, y en la prueba diagnostica me hicieron muchas preguntas muy confusas y aunque no se el resultado de la prueba aún, me estoy replanteando todo, empezando desde 0.


Gracias!!!

[visitante20160513]

Re: Por qué la gravedad es una aceleración?

No hay tal magia, la cosa se explica en la mecánica clásica si tenemos en cuenta la ley de gravitación universal, puesto que dicha ley predice que la fuerza (el peso) es proporcional a la masa del objeto atraído, lo que provoca que las aceleraciones que provoca la atracción gravitatoria sean iguales para cuerpos con distinta masa, de hecho dicha aceleración vale en la superficie de la tierra:

$F=P=G\displaystyle\frac{Mm}{R^2}\qquad\to\qquad g=\frac{P}{m}=G\frac{M}{R^2}=9,81\ m/seg^2$

valor que solo depende de la constante de gravitación universal y de la masa y el radio de la tierra. Evidentemente en otros lugares dicho valor será distinto, fenómeno que se ha comprobado en todas las misiones espaciales, que ya son unas cuantas.

Resumiendo: La gravitación es una aceleración porque la fuerza de atracción gravitatoria es proporcional a la masa de los cuerpos que son atraídos, hecho que se constata tanto en la mecánica clásica como en la mecánica relativista.

Salu2, Jabato.

[YinYang]

Re: Por qué la gravedad es una aceleración?

Ya me di cuenta de un error de razonamiento que tenía. Digamos que cometí el error tonto de no darme cuenta que hay muchas combinaciones entre masa y fuerza para obtener el mismo resultado, como 10/5, 4/2, etc.

Entonces, el Peso de un auto y un carrito en caida libre es diferente, por su masa diferente, aunque la aceleración es la misma.


Pero por qué la aceleración gravitacional es una constante?


Y en el caso del auto chocando con un carrito, entonces el carrito sale disparado hacia atrás de donde venía, mucho más rapido que el auto, porque aunque la Fuerza es la misma, la masa es diferente y eso hace que la aceleración sea diferente.


Pero por qué la fuerza es la misma?

[ignorante]

Re: Por qué la gravedad es una aceleración?

Por supuesto lo de propiedad “mágica” lo puse entre comillas, por favor no hay que tomarlo literal. Sólo quise significar que el hecho de que la fuerza de gravedad “se adecúa” para producir en todos los objetos la misma aceleración de caída, independientemente de su masa, es una propiedad muy peculiar del universo.

Como señala Jabato, una forma de explicar este hecho podría ser con la ley de la gravitación universal de Newton que dice precisamente que la fuerza gravitatoria depende de la masa de los objetos. Pero un quisquilloso podría todavía cuestionar: <<¿y por qué el universo se comporta de acuerdo con esta ley y no de otro modo?>>, pero ya sería ponerse pesadamente filosófico; así que mejor allí lo dejamos.

Mencioné lo de la relatividad general RG porque desde mis muy escasos conocimientos de esta teoría, entiendo que el “perfecto acoplamiento” de la fuerza de gravedad para provocar la misma aceleración en todos los objetos que caen, es una manifestación de la equivalencia entre masa inercial y masa gravitatoria, un postulado fundamental de la RG. Disculpa que no pueda abundar más en esto, pero reitero, mis conocimientos de la RG son casi nulos. Te recomiendo plantear tus dudas sobre esto en otro hilo en la sección de Relatividad y cosmología, donde seguramente otros compañeros conocedores del tema podrán ayudarte.

Lo del asuntillo del choque de vehículos sigue pendiente, dame tiempo por favor.

[YinYang]

Re: Por qué la gravedad es una aceleración?

Dale tranqui, yo esperaré respuestas de otros mientras y crearé un hilo donde indicas.

Gracias!

[Richard R Richard]

Re: Por qué la gravedad es una aceleración?

Ya me di cuenta de un error de razonamiento que tenía. Digamos que cometí el error tonto de no darme cuenta que hay muchas combinaciones entre masa y fuerza para obtener el mismo resultado, como 10/5, 4/2, etc.

Entonces, el Peso de un auto y un carrito en caida libre es diferente, por su masa diferente, aunque la aceleración es la misma.


Pero por qué la aceleración gravitacional es una constante?

Hola
No es una constante, constante quiere decir que no varia de ninguna manera, pero la aceleración de la gravedad depende de varios factores y su valor cambia.
ya te lo explico jabato, pero veamos que puedo aportar para clarificar el concepto. estamos de acuerdo por lo que escribes en que cuanto mas masa tiene un objeto, mas peso tiene. Bien.Y tambien estamos de acuerdo en que un incremento en la masa, incrementara al peso en la misma proporción, bien, entonces la constante de proporcionalidad entre ambas magnitudes es la aceleración de la gravedad, que no depende la masa ni del peso de los objetos en cuestion sino de otros tres factores, de la constante de gravitación universal, de la masa de la tierra en este caso, y de la distancia entre los objetos y el centro de la tierra.

$F=P=G\displaystyle\frac{Mm}{R^2}\qquad\to\qquad g=\frac{P}{m}=G\frac{M}{R^2}=9,81\ m/seg^2$

Resumiendo: La gravitación es una aceleración porque la fuerza de atracción gravitatoria es proporcional a la masa de los cuerpos que son atraídos, hecho que se constata tanto en la mecánica clásica como en la mecánica relativista.

la ecuación del lado derecho $g=G\frac{M}{R^2}$ es independiente de la masa y del peso de los objetos. Cuando tienes fijada la masa del cuarpo celeste que se trate por ej la tierra y el radio en el cual ubicas a los objetos es el mismo , entonces la aceleración es la misma para ambos. Pero si la masa de la tierra fuera distinta, o cambiamos la altura donde colocamos los objetos , entonces la aceleración de la gravedad tomara otro valor pero este valor será el mismo para ambos objetos.

Y en el caso del auto chocando con un carrito, entonces el carrito sale disparado hacia atrás de donde venía, mucho más rapido que el auto, porque aunque la Fuerza es la misma, la masa es diferente y eso hace que la aceleración sea diferente.


Pero por qué la fuerza es la misma?

para contestar esto es mejor que abras otro hilo, pues no es un tema de gravitación sino uno de conservación del momento lineal y de la energía cinetica.


Saludos $\mathbb R^3$

[ignorante]

Re: Por qué la gravedad es una aceleración?

Pero por qué la aceleración gravitacional es una constante?

Una aceleración es constante cuando es provocada por una fuerza constante. Si la fuerza es variable, la aceleración será variable. Y si la fuerza es cero, la aceleración será cero.

En la cercanía de la superficie terrestre (una altura pequeña comparada con el radio de la Tierra) la aceleración es aproximadamente constante (9.8 ${m/s}^{2}$) porque la fuerza gravitatoria es aproximadamente constante: F=mg (peso). En los posts anteriores estuvimos suponiendo esto.

Sin embargo, para alturas muy grandes (comparables al radio de la Tierra) lo anterior ya no es válido. La fórmula F=mg, ya no vale, era una simple aproximación; lo que vale realmente es la fórmula de la ley de la gravitación universal que puso Jabato en el post #17. En esa fórmula puedes ver que la fuerza gravitatoria depende de la altura (distancia) R. A mayor distancia R, la fuerza gravitatoria disminuye (no es constante); por lo tanto, la aceleración gravitatoria también disminuye (ya no es 9.8 ${m/s}^{2}$). A medida que un objeto se aleja de la Tierra (una astronave por ejemplo), la fuerza de gravedad va disminuyendo, y la aceleración g también va disminuyendo.


PD: Mientras escribía este post, Richard respondió la misma cuestión. Felizmente tienes dos explicaciones del punto.

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para contestar esto es mejor que abras otro hilo, pues no es un tema de gravitación sino uno de conservación del momento lineal y de la energía cinetica.

Muy buena sugerencia. Las cuestiones que planteas sobre el choque de vehículos ya son de otro tema y requieren un hilo distinto. Lo mejor es dejar este hilo sólo para asuntos gravitatorios.

[YinYang]

Re: Por qué la gravedad es una aceleración?

Perfecto, creo haber entendido ahora. Gracias a todos!