Te explicamos la Ley de la Gravitación Universal
Una parte fundamental de tu formación en el bachillerato está comprendida en la materia de Física, la cual es fundamental si es que deseas en un futuro dedicarte a las Ciencias Naturales o a las Ingenierías; además de que en el examen IPN se hace gran énfasis en esta materia, pues la institución está orientada a la formación de los mejores profesionales de las carreras tecnológicas y científicas.
En Unitips estamos al tanto de las dudas y preocupaciones que puedas tener al presentar el examen de admisión al IPN, así que preparamos este blog para ayudarte con uno de los temas fundamentales de Física. No olvides que puedes revisar la guía de estudio del IPN para identificar todos los temas que forman parte del examen del IPN.
En Física se utiliza la observación de la realidad y la realización de numerosos experimentos, para crear, describir y corroborar los fenómenos naturales existentes, y verificar que las leyes planteadas anteriormente se cumplan.
Una ley muy famosa y popularmente conocida en Física, es la enunciada por Isaac Newton: La Ley de la Gravitación Universal. Toma nota, ya que es probable que te pregunten de ella en el examen IPN.
Estructura para el examen de admisión al IPN
Esta ley dice que existe una relación directamente proporcional entre la fuerza con que se atraen dos cuerpos, con masa 1 y masa 2 respectivamente, y que esta fuerza es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa a ambos cuerpos. Aquí te presento la fórmula que expresa la proporcionalidad de las fuerzas con las masas:
$$F\alpha \frac{m_{1}\cdot m_{2}}{r^{2}}$$
Para quitar el símbolo de proporcionalidad se agrega una constante, esta constante es llamada la constante de la gravitación universal y es igual a:
$$G=6.6738x10^{-11}\frac{N\cdot m^{2}}{kg^{2}}$$
Esta expresión sólo es válida cuando las dimensiones de los cuerpos son pequeñas en comparación a las distancias que los separan. Entonces la Ley de la Gravitación Universal queda de la siguiente manera:
$$F=G\cdot \frac{m_{1}\cdot m_{2}}{r^{2}}$$
La Ley de la Gravitación Universal, ha sido verdaderamente útil para calcular el movimiento de planetas alrededor del Sol, o de satélites orbitando alrededor de la tierra, por lo que ha sido considerada como una de las leyes fundamentales que deben estudiarse, y obviamente, como ya hemos mencionado, se encuentra dentro del contenido de la guía del IPN.
Usando la Ley de la Gravitación Universal, es posible conocer la constante de la aceleración de la gravedad en la Tierra. Para esto consideremos que la Fuerza de atracción entre la masa de la tierra (M) y la masa de un cuerpo (m) es igual a la masa del cuerpo por una aceleración g. Y que esta es igual a la constante G, por el producto de las masas de los cuerpos, entre la distancia del cuerpo al núcleo de la Tierra, el cual es considerado como el centro de masa de la tierra.
$$F=m\cdot g=G\cdot \frac{M\cdot m}{r^{2}}$$
$$g=G\cdot \frac{M}{r^{2}}$$
Como puedes ver, la masa del cuerpo se elimina de la ecuación y considerando el radio de la tierra como 6378 km y su masa de 5.9722x10^24 kg, se puede calcular la aceleración constante de la Tierra.
$$g=6.6738x10^{-11}\frac{N\cdot m^{2}}{kg^{2}}\cdot \frac{5.9722x10^{24}kg}{\left (6378000m \right )^{2}}=9.79\frac{m}{s^{2}}$$
Así que ahora ya sabes cuál es la Ley de la Gravitación Universal, ya estás un poco mejor preparado para realizar tu examen de admisión al IPN; sin embargo, te recomendamos seguir estudiando este y otros temas, así al presentar tu examen IPN, podrás contestar mejor cada pregunta y lograr el ingreso a la universidad de tu elección.
Si quieres saber más acerca de temas relacionados con el examen IPN consulta más de nuestro material para estudiar.