Calculadora de Fuerza Gravitacional

Física General

Calcula la fuerza gravitacional entre dos objetos basándose en la Ley de Gravitación Universal de Newton.

Ejemplos Prácticos

Explora estos escenarios del mundo real para entender cómo se aplica el cálculo de la fuerza gravitacional.

Fuerza entre la Tierra y la Luna

Tierra y Luna

Calcula la fuerza gravitacional ejercida entre la Tierra y la Luna.

m1: 5.972e24 kg, m2: 7.347e22 kg

r: 3.844e8 m

Fuerza entre el Sol y la Tierra

Sol y Tierra

Calcula la fuerza gravitacional que mantiene a la Tierra en órbita alrededor del Sol.

m1: 1.989e30 kg, m2: 5.972e24 kg

r: 1.496e11 m

Fuerza entre dos Bolas de Boliche

Dos Bolas de Boliche

Calcula la minúscula fuerza gravitacional entre dos bolas de boliche estándar de 7kg colocadas a 1 metro de distancia.

m1: 7 kg, m2: 7 kg

r: 1 m

Fuerza en la EEI

Estación Espacial Internacional

Calcula la fuerza gravitacional en la Estación Espacial Internacional (EEI) desde la Tierra. La masa de la EEI es ~419,725 kg y orbita a ~408 km de altitud desde la superficie.

m1: 5.972e24 kg, m2: 419725 kg

r: 6778000 m

Otros Títulos
Entendiendo la Calculadora de Fuerza Gravitacional
Una Guía Completa de la Ley de Gravitación Universal de Newton y Sus Aplicaciones

¿Qué es la Fuerza Gravitacional?

  • La Atracción Universal
  • La Ley Revolucionaria de Newton
  • La Constante Gravitacional (G)
La fuerza gravitacional es una interacción fundamental en el universo que causa atracción mutua entre todas las cosas que tienen masa. Cuanto más masa tiene un objeto, más fuerte es su atracción gravitacional. Esta fuerza es lo que mantiene a los planetas en órbita alrededor del sol, mantiene unidas a las galaxias y mantiene nuestros pies firmemente en el suelo.
La Fórmula: F = G (m1m2)/r^2
Sir Isaac Newton formuló la ley de gravitación universal, que establece que cada partícula atrae a cualquier otra partícula en el universo con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre sus centros. La constante de proporcionalidad, G, se conoce como la constante gravitacional, un número muy pequeño (aprox. 6.67430 × 10^-11 N·m²/kg²), indicando que la gravedad es la más débil de las cuatro fuerzas fundamentales de la naturaleza.

Guía Paso a Paso para Usar la Calculadora de Fuerza Gravitacional

  • Seleccionando tu Objetivo de Cálculo
  • Ingresando tus Datos Correctamente
  • Interpretando los Resultados
Nuestra calculadora está diseñada para facilidad de uso y flexibilidad. Aquí te explicamos cómo obtener tus resultados:
1. Elige qué calcular
Comienza seleccionando qué variable quieres resolver desde el menú desplegable: Fuerza (F), Masa 1 (m1), Masa 2 (m2), o Distancia (r).
2. Ingresa los valores conocidos
Llena los campos de entrada para las variables conocidas. Asegúrate de seleccionar las unidades correctas (kilogramos/gramos para masa, metros/kilómetros para distancia). Para números muy grandes o pequeños, puedes usar notación científica (ej., 5.972e24 para la masa de la Tierra).
3. Calcula y Analiza
Haz clic en el botón 'Calcular'. El resultado se mostrará en la sección 'Resultado del Cálculo' en unidades SI (Newtons para fuerza, kilogramos para masa, metros para distancia).

Aplicaciones del Mundo Real de la Fuerza Gravitacional

  • Mecánica Celeste y Astronomía
  • Exploración Espacial y Órbitas de Satélites
  • Geofísica y Mareas
El cálculo de la fuerza gravitacional es crucial en muchos campos científicos e ingenieriles.
Astronomía
Los astrónomos la usan para predecir los movimientos de planetas, estrellas y galaxias. Es esencial para entender fenómenos como órbitas planetarias, la formación de cuerpos celestes y la dinámica de sistemas de estrellas binarias.
Trayectorias de Naves Espaciales
Los ingenieros que diseñan misiones a otros planetas o despliegan satélites deben calcular con precisión las fuerzas gravitacionales del Sol, la Tierra y otros cuerpos celestes para asegurar trayectorias correctas y órbitas estables.
Geofísica
La atracción gravitacional de la Luna y el Sol sobre los océanos de la Tierra es la causa principal de las mareas. Los geólogos también estudian variaciones minúsculas en el campo gravitacional de la Tierra para entender estructuras subsuperficiales y localizar depósitos minerales.

Conceptos Erróneos Comunes y Métodos Correctos

  • Masa vs. Peso
  • Distancia Entre Centros, No Superficies
  • Gravedad en el Espacio
Hay varios malentendidos comunes sobre la gravedad.
La Masa no es Peso
La masa es la cantidad de materia en un objeto y es constante en todas partes. El peso es la fuerza de gravedad actuando sobre esa masa (Peso = masa × g). Un astronauta tiene la misma masa en la Tierra y la Luna, pero su peso es mucho menor en la Luna debido a su menor gravedad.
La Importancia de 'r'
La distancia 'r' en la fórmula de Newton es la distancia entre los centros de los dos objetos, no la distancia entre sus superficies. Esta es una distinción crítica, especialmente cuando los objetos están cerca o son muy grandes, como los planetas.
La Gravedad Cero es un Mito
Los astronautas en órbita no están en 'gravedad cero'. Están en un estado continuo de caída libre alrededor de la Tierra. A la altitud de la EEI, la gravedad de la Tierra sigue siendo aproximadamente 90% tan fuerte como en la superficie. La sensación de ingravidez viene de caer a la misma velocidad que su nave espacial.

Derivación Matemática y Ejemplos

  • Derivando la Fórmula para Otras Variables
  • Ejemplo Resuelto: Tierra y Sol
  • Unidades y Conversiones
La fórmula de Newton puede reorganizarse para resolver cualquiera de sus variables.
Resolviendo para Masa o Distancia

Comenzando con F = G (m1m2)/r^2, podemos aislar otras variables:

  • Para encontrar distancia (r): r = sqrt(G m1 m2 / F)
  • Para encontrar una masa (ej., m1): m1 = F r^2 / (G m2)
Ejemplo de Cálculo

Calculemos la fuerza entre la Tierra (m1 ≈ 5.97e24 kg) y una persona de 70 kg (m2) en su superficie. El radio de la Tierra (r) es aproximadamente 6.37e6 m. F = (6.674e-11 5.97e24 70) / (6.37e6)^2 F ≈ (2.789e16) / (4.058e13) F ≈ 687 Newtons. Este es el peso de la persona.