Leyes de la física
La ley fundamental de la electrostática es la Ley de Charles Coulomb descubierta en 1785. Cabe mecionar que una manifestación habitual de la electricidad es la fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos estacionarios que, de acuerdo con el principio de acción y reacción, ejercen la misma fuerza eléctrica uno sobre otro.
Después que el físico francés enunció la ley que lleva su nombre, se introdujo el concepto de campo eléctrico para expresar este hecho, descrito como el efecto que produce en una zona del espacio la presencia de una carga eléctrica.
Mediante una balanza de torsión, Coulomb encontró que la fuerza de atracción o repulsión entre dos cargas eléctricas puntuales es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
La ley de Coulomb es la ley fundamental de la electrostática y de la magnetostática que determina la fuerza con la que se atraen o se repelen dos cargas eléctricas ó 2 polos magnéticos. Esta fuerza es proporcional al producto de las dos cargas (ó de las 2 masas magnéticas) e inversamente proporcional al cuadrado de su distancia.
La constante de proporcionalidad K depende del medio que rodea a las cargas.
- Si las dos cargas son del mismo signo (ambas son positivas o negativas) la fuerza tiende a separarlas (fuerza de repulsión).
- Si son de signo contrario (una positiva y otra negativa), la fuerza tiende a unirlas (atracción).
Ley de gravitación universal (Isaac Newton)
La gravitación constituye otro caso extraordinario de ley universal. Isaac Newton elaboró la primera versión, seguida dos siglos y medio después por otra más exacta, la teoría de la relatividad general de Albert Einstein. Se cuenta que Newton al ver caer una manzana desde un árbol, dedujo que la fuerza de gravedad que la atraía hacia la Tierra era la misma que mantenía a la Luna en órbita. Esta observación lo llevó a formular la Ley de gravitación universal en 1684.
El físico británico, afirma que la atracción gravitatoria entre dos cuerpos es directamente proporcional al producto de las masas de ambos cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. Según la fórmula de Newton, la fuerza de atracción gravitatoria entre dos cuerpos esféricos, cada uno con una masa de 1kg y ubicados a una distancia de 1 m, es de 6,67 x 10 -11 N. De esta manera se puede calcular la fuerza gravitatoria entre diversos objetos a diversas distancias.
Es decir que Newton estableció con la Ley de gravitación universal, que existe una fuerza de atracción que actúa entre todos los cuerpos del universo. Además logró observar que la fuerza gravitatoria depende de la masa de los cuerpos y la distancia entre ellos. Para poder demostrar su teoría, midió las distancias desde el centro de los cuerpos esféricos
La traslación de la Luna alrededor de la Tierra equilibra la fuerza gravitatoria, tal como ocurre con los planetas y sus órbitas alrededor del Sol. La gravedad es la que hace que la Luna gire alrededor de la Tierra. Cuanto más cerca esté un planeta del Sol más fuerte será la atracción gravitatoria del Sol sobre él. La fuerza de la gravedad que experimenta un objeto no es la misma en todos los lugares de la superficie terrestre, principalmente debido a la rotación de la Tierra.
La gravedad suele medirse de acuerdo a la aceleración que proporciona a un objeto en la superficie de la Tierra. En el ecuador, la aceleración de la gravedad es de 9,7799 metros por segundo cada segundo, mientras que en los polos es superior a 9,83 metros por segundo cada segundo. El valor que suele aceptarse internacionalmente para la aceleración de la gravedad a la hora de hacer cálculos es de 9,80665 metros por segundo cada segundo. Por tanto, si no consideramos la resistencia del aire, un cuerpo que caiga libremente aumentará cada segundo su velocidad en 9,80665 metros por segundo. La ausencia aparente de gravedad durante los vuelos espaciales se conoce como gravedad cero o microgravedad».
¿Qué explica la ley de gravitación?
Newton contesta a la cuestión de cómo es la fuerza que mueve los planetas y que es lo que la crea.
1) como se mueven los planetas,
2) con que tipo de movimiento,
3) cómo es la fuerza que realiza ese movimineto,
4) qué es lo que la crea.