La constante de gravedad, o constante de gravedad, tiene dos significados: la constante en la ley universal de gravitación de Newton (por lo que comúnmente se llama la constante gravitacional, también ocurre en la teoría general de la relatividad de Einstein); y la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra. El símbolo para el primero es G (gran G) y el segundo g (pequeña g).
La ley universal de la gravitación de Newton en palabras es algo así como "La fuerza gravitacional entre dos objetos es proporcional a la masa de cada uno e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.". O algo así como F (la fuerza gravitacional entre dos objetos) es m1 (la masa de uno de los objetos) veces m2 (la masa de uno de los otros objetos) dividido por r2 (el cuadrado de la distancia entre ellos). Los "es proporcional a"Significa que todo lo que necesita para hacer una ecuación es una constante ... que es G.
En otras palabras: F = Gm1metro2/ r2
La ecuación para la pequeña g es más simple; de Newton tenemos F = ma (una fuerza F que actúa sobre una masa m produce una aceleración a), por lo que la fuerza F sobre una masa m en la superficie de la Tierra, debido a la atracción gravitacional entre m y la Tierra es F = mg.
Se conoce poco g al menos desde la época de Galileo, y es de aproximadamente 9.8 m / s2 - metros por segundo al cuadrado - varía un poco, dependiendo de qué tan alto esté (altitud) y en qué parte de la Tierra se encuentre (principalmente la latitud).
Obviamente, la gran G y la pequeña g están estrechamente relacionadas; La fuerza sobre una masa m en la superficie de la Tierra es tanto mg como GmM / r2, donde M es la masa de la Tierra y r es su radio (en la ley de gravitación universal de Newton, la distancia se mide entre los centros de masa de cada objeto) ... entonces g es solo GM / r2.
El radio de la Tierra se conoce desde hace mucho tiempo, los antiguos griegos lo habían resuelto (¡aunque no con mucha precisión!), Pero la masa de la Tierra era esencialmente desconocida hasta que Newton describió la gravedad ... e incluso después, porque tampoco ¡G ni M podrían estimarse independientemente! Y eso no cambió hasta mucho después de la muerte de Newton (en 1727), cuando Cavendish ‘pesó la Tierra’ utilizando un equilibrio de torsión y dos pares de esferas de plomo, en 1798.
Big G es extremadamente difícil de medir con precisión (a 1 parte en mil, por ejemplo); la mejor estimación de hoy es 6.674 28 (+/- 0.000 67) x 10-11 metro3 kg-1 s -2.
La constante atracción de la gravedad: ¿cómo funciona? es una buena página web de la NASA para estudiantes, sobre gravedad; y la página web de la misión GOCE de la ESA describe cómo se utilizan los satélites para medir las variaciones en la pequeña g (GOCE significa campo de gravedad y explorador de circulación oceánica en estado estacionario).
La anomalía pionera: ¿una desviación de la gravedad de Einstein? es una historia de la revista Space relacionada con la gran G, como lo es ¿El cinturón de Kuiper está ralentizando la nave espacial Pioneer ?; El satélite GOCE comienza a mapear la gravedad de la Tierra en una órbita más baja de la esperada es uno sobre el pequeño g.
¡No es de extrañar que el episodio de Astronomy Cast, Gravity, cubra tanto la G grande como la g pequeña!
