Para que sea conveniente trabajar con diferentes cantidades en física, se utiliza su notación estándar. Gracias a ellos, todos pueden recordar fácilmente muchas fórmulas importantes para ciertos procesos. En este artículo, consideraremos la cuestión de qué significa g. en física
Fenómeno de gravedad
Para entender qué significa g en física (este tema se trata en el 7º grado de la escuela secundaria), debes familiarizarte con el fenómeno de la gravedad. A finales del siglo XVII, Isaac Newton publicó su famosa obra científica, en la que formulaba los principios básicos de la mecánica. En este trabajo, destacó un lugar especial para la llamada ley de la gravitación universal. Según él, todos los cuerpos que tienen una masa finita se atraen entre sí, independientemente de la distancia entre ellos. La fuerza de atracción entre cuerpos con masas m1, m2 se calcula con la siguiente fórmula:
F=Gm1m2/r2.
Aquí G - constante gravitatoria universal, r -la distancia entre los centros de masa de los cuerpos en el espacio. La fuerza F se denomina interacción gravitacional, que, al igual que la fuerza de Coulomb, disminuye con el cuadrado de la distancia, pero a diferencia de la fuerza de Coulomb, la gravedad solo es atractiva.
Aceleración de caída libre
El título de este párrafo del artículo es la respuesta a la pregunta de qué significa la letra g en física. Se usa porque la palabra latina para "gravedad" es gravitas. Ahora queda por entender qué es la aceleración de caída libre. Para hacer esto, considere qué fuerza actúa sobre cada cuerpo ubicado cerca de la superficie de la Tierra. Si el cuerpo tiene masa m, obtenemos:
F=Gm M /R2=mg, donde g=GM/R2.
Aquí M, R son la masa y el radio de nuestro planeta. Tenga en cuenta que incluso si el cuerpo está a cierta altura h sobre la superficie, entonces esta altura es mucho menor que R, por lo que puede ignorarse en la fórmula. Calcular el valor de g:
g=GM/R2=6, 6710-115, 97210 24/(6371000)2=9,81 m/c2.
¿Qué significa g en física? La aceleración g es el valor por el cual aumenta la velocidad de absolutamente cualquier cuerpo que cae libremente sobre la superficie de la Tierra. De los cálculos se deduce que el aumento de velocidad por cada segundo de caída es de 9,81 m/s (35,3 km/h).
Tenga en cuenta que el valor de g no depende de la masa corporal. De hecho, se puede ver que los cuerpos más densos caen más rápido menosdenso. Esto sucede porque se ven afectados por diferentes fuerzas de resistencia del aire y no por diferentes fuerzas de gravedad.
La fórmula anterior te permite determinar g no solo para nuestra Tierra, sino también para cualquier otro planeta. Por ejemplo, si sustituimos la masa y el radio de Marte, obtenemos el valor 3,7 m/s2, que es casi 2,7 veces menor que el de la Tierra.
Peso corporal y aceleración g
Arriba vimos lo que significa g en física, también resultó que esta es la aceleración con la que todos los cuerpos caen en el aire, y g también es un coeficiente cuando se calcula la gravedad.
Ahora considere la situación cuando el cuerpo está en reposo, por ejemplo, un vaso está sobre la mesa. Sobre él actúan dos fuerzas: la gravedad y las reacciones de apoyo. El primero está relacionado con la gravedad y se dirige hacia abajo, el segundo se debe a la elasticidad del material de la mesa y se dirige hacia arriba. El vaso no sale volando y no atraviesa la mesa simplemente porque ambas fuerzas se equilibran entre sí. En este caso, la fuerza con la que el cuerpo (vidrio) presiona sobre el soporte (mesa) se denomina peso del cuerpo. Obviamente, la expresión tomará la forma:
P=mg.
El peso corporal es un valor variable. La fórmula escrita arriba es válida para un estado de reposo o movimiento uniforme. Si el cuerpo se mueve con aceleración, entonces su peso puede aumentar y disminuir. Por ejemplo, el peso de los astronautas, que el propulsor lanza a la órbita terrestre baja, aumenta varias veces durante el lanzamiento.
