Campos gravitatorios y órbitas — Física, 14–17 años
Un campo gravitatorio describe cómo se atraen las masas, desde una manzana que cae hasta una nave que orbita la Tierra.
La idea
Un campo gravitatorio es la región donde una masa sentiría una atracción gravitatoria. Cerca de la Tierra, el campo apunta hacia ella y vale unos 9,8 N/kg. Una órbita no es un lugar sin gravedad: es una caída continua mientras el objeto se mueve de lado lo bastante rápido para no tocar el suelo.
Por qué importa
Decir que la Tierra atrae un objeto explica un caso, pero un campo permite describir la atracción en cada posición alrededor de la Tierra o de otra masa. Así se pudieron predecir objetos que caen, planetas y lunas con un solo modelo. Surgió del intento de Newton de relacionar las caídas con las órbitas.
Ejemplo resuelto
Un objeto de 4 kg está cerca de la Tierra, donde la intensidad del campo gravitatorio es 9,8 N/kg. Su peso es masa × intensidad del campo: 4 × 9,8 = 39,2 N. La fuerza apunta hacia abajo, hacia la Tierra. En la Luna, su masa seguiría siendo 4 kg, pero su peso sería menor.
El error habitual
A menudo se dice que los astronautas en órbita no tienen gravedad porque parecen no pesar. Es una conclusión razonable por lo que se observa, pero la gravedad sigue tirando de ellos hacia la Tierra. Flotan porque la nave y los astronautas caen juntos, no porque el campo haya desaparecido.
Dónde aparece
Los satélites usan órbitas elegidas cuidadosamente para ofrecer mapas, imágenes meteorológicas, navegación y comunicaciones. Los ingenieros calculan el campo y la velocidad del satélite para que siga girando, en vez de caer en la atmósfera o escapar al espacio. Cada tarea necesita alturas y periodos orbitales distintos.
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