La fuerza de atracción gravitatoria entre dos planetas es:
a) Directamente proporcional a la distancia que hay entre ellos.
b) Directamente proporcional a sus masas.
c) Inversamente proporcional a la distancia que hay entre ellos.
d) Inversamente proporcional a sus masas
Por definición, la ley de gravitación universal establece que la fuerza entre dos objetos masivos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre sus centros de masa.
Se expresa mediante la siguiente expresión:
\[ F = G \cdot \frac{m_1 \cdot m_2}{r^2} \]
– \( F \) es la fuerza gravitatoria entre los dos planetas.
– \( G \) es la constante gravitatoria universal (\( G \approx 6.674 \times 10^{-11} \, \text{N m}^2/\text{kg}^2 \)).
– \( m_1 \) y \( m_2 \) son las masas de los dos planetas.
– \( r \) es la distancia entre los centros de masa de los dos planetas.
La Opción Correcta es la Opción B
Veamos cómo esta ecuación respalda la afirmación de que la fuerza es directamente proporcional a las masas (\( \text{b)} \)).
Cuando comparamos dos situaciones con diferentes masas (\( m_1 \) y \( m_2 \)) pero manteniendo la distancia \( r \) constante, podemos simplificar la ecuación de la fuerza gravitatoria:
\[ \frac{F_1}{F_2} = \frac{m_{1} \cdot m_{2}}{m_{1′} \cdot m_{2′}} \]
Si \( m_{1′} \) y \( m_{2′} \) son iguales a \( m_{1} \) y \( m_{2} \) respectivamente, entonces \( \frac{F_1}{F_2} = 1 \), lo que indica que la fuerza es directamente proporcional a las masas.