La Ley de la Gravitación Universal fue formulada por Isaac Newton en 1687. Esta ley fundamental establece que toda masa en el universo atrae a cualquier otra masa con una fuerza específica. Newton se inspiró en la observación de que los objetos caen hacia la Tierra, como una manzana que cae de un árbol, y se preguntó si la misma fuerza que hace caer la manzana también mantiene a la Luna en órbita alrededor de la Tierra.
La Ley de la Gravitación Universal se expresa matemáticamente mediante la fórmula F igual a G por m1 por m2 dividido por r al cuadrado. En esta ecuación, F representa la fuerza gravitacional entre dos objetos, G es la constante de gravitación universal, m1 y m2 son las masas de los dos objetos, y r es la distancia entre sus centros. Esta fórmula nos dice que la fuerza es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.
La fuerza gravitacional depende directamente del producto de las masas de los objetos. Esto significa que si duplicamos la masa de uno de los objetos, la fuerza gravitacional también se duplica. Si duplicamos ambas masas, la fuerza se multiplica por cuatro. Esta relación directa con las masas explica por qué los objetos más masivos ejercen fuerzas gravitacionales más intensas. Observemos cómo cambia la fuerza cuando aumentamos la masa de uno de los objetos.
La fuerza gravitacional también depende de la distancia entre los objetos, pero de manera inversa al cuadrado de esta distancia. Esto significa que cuando duplicamos la distancia entre dos objetos, la fuerza gravitacional se reduce a una cuarta parte. Si triplicamos la distancia, la fuerza se reduce a una novena parte. Esta dependencia cuadrática inversa explica por qué la gravedad disminuye tan rápidamente con la distancia. Observemos cómo cambia la fuerza cuando aumentamos la separación entre los objetos.
La Ley de la Gravitación Universal tiene numerosas aplicaciones prácticas. Explica el movimiento de los planetas alrededor del Sol, las órbitas de los satélites artificiales, el fenómeno de las mareas oceánicas causadas por la Luna, y nos ayuda a entender la estructura a gran escala del universo. La constante de gravitación universal G tiene un valor de 6.67 por 10 elevado a menos 11 newton metro cuadrado por kilogramo cuadrado. Esta ley fundamental de Newton revolucionó nuestra comprensión del cosmos y sigue siendo esencial en la física moderna y la exploración espacial.