Cuando una piedra cae desde cierta altura sobre la superficie de la Tierra, acelera hacia el centro de la Tierra bajo la influencia de la gravedad de la Tierra. Según la 3ª ley de Newton, la piedra también ejerce una fuerza igual sobre la Tierra, pero hacia sí misma . Entonces la Tierra acelera hacia la piedra, aunque sea muy insignificante.
¿Qué tipo de fuerza ejerce la piedra sobre la Tierra?
Sé que es una fuerza de reacción, pero ¿qué tipo de fuerza es?
¿También es la gravedad? ¿O estoy malinterpretando esto?
Entonces sabes que la fuerza gravitacional entre dos objetos se puede describir como
Sí, la fuerza también es la gravedad. Todos los pares de acción y reacción son del mismo tipo.
La piedra, en virtud de su masa, tiene una fuerza gravitacional que ejerce sobre todos los demás objetos masivos del universo, incluida, por supuesto, ¡la tierra!
Desde un punto de vista fundamental, la tierra (o el objeto más pesado) no tiene nada de especial en comparación con la piedra (o el objeto más liviano) aquí. La gravedad es una fuerza que actúa entre masas. También puedes ver esto a partir de la ley de la gravedad:
que es completamente simétrica entre la piedra ( ) y tierra ( ). O dicho de otra forma, podrías haber formulado tu pregunta de la siguiente manera sin ningún problema.
Cuando la tierra cae desde cierta altura sobre la superficie de una piedra, acelera hacia el centro de la piedra bajo la influencia de la gravedad de la piedra. Según la 3ª ley de Newton, la tierra también ejerce una fuerza igual sobre la piedra pero hacia sí misma. Entonces la piedra acelera hacia la tierra
aunque sea muy insignificante. ¿Qué tipo de fuerza ejerce la tierra sobre la piedra?
La razón por la que solemos pensar que la piedra se ve afectada por la gravedad terrestre y no al revés, aunque ambas fuerzas son de igual magnitud, es básicamente la segunda ley de Newton: . La fuerza que actúa sobre la piedra ligera (masa pequeña) provocará una gran aceleración, mientras que la misma fuerza que actúa sobre la tierra pesada (masa grande) provocará una pequeña aceleración.
Considere la Tierra y la piedra que cae como un sistema sin fuerzas externas que actúen sobre el sistema.
Hay dos fuerzas internas que son la fuerza sobre la Tierra debido a la atracción gravitacional de la piedra y la fuerza sobre la piedra debido a la atracción gravitatoria de la Tierra.
Estas dos fuerzas son un par de acción y reacción de la tercera ley de Newton del mismo tipo (gravitacional) y deben ser iguales en magnitud pero opuestas en dirección.
Debido a que no hay fuerzas externas, el centro de masa del sistema Tierra y piedra no acelera, por lo que si la piedra está acelerando hacia la Tierra, la Tierra debe estar acelerando hacia la piedra.
Si la masa de la piedra es
entonces la fuerza sobre la piedra debida a la Tierra es
dónde
es la aceleración de caída libre de la piedra hacia la Tierra.
si asumimos
y
entonces la fuerza sobre la piedra debida a la Tierra es
.
Esta es la fuerza sobre la Tierra debida a la piedra y si la masa de la Tierra es entonces la aceleracion de la tierra es que es un valor tan extremadamente pequeño que normalmente se desprecia.
GuisanteBrane