Aceleración de la gravedad

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La aceleración de la gravedad es la aceleración que experimenta un cuerpo en caída libre.

Un poco de física:

Según la primera ley de Newton, un cuerpo sometido a una fuerza experimenta una variación en su cantidad de movimiento:

F = dp / dt

Para cuerpos de masa constante, esta ecuación se simplifica en:

F = m dv / dt = ma

Por otra parte, según la ley de gravitación universal, descubierta también por Newton, los cuerpos se atraen en proporción directa a las masas, y proporcionalmente a la inversa del cuadrado de las distancias:

F = G Mm / (d^2) * (-r / |r|)

Igualando la fuerza en ambas expresiones:

ma = G Mm / (d^2) * (-r / |r|)

Y despejando la masa m:

a = G M / (d^2) * (-r / |r|)

Esta aceleración a depende de la constante gravitatora G, de la masa del cuerpo atrayente M y de la distancia d que separa ambos cuerpos. En un entorno en el cual la variación de distancia de los cuerpos es despreciable (por ejemplo la caída de un cuerpo a escala humana sobre la superficie de un planeta) esta aceleración es constante y, obviando la notación vectorial, resulta ser:

a = G M / (R^2)

donde R es el radio del planeta.

Para la superficie terrestre a = 9,81 m / (s^2), valor que se denota g y sirve de referencia para medir otras acelearaciones. Así, la aceleración de la gravedad en Marte es de 0,38g ó el 38% de la aceleración de la gravedad terrestre.

Problemas médicos:

Artículo principal: Salud e ingravidez

La aceleración de la gravedad supone varios problemas médicos.

La ingravidez produce mareos y desorientación al afectar a los órganos del equilibrio. Además, produce pérdidas de masas muscular y ósea. Esta última supone un incremento en sangre de determinados iones procedentes de la descalcificación, que pueden producir cálculos en los riñones.

Por otra parte, un exceso de gravedad pude producir petequias y edemas en las extremidades inferiores, donde se experimenta un aumento de presión hidrostática. A valores mayores de 7g (superiores a siete veces la gravedad terrestre) se producen taquicardias, hemorragias internas, pérdidas de conciencia y, finalmente, la muerte.

Cabe destacar que el cuerpo humano puede adaptarse a situaciones de ingravidez. De esta forma, un ser humano que haya pasado largos tiempos (varios meses) en situación de ingravidez (por ejemplo un astronauta en órbita en una base orbital) experimenta problemas médicos al volver a la Tierra y experimentar aceleraciones de la gravedad de 1g.

En la ciencia ficción:

Como con todos los problemas derivados de las leyes físicas, la aceleración de la gravedad ha sido totalmente obviada por los subgéneros destinados al entretenimiento, como la Space Opera. A lo sumo, se mostraba cierta dificultad al caminar junto a cuerpos muy masivos o se disfrutaba alegremente de un paseo espacial en ingravidez, sin que los problemas médicos de uno u otro caso fueran abordados.

Como norma general, un planeta en la Space Opera tiene una aceleración de la gravedad de 1g, así como atmósfera respirable y habitantes de formas humanoides.

Dentro de la ciencia ficción ha sido la ciencia ficción dura la que ha tratado la aceleración de la gravedad con mayor rigor. Dentro de este subgénero cabe detacar Misión de gravedad (1954) de Hal Clement. Esta novela tiene lugar en un planeta con una aceleración de la gravedad superior a trescientos g, pero en el que la rápida rotación compensa esta gravedad en el ecuador. De esta forma, los habitantes del planeta viven aislados en franjas fuera de las cuales la gravedad que sienten les impide vivir con comodidad.

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