Intensidad del campo gravitatorio
La aceleración que adquiere un objeto a causa de la fuerza gravitatoria se denomina aceleración debida a la gravedad. Su unidad en el SI es m/s2 . La aceleración debida a la gravedad es un vector, lo que significa que tiene una magnitud y una dirección. La aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra se representa con la letra g. Tiene un valor estándar definido como 9,80665 m/s2 (32,1740 pies/s2 ). Sin embargo, la aceleración real de un cuerpo en caída libre varía según el lugar.
Por qué los objetos más pesados no caen más rápido que los más ligeros
Isaac Newton calculó que la fuerza resultante es igual a la masa por la aceleración, o en símbolos, F = m a {\displaystyle F=ma}
. Esto se puede reajustar para dar a = F m {\displaystyle a={{frac {F}{m}}}. 
. Cuanto mayor es la masa del objeto que cae, mayor es la fuerza de atracción gravitatoria que lo atrae hacia la Tierra. En la ecuación anterior, esto es F {\displaystyle F} 
. Sin embargo, la cantidad de veces que la fuerza se hace más grande o más pequeña es igual al número de veces que la masa se hace más grande o más pequeña, manteniéndose la relación constante. En cada situación, la F m {\displaystyle {\frac {F}{m}} 
se cancela hasta la aceleración uniforme de alrededor de 9,8 m/s 2. Esto significa que, independientemente de su masa, todos los objetos que caen libremente se aceleran a la misma velocidad.
Considere los siguientes ejemplos:
a = 49 N 5 k g = 9,8 N / k g = 9,8 m / s 2 {\displaystyle a={\frac {49\,\mathrm {N}} 5, mathrm kg. =9,8 N/kg =9,8 m/s^2}. } 
a = 147 N 15 k g = 9,8 N / k g = 9,8 m / s 2 {\displaystyle a={\frac {147\,\mathrm {N}} {15},{mathrm} {kg} =9,8 N/kg =9,8 m/s^2}. } 
Aceleración de la superficie
Dependiendo de la ubicación, un objeto en la superficie de la Tierra cae con una aceleración entre 9,76 y 9,83 m/s (32,0 y 32,3 pies/s 22).
La Tierra no es exactamente esférica. Es similar a una esfera "aplastada", con el radio en el ecuador ligeramente mayor que el radio en los polos. Esto tiene el efecto de aumentar ligeramente la aceleración gravitatoria en los polos (ya que estamos cerca del centro de la Tierra y la fuerza gravitatoria depende de la distancia) y de disminuirla ligeramente en el ecuador. Además, debido a la aceleración centrípeta, la aceleración debida a la gravedad es ligeramente menor en el ecuador que en los polos. Los cambios en la densidad de la roca bajo el suelo o la presencia de montañas en las cercanías pueden afectar ligeramente a la aceleración gravitatoria.
Altitud
La aceleración de un objeto cambia con la altitud. La variación de la aceleración gravitatoria con la distancia al centro de la Tierra sigue la ley del cuadrado inverso. Esto significa que la aceleración gravitatoria es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia al centro de la Tierra. Al duplicar la distancia, la aceleración gravitatoria disminuye en un factor de 4. Al triplicar la distancia, la aceleración gravitatoria disminuye en un factor de 9, y así sucesivamente.
aceleración gravitacional ∝ 1 distancia 2 {\displaystyle {\mbox{aceleración gravitacional}} {\frac {1}{\mbox{distancia}}^{2}}} 
aceleración gravitacional × distancia 2 = k {\displaystyle {\mbox{aceleración gravitacional}} \times {\mbox{distancia}}^{2}} ={k}} 
En la superficie de la Tierra, la aceleración debida a la gravedad es de aproximadamente 9,8 m/s2(32 pies/s 2). La distancia media al centro de la Tierra es de 6.371 km.
k = 9,8 × 6371 2 {\displaystyle {k}={\mbox{9,8}}\a veces {\mbox{6371}^{2}} 
Usando la constante k {\displaystyle k} 
podemos calcular la aceleración gravitatoria a una determinada altura.
aceleración gravitacional = k distancia 2 {\displaystyle {\mbox{aceleración gravitacional}} ={frac {k}{\mbox{distancia}^{2}}} 
Ejemplo: Hallar la aceleración debida a la gravedad a 1.000 km por encima de la superficie de la Tierra.
6371 + 1000 = 7371 {\displaystyle 6371+1000=7371} 
∴ La distancia desde el centro de la Tierra es de 7.371 km.
aceleración gravitacional = 9,8 × 6371 2 7371 2 ≈ 7,3 {\displaystyle {{mbox{aceleración gravitacional}} ={frac{{mbox{9,8}} \\\\\N veces {{mbox{6371}^{2}}{{{mbox{7371}^{2}} {{aprox 7,3}} 
∴ La aceleración debida a la gravedad a 1.000 km (620 mi) por encima de la superficie de la Tierra es de 7,3 m/s224 ft/s 2).
La aceleración gravitatoria en la línea de Kármán, el límite entre la atmósferaterrestre y el espacio exterior que se encuentra a una altura de 100 km, es sólo un 3% menor que a nivel del mar.
Cambio en la aceleración gravitacional con la altura de un objeto
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la aceleración debida a la gravedad?
R: La aceleración debida a la gravedad es la aceleración obtenida por un objeto debido a la fuerza gravitatoria.
P: ¿Cuál es la unidad SI de aceleración debida a la gravedad?
R: La unidad SI de aceleración debida a la gravedad es m/s2.
P: ¿La aceleración debida a la gravedad es un escalar o un vector?
R: La aceleración debida a la gravedad es un vector porque tiene tanto una magnitud como una dirección.
P: ¿Cuál es el símbolo utilizado para representar la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra?
R: El símbolo utilizado para representar la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra es g.
P: ¿Cuál es el valor estándar de la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra?
R: El valor estándar de la aceleración debida a la gravedad en la superficie de la Tierra es de 9,80665 m/s2 (32,1740 pies/s2).
P: ¿Varía la aceleración real de un cuerpo en caída libre con la ubicación?
R: Sí, la aceleración real de un cuerpo en caída libre varía con la ubicación.
P: ¿Cuál es la definición de aceleración debida a la gravedad?
R: La aceleración debida a la gravedad es la aceleración obtenida por un objeto debido a la fuerza gravitatoria y se representa con la letra g con un valor estándar de 9,80665 m/s2 en la superficie de la Tierra, mientras que la aceleración real puede variar con el lugar.
