Masa gravitacional

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La masa gravitacional es la medida de la fuerza de atracción gravitatoria que experimenta una porción de materia másica dentro de un campo gravitatorio.

Aunque numéricamente idéntica a la masa inercial, conceptualmente difiere de ésta. En el seno de la mecánica clásica resultó por mucho tiempo un misterio el por qué la masa gravitacional era numéricamente igual a la masa inercial, de ahí que usualmente se hable simplemente de masa (sin especificar si se trata de la inercial o la gravitacional), al ser ambas numéricamente idénticas.

La teoría de la relatividad general, al explicar el campo gravitatorio como un efecto de la curvatura del espacio-tiempo, aclaró que de hecho la masa gravitacional coincidiera numéricamente con la masa inercial.

Masa gravitacional en la teoría newtoniana

La fuerza gravitatoria entre dos partículas viene dada por:

Donde

es la constante de gravitación universal cuyo valor es
y son las masas gravitatorias de las partículas y
es la distancia entre ellas.

Por otra parte las masas inerciales de ambas partículas vienen dadas por la razón entre esta fuerza y la aceleración experimentada por las mismas:

Hasta donde la precisión de los experimentos ha permitido se ha observado experimentalmente que:

Es decir, que ambos valores coinciden. En el seno de la teoría clásica no existe una explicación convincente para esperar dicha igualdad.

Masa gravitacional activa y pasiva

Cuando se habla de campos suele distinguirse entre masas gravitacionales activa y pasiva. La activa es la que crea el campo y la pasiva la que es acelerada como consecuencia de estar en él. Esto es una buena aproximación en problemas de masas muy distintas donde una es despreciable frente a la otra, como el caso de la Tierra girando alrededor del Sol.

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