Las Cuatro Interacciones Fundamentales del Universo: Conceptos y Ley de Gravitación
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Concepto de Interacciones
Las interacciones son aquellas relaciones, influencias o acciones que son recíprocas o mutuas. Es decir, pueden ser tanto de atracción como de repulsión, y existen entre dos o más sujetos, objetos, agentes, fuerzas, entre otros.
Clasificación de las Interacciones Fundamentales
Interacciones Gravitacionales
Son fuerzas de atracción que se ejercen entre todos los cuerpos que poseen masa.
Un ejemplo claro donde se manifiesta este tipo de interacción es la que se produce entre todos los cuerpos que componen el Sistema Solar.
Interacciones Electromagnéticas
Son fuerzas que se ejercen entre las partículas cargadas eléctricamente, ya sea en reposo o en movimiento. Estas pueden ser de atracción o de repulsión.
Son las encargadas de mantener los electrones ligados al núcleo para formar los átomos eléctricamente neutros.
La mayoría de las fuerzas en nuestro entorno son de esta naturaleza.
Son ejemplos de este tipo de interacción:
- Fuerza entre imanes.
- Fuerza entre un clavo y un imán.
- Fuerza que ejerce el campo magnético terrestre sobre la aguja magnética.
- Fuerza de un campo magnético sobre un conductor con corriente.
- Fuerza entre cuerpos electrizados.
- Fuerza que acelera a los electrones en el tubo de pantalla de un televisor.
Interacciones Fuertes
Son las interacciones que mantienen unidos a los protones y los neutrones en el núcleo de los átomos.
También mantienen unidos a los quarks dentro de los protones y neutrones.
Interacciones Débiles
Estas interacciones están asociadas a diferentes procesos de desintegración o decaimiento de partículas.
Son las únicas interacciones mediante las cuales un quark se convierte en un quark de otro tipo.
La Ley de Gravitación Universal y el Valor de G
La Ley de Gravitación Universal
Esta ley explica la interacción de la gravedad en diferentes cuerpos que poseen masa. Se plantea que dos objetos de diferente masa se atraen con una fuerza que depende únicamente del valor de sus masas y de la distancia que los separa al cuadrado.
Al considerar grandes distancias, el valor de la fuerza actúa de forma muy aproximada, permitiendo tratar la masa de los cuerpos como si estuviera concentrada únicamente en su centro de gravedad, lo que simplifica la complejidad de las interacciones.
La Constante Gravitacional (G)
La constante gravitacional G es la que calcula la intensidad de la fuerza de atracción gravitatoria. Se estima que es una de las constantes con menos exactitud, ya que su valor parece tener una precisión de 1 en 10.000.
Su valor es aproximadamente: G ≈ 6.674 × 10-11 N·m2/kg2.