Hola, saludos este es mi primer post y quiero explicar brevemente el error que se comete cuando se utiliza el valor de la gravedad como 10 m/s ̂ 2.
Existen algunas justificaciones absurdas del uso de ese valor en los textos básicos de física del bachillerato, que a continuación se presentan:
- El valor de 10, permite hacer multiplicaciones rápidas, que nos ahorran tiempo en la resolución de los problemas, que ya de por si son extensos (referencia: William Suarez, Eli Brett).
- Al preparar vídeos de resolución de problemas, el objetivo es enseñar los temas en menos tiempo, pues a muchas personas no les gusta ver vídeos extensos, por lo cual, se prefiere no utilizar los decimales.
- Sin embargo, y para los que lo deseen, pueden desarrollar los problemas con el valor de 9,8 m/s2 y evaluar sus resultados. Debería ser un resultado aproximado, pero nunca obtener un resultado totalmente distinto al que se ve en los problemas.
Es decir, existen este tipo de sugerencias para resolver los problemas, la cual se sitúa en el ahorro de tiempo y de escritura, además del uso de la calculadora. En las experiencias suscitadas se encuentran que los alumnos en la mayoría de los casos no saben utilizar la calculadora, para obtener un resultado de la solución de una formula o de un problema en general, es por ello que de cualquier forma se comete errores al momento de dar un resultado.
Veamos la definición de la gravedad
Según la hipótesis de Galileo, en un lugar de la Tierra, y en ausencia de la resistencia del aire, todos los cuerpos caen con la misma aceleración uniforme. A esta aceleración se le llama la gravedad sobre la tierra y su valor aproximado y utilizado es 9,80 m/s ̂ 2, cuya dirección es hacia el centro de la tierra (Figura 1).
En realidad la g depende de la altitud y la posición geográfica de la tierra y existen varios modelos gravimétricos para determinar su valor (ver tabla ).
Tabla. Representación de los valores de la gravedad en diferentes lugares de la tierra. Fuente: Giancoli Douglas
Decimos también que el valor mínimo de la gravedad está ubicado en la línea ecuatorial y en las partes más alta del planeta, por ejemplo en el Monte Everest se puede estimar un valor de gravedad de 9.771m/s ̂2, utilizando la ecuación (1). Es decir que el peso de un cuerpo es mucho menor en el ecuador y en lugares altos, que en otras posiciones geográficas del planeta ecuación
(1)
Figura 1 Comparación de la gravedad con la altura. Fuente: Imagenlink
La tierra se considera como una elipsoide de revolución con elipticidad. La elipcitidad es la diferencia entre el radio ecuatorial y el radio polar, dividido por el radio ecuatorial, es decir 1/297. Es por ello que esta superficie de revolución se asume como un gradiente de potencial gravitatorio, donde la fuerza de gravedad es por definición perpendicular a la superficie en todos los puntos. De esta forma, se puede definir la gravedad con respecto a la latitud y al nivel del mar como ecuación:
Ecuación que se adoptó en 1967, por la Unión Internacional de Geodesia y Geofísica y cuyo valor absoluto es dado como 981,274m/s ̂ 2 (Gal), medidos por KUHNEN Y FURTWANGLER en Potsdam en 1906 (referencia: Parasnis D.S)
Donde 𝜙= es la latitud geográfica y Gal es la unidad de la aceleración que se utiliza en geofísica y su nombre es en honor a Galileo.
Además de eso, en el año 1980 se recomienda usar la siguiente ecuación mas precisa para hallar el valor de la gravedad ecuación:
Sugerida por la Asociación Internacional de Geodesia
Porque la gravedad es diferente en la tierra
El valor de la g puede variar localmente en la superficie terrestre debido a que presenta irregularidades y rocas de distintas densidades. Unas de las consecuencias de esa variación es producida en los casquetes polares, donde la capa de hielo que cubría esta zona ha desaparecido hace 10 mil años y la actualmente sigue ese proceso debido al calentamiento global. Tales irregularidades se conocen como anomalías gravitacionales y son del orden de una parte por 10̂ 6 o 10̂ 7. Estos valores tan pequeños son medidos con un gravímetro, que tiempos actuales detectan más de una parte por 10̂ 8. Los geofísicos usan estas mediciones como partes de sus investigaciones para investigar la corteza terrestre, y su fin es la búsqueda de agua subterránea, minería y petróleo. Es importante destacar que la exploración minera la densidad de las rocas es un parámetro importante para la variación de la gravedad y su valor puede ser ligeramente mayor en depósitos minerales que zonas subyacentes. Mientras que en domos de sal subterráneas los valores de la gravedad tienden a disminuir y allí con frecuencia se encuentra el petróleo(referencia: Giancoli Douglas).
Conclusiones
La conclusión a la que se ha llegado es que el valor de la gravedad varia ligeramente en la tierra y depende de la altura y posición geográfica en la tierra, por lo que se denota que en ninguna parte tiene un valor de 10 m/s ̂ 2. Es significativo enseñar el concepto del valor de la gravedad en el bachillerato y enfocar la importancia que tiene en la física y en la exploración geofísica.
Referencias
Breet. Eli, Suarez. William (2012). Física. cuarto año. Editorial Distribuidora Escolar. Corporación Marca S.A. Caracas-Venezuela
Giancoli Douglas (1997). Física. Principios y aplicaciones. Cuarta edición. Editorial Prentice Hall. México
Hernández Víctor. (2016). Física 4. Editorial Ingenio. Genio Matic. Edición Secundaria. Lima-Perú.
Parasnis D.S. (1970). Principios de Geofísica Aplicada. Editorial Paraninfo. Madrid