Concepto de gravedad Introducción

Introducción

Concepto de gravedad

La fuerza de la gravedad es el resultado de la propia naturaleza de la materia. Cualquier objeto con masa genera un campo gravitatorio que se manifiesta como una fuerza de atracción  sobre otros objetos.

En la teoría newtoniana de la gravitación, los efectos de la gravedad son siempre atractivos, y la fuerza resultante se calcula respecto del centro de gravedad de ambos objetos (en el caso de la Tierra, el centro de gravedad es su centro de masas, al igual que en la mayoría de los cuerpos celestes de características homogéneas). La gravedad newtoniana tiene un alcance teórico infinito; pero la fuerza es mayor si los objetos están próximos, y mientras se van alejando dicha fuerza pierde intensidad postulando que la gravedad es una acción a distancia. 

La ley de la gravitación universal formulada plantea que la fuerza que ejerce una partícula puntual con masa [pic 1] sobre otra con masa [pic 2] es directamente proporcional al producto de las masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa:

[pic 3]

Donde [pic 4] es el vector unitario que dirigido de la partícula 1 a la 2, esto es, en la dirección del vector[pic 5], y [pic 6] es la constante de gravitación universal, siendo su valor aproximadamente 6,674 × 10−11 N·m²/kg². La ecuación demuestra que  la intensidad de la fuerza  es mayor cuanto más grande sea la masa del objeto y  menor cuánto más lejos se sitúen dichos objetos.

La gravedad es una fuerza muy débil en comparación con las otras fuerzas fundamentales del Universo, tanto, que hace muy difícil su estudio a nivel subatómico; pero la cantidad de masa que se acumula en los cuerpos celestes es tan grande, que su intensidad alcanza valores considerables, hasta el punto de condicionar totalmente el comportamiento de procesos geológicos y biológicos.

Gravedad cero, ingravidez.

La gravedad no puede anularse porque es consecuencia de la propia naturaleza de la materia (y del espacio), así que se define la ingravidez o gravedad cero como la ausencia de fuerza gravitatoria, la única forma de lograrla sería alcanzar un punto del universo infinitamente alejado de cualquier objeto material.

Por lo expuesto si bien es imposible suprimir la gravedad sí se puede en ciertas condiciones suprimir sus efectos, lograr condiciones o sistemas de referencia que se comporten sin los efectos gravitatorios, es decir, como si la fuerza de gravedad no existiese. Cuando hablamos de ingravidez  o gravedad cero es entendida en este sentido, de la supresión del efecto de gravedad.

Microgravedad

En la práctica, sin embargo, la ingravidez (en el sentido limitado de “supresión de los efectos físicos de los campos gravitatorios”) no es posible en sentido estricto para un objeto material. Cualquier objeto que posea masa genera un campo gravitatorio así que un objeto o ser vivo estudiado dentro de una cápsula en mitad del espacio estaría afectado por la pequeña fuerza gravitatoria provocada por la masa de la cápsula y los objetos que contenga.
Por tanto, la gravedad cero, aunque es válida como concepto, no puede tener lugar durante el estudio de un objeto material. Por ello se ha acuñado el término de microgravedad para referirse a aquellas condiciones en las que un objeto sólo está sometido a los efectos de las débiles fuerzas gravitatorias de su propia materia o la de su contenedor. En cierto modo, se trata de una diferenciación de interés más teórico que práctico ya que la intensidad del campo microgravitatorio es tan insignificante que puede ser despreciado en la mayor parte de estudios.

Condiciones de microgravedad
Caída libre

Cuando una fuerza actúa sobre una masa y provoca sobre esta un cambio progresivo de su velocidad o dirección la llamamos aceleración. La fuerza de la gravedad provoca en los objetos sobre los que actúa una aceleración de aproximadamente 9,8 m/s2 (en la tierra). Esto que quiere decir que por cada segundo que un objeto está desplazándose bajo los efectos exclusivos de la fuerza gravitatoria terrestre, su velocidad aumenta 9,8 m/s.
Los efectos habituales de la gravedad se notan debido a la resistencia que ofrecen los objetos o los seres vivos a cambiar de posición como consecuencia de la gravedad. Notamos el peso de nuestro cuerpo sobre nuestros pies debido a la resistencia que el suelo ofrece a la fuerza de gravedad que “tira” de nuestro cuerpo hacia el centro del planeta. Es la resistencia a este movimiento lo que percibimos como gravedad.

Si un objeto se desplaza libremente gobernado sólo por la aceleración que produce la gravedad, entonces los efectos gravitatorios dejan de notarse. Así pues, la forma más sencilla de neutralizar los efectos de la gravedad es en un movimiento de caída libre. Esto no hace que desaparezca la fuerza gravitatoria como tal, pero sí anula sus efectos.

Un movimiento de caída libre prolongado se da en las cápsulas o estaciones  orbitales que giran alrededor del planeta de forma estable. La trayectoria que sigue un satélite alrededor del planeta es curva, manteniéndose siempre a la misma distancia de la superficie de la Tierra. Podríamos decir que la estación orbital está “cayendo” permanentemente, pero su velocidad precisa y la curvatura de la Tierra le impiden estrellarse contra el suelo.

Tejido óseo y ciclo del calcio

El tejido óseo forma la mayor parte del esqueleto, el armazón que soporta el cuerpo, protege órganos y permite nuestros movimientos. El sistema óseo es un tejido dinámico, continuamente en fase de re modelización. 

Las funciones básicas de los huesos:

• Soporte: proveen un soporte para los músculos y tejidos blandos.
• Protección: forman cavidades que protegen los órganos internos de posibles traumatismos.
• Movimiento: gracias a los músculos que se insertan en los huesos a través de los tendones y su contracción sincronizada, se produce el movimiento.
• Homeostasis mineral: el tejido óseo almacena de minerales, especialmente calcio y fósforo, necesarios para la contracción muscular y otras muchas funciones. Cuando son necesarios, el hueso libera dichos minerales en la sangre que los distribuye a otras partes del organismo.
• Producción de células sanguíneas: dentro de cavidades situadas en ciertos huesos, un tejido conectivo denominado médula ósea roja produce las células sanguíneas rojas o hematíes mediante el proceso denominado hematopoyesis.
• Almacén de grasas de reserva: la médula amarilla consiste principalmente en adipocitos con unos pocos hematíes dispersos.

El hueso no es totalmente sólido sino que tiene pequeños espacios entre sus componentes, formando pequeños canales por donde circulan los vasos sanguíneos encargados del intercambio de nutrientes.[pic 7]

El tejido óseo es un tejido conjuntivo, está constituido por una matriz en la que se encuentran células dispersas. Si bien no todos los huesos son iguales en tamaño y consistencia, en promedio, su composición química.es de un 25 % de agua, 45% de minerales como fosfato y carbonato de calcio, y 30 % de materia orgánica, principalmente colágeno y otras proteínas. Así, los componentes inorgánicos alcanzan aproximadamente 2/3 (65 %) del peso óseo (y tan solo un 35 % es orgánico).Además, hay cuatro tipos de células:

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