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Campo gravitatorio

En física el campo gravitatorio es un campo vectorial que origina la fuerza gravitatoria . Se trata de un campo conservativo cuyas líneas de campo son abiertas.

El campo gravitatorio puede definirse como la fuerza por unidad de masa que experimentará una particula puntual situada ante la presencia de una distribución de masa. Sus unidades son por lo tanto las de una aceleración m s^-2. Matemáticamente podemos definir el campo como

donde es la fuerza de gravedad experimentada por la partícula de masa en presencia de un campo .

El campo para una distribución de masa esférica y central fuera de la esfera es un vector de módulo g, dirección radial y que apunta hacia la partícula que crea el campo.

,

donde r es el radio del cuerpo central. En el interior de la esfera central el campo crece linearmente desde el centro hasta el radio exterior de la esfera. A partir de este punto decrece inversamente con el cuadrado de la distancia.

El interés de realizar una descripción de la interacción gravitatoria por medio de un campo radica en la posibilidad de poder expresar la interacción gravitacional como el producto de dos términos, uno que depende del valor local del campo y otro, una propiedad escalar que representa la respuesta del objeto que sufre la acción del campo. La naturaleza conservativa del campo permite definir una energía potencial gravitatoria tal que la suma de la energía potencial y energía cinética del sistema es una cantidad constante.

Ejemplo: el movimiento de un planeta se puede describir como el movimiento orbital del planeta en presencia de un campo gravitatorio creado por el Sol. Los campos gravitatorios son aditivos. Es decir el campo gravitatorio creado por una distribución de masa es igual a la suma de los campos creados por sus diferentes elementos. El campo gravitatorio del sistema solar es el creado por el Sol, Júpiter y los demás planetas.

Finalmente se puede dar una interpretación geométrica al campo gravitatorio tal y como se hace en la relatividad general de Einstein.

Véase también: Gravedad.