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Experimento 2

Piedra girando con una honda.

Con una cuerda de un metro y una masa pequeña (una pelota de tenis, por ejemplo) podemos construir una honda -atando la pelota al extremo de la cuerda- y experimentar las fuerzas que aparecen en el movimiento circular.

Si hacemos girar la honda sobre nuestra cabeza, notaremos que el giro requiere un esfuerzo (una fuerza) por nuestra parte. Si soltamos la cuerda, el movimiento -que era circular- sigue la tangente al círculo por el punto en el que estaba la pelota en el momento de soltarla. Visto de otro modo, nuestra fuerza sobre la cuerda hace que el movimiento de la pelota se desvíe en cada instante de una recta, convirtiéndolo en circular. La "recta inicial" volverá a dominar el movimiento en cuanto deje de actuar la fuerza desviadora sobre la cuerda.

Esta es la base de la idea de Newton para el movimiento orbital de los planetas: tiene que haber una fuerza hacia dentro (hacia el Sol) que desvía continuamente el movimiento del planeta y lo hace circular, ya que si no, los planetas se irían en línea recta; se escaparían del Sistema Solar. Esa fuerza es la que llamó fuerza de atracción gravitatoria.

Si cambiamos ahora la pelota de tenis por otra más masiva, como un pequeño balón, la fuerza que necesitaremos ejercer sobre la cuerda para mantener el giro a la misma velocidad será mayor. Si cambiamos la pelota de tenis por otra menos masiva como una bola de trapo o de lana, la fuerza será menor. Vemos así, como vio Newton, que la fuerza debe ser proporcional a la masa del cuerpo que gira.

Los alumnos deben discutir qué es similar y qué es diferente en nuestro experimento. La gravedad se comporta como la cuerda, pero no es la cuerda. No hay "cuerda" ni nada material que una al Sol con los planetas y que transmita la fuerza gravitatoria. Esa es la idea de Newton de "fuerza a distancia". Newton convenció a los físicos de que tiene que haber una fuerza aunque no haya nada material que la transmita. Lo importante es que, con su fórmula, se puede calcular con excelente precisión la trayectoria del planeta, sin que sea necesario conocer cómo puede transmitirse la fuerza gravitatoria.

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