Cómo calcular la gravedad específica a partir de la densidad
Actualizado el 9 noviembre, 2022
Imagina que un extraterrestre que acaba de llegar a la Tierra desde un planeta muy muy lejano y escuchas a los terrícolas discutiendo sobre un concepto llamado gravedad específica. Si tuvieras acceso a un diccionario típico de la Tierra (y si viajaste tantos años luz para llegar hasta aquí, probablemente dedicaste tiempo a revisar los idiomas y costumbres locales) y buscaste cada una de estas palabras de forma independiente, sería lógico por tu parte asumir que tenía algo que ver con un tipo particular de atracción de un objeto masivo.
Sin embargo, aprenderías rápidamente que el término tiene mucho más que ver con la llamada densidad que con la gravedad, aunque hay una conexión no trivial. La razón por la que el término existe en la ciencia física es por la enorme gama de aplicaciones de ese recurso líquido que es más abundante y vital que cualquier otro en la Tierra: el agua.
Definición de masa y volumen
La masa (abreviada m en las ecuaciones físicas) es la magnitud física que indica la cantidad de materia que contiene un cuerpo. Una forma de considerar la materia es que posee inercia; otra es que la gravedad actúa para acelerar masas, pero no fotones sin masa, o «paquetes» de luz (lo hace un poco, pero esto solo se nota realmente en la vecindad de los agujeros negros, donde los efectos relativistas son importantes). La unidad métrica es el kilogramo (kg).
El volumen (V) representa una cantidad de espacio tridimensional cerrado en forma regular o irregular. Se basa en la unidad fundamental de longitud, el metro (m). Dado que se requieren tres dimensiones, la unidad de volumen estándar correspondiente es metros cúbicos (m3).
Masa contra peso
Acabas de aprender que la gravedad afecta a las masas. Cuando esto sucede, crea una fuerza, que en la Tierra se conoce como peso. El valor de la aceleración de la gravedad g en la superficie terrestre es 9,8 m/s2, por lo que una masa de 10 kg tendría un peso de 10 kg × 9,8 m/s 2 = 98 kg m/s2. Esta unidad se llama newton (N).
Cuando pesas un objeto, devuelve un número en kilogramos, que representa unidades de peso. En realidad, la báscula mide el peso de la cantidad de kilogramos que se muestra en la Tierra, pero te dice el resultado como una masa. Es decir, la distinción entre masa y peso se tiene en cuenta en la construcción de las escalas terrestres cotidianas.
Densidad y Gravedad Específica
La densidad (denotada por ρ , la letra griega rho) es simplemente el volumen dividido en masa, con las unidades correspondientes. En símbolos:
El problema con esto es que la densidad del agua fluctúa ligeramente en el rango de temperaturas entre congelación y ebullición, por lo que este valor no es constante y está muy cerca de 1.000.
Conversión de densidad a gravedad específica
La gravedad específica (GE) es mucho más simple de lo que tú y tus amigos alienígenas esperabais: es solo la relación entre la densidad de un objeto dado y la densidad del agua a una temperatura específica. La gravedad específica no tiene unidades. Su utilidad radica en el hecho de que la densidad de algunos objetos cambia con la temperatura de forma diferente a como lo hace el agua, por lo que usar la gravedad específica permite un pequeño factor de corrección.
Ejemplo: digamos que tienes una muestra de hierro que tiene una densidad indicada de 7.850 kg/m3. ¿Cuál es la gravedad específica del hierro en un ambiente donde ρ agua = 997 kg/m3?
Para resolverlo, simplemente divide 7.850 kg/m 3 entre 997 kg/m 3 para obtener:
Por el contrario, si necesitas una calculadora de gravedad específica a densidad, simplemente puedes multiplicar la gravedad específica por la densidad del agua a la temperatura relevante. Entonces, si alguna vez te piden que calcules la densidad a partir de la gravedad específica, ¡tu viaje intergaláctico habrá valido la pena!
Fuente: Sciencing
