Gravitación universal

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Gravitación universal

  1. 1. GRAVITACIÓN UNIVERSAL Cecilia Boarín Patricia Ereñú María Elisa Gassmann
  2. 2. DESCUBRIMIENTOS DE LA ASTRONOMÍA DURANTE EL TRANSCURSO DE LA HISTORIA Click en la cámara para ver el video
  3. 3. EL MODELO ANTIGUO DE LOS GRIEGOS <ul><li>Siglo IV antes de Cristo. </li></ul><ul><li>Teoría geocéntrica. </li></ul><ul><li>Los planetas se hallaban incrustados en esferas que giraban alrededor de la Tierra. </li></ul>
  4. 4. TOLOMEO <ul><li>Siglo II antes de Cristo. </li></ul><ul><li>Teoría geocéntrica. </li></ul><ul><li>Los planetas se movían en círculos cuyos centros giraban alrededor de la Tierra. </li></ul>
  5. 5. COPÉRNICO <ul><li>Siglo XVI. </li></ul><ul><li>Teoría heliocéntrica. </li></ul><ul><li>El Sol está en reposo y los planetas giran alrededor de él en órbitas circulares. </li></ul>
  6. 6. TYCHO BRAHE <ul><li>Siglo XVI </li></ul><ul><li>Su trabajo de basó en obtener mediciones más precisas de las posiciones de los cuerpos celestes </li></ul><ul><li>Este trabajo lo llevó a cabo durante casi 20 años. </li></ul><ul><li>Los datos obtenidos, cuidadosamente tabulados, fueron la base del trabajo de Johannes Kepler. </li></ul>
  7. 7. JOHANNES KEPLER <ul><li>Astrónomo alemán (1571-1630). </li></ul><ul><li>Logró descubrir las tres leyes de los movimientos de los planetas, que dio origen a la Mecánica Celeste. </li></ul>
  8. 8. PRIMERA LEY DE KEPLER <ul><li>Todo planeta gira alrededor del Sol describiendo una órbita elíptica, en la cual el Sol ocupa uno de sus focos. </li></ul>
  9. 9. SEGUNDA LEY DE KEPLER <ul><li>El radio focal que une a un planeta con el Sol “describe” áreas iguales en tiempos iguales. </li></ul>
  10. 10. TERCERA LEY DE KEPLER <ul><li>Los cuadrados de los períodos de revolución de los planetas son proporcionales a los cubos de los radios de sus órbitas. </li></ul>Planeta Período de revolución (T) (en años) Radio de la órbita (r) (en u.a) T²/r³ [en año²/(u.a)³] Mercurio 0,241 0,387 Venus 0,615 0,723 Tierra 1,000 1,000 Marte 1,881 1,524 Júpiter 11,86 5,204 Saturno 29,6 9,58 Urano 83,7 19,14 Neptuno 165,4 30,2 Plutón 248 39,4
  11. 11. <ul><li>Por lo tanto la tercera ley de Kepler se expresa matemáticamente por: </li></ul>donde K es una constante para todos los planetas
  12. 12. LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL <ul><li>La fuerza centrípeta que mantiene a un planeta en su órbita, se debe a la atracción que el Sol ejerce sobre él. </li></ul>
  13. 13. <ul><li>Fuerza de atracción entre el Sol y un planeta: </li></ul><ul><li>F es proporcional a la masa m del planeta. </li></ul><ul><li>F es proporcional a la masa M del Sol. </li></ul><ul><li>F es inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, r , entre el Sol y el planeta. Es decir, </li></ul>donde G es una constante de proporcionalidad denominada constante de gravitación universal
  14. 15. LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL
  15. 16. COMPROBACIÓN EXPERIMENTAL DE LA LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL <ul><li>El físico inglés Henry Cavendish, empleando una balanza de torsión, realizó el siguiente experimento: </li></ul>
  16. 17. VALOR DE LA CONSTANTE DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL <ul><li>En el Sistema Internacional de Unidades (SI), el valor de G es: </li></ul>
  17. 18. CÁLCULO DE LA MASA DEL PLANETA TIERRA
  18. 19. MOVIMIENTO DE LOS SATÉLITES <ul><li>Cómo se puede colocar un satélite en órbita. </li></ul><ul><li>El satélite debe elevarse, mediante poderosos cohetes, hasta la altura h deseada. </li></ul><ul><li>El satélite, por medio de cohetes, es lanzado horizontalmente con una velocidad v . </li></ul><ul><li>Una vez puesto en órbita, el satélite seguirá girando indefinidamente alrededor de la Tierra. </li></ul>
  19. 20. <ul><li>Cálculo de la velocidad del satélite. </li></ul>Observemos que la velocidad no depende de la masa del satélite, y que cuanto mayor sea su radio orbital, menor será su velocidad.
  20. 21. <ul><li>Período de revolución del satélite. </li></ul><ul><li>Es el tiempo que el satélite tarda en dar una vuelta alrededor del centro de la Tierra </li></ul>
  21. 22. SATÉLITES ESTACIONARIOS <ul><li>Son los satélites que tienen período de revolución igual que la Tierra (24 h). </li></ul><ul><li>Se encuentran situados en el plano del Ecuador terrestre. </li></ul><ul><li>Son los satélites del tipo llamado Intelsat, empleados para las telecomunicaciones mundiales. </li></ul><ul><li>A un observador de la Tierra le parecerá que los satélites están inmóviles debido que ambos tardan lo mismo en dar una vuelta sobre su eje. </li></ul>
  22. 23. ANTENAS PARABÓLICAS
  23. 24. LOS SATÉLITES ARTIFICIALES ALREDEDOR DE NUESTRO PLANETA
  24. 25. USOS DE LOS SATÉLITES ARTIFICIALES Click en la cámara para ver el video
  25. 26. CURIOSIDADES ¿SABIAS POR QUÉ … <ul><li>FLOTAN LOS CUERPOS DENTRO DEL SATELITE SI SE ENCUENTRAN DENTRO DE LA GRAVEDAD TERRESTRE ? </li></ul>
  26. 27. <ul><li>PESO Y ACELERACIÓN </li></ul>
  27. 28. <ul><li>Los astronautas en órbita alrededor de la Tierra tienen esta sensación de “sin peso” por la misma razón que la del ascensor en el que se cortó la cuerda. </li></ul><ul><li>No hay fuerzas de contacto que tiren de ellos o que los empujen. </li></ul><ul><li>Al ser la fuerza de gravedad una fuerza de acción a distancia, no se siente, y , en consecuencia, no hay nada que provea la sensación de peso. </li></ul><ul><li>La única razón por la que los astronautas orbitan alrededor de la Tierra con movimiento circular, es la fuerza de gravedad que provee la aceleración centrípeta. </li></ul>
  28. 29. CAÍDA LIBRE DE LOS CUERPOS EN EL ESPACIO Los astronautas están en caída libre como la nave espacial; están cayendo hacia la Tierra sin chocar contra ella. Su velocidad tangencial es la que le permite mantener el movimiento circular, mientras que la fuerza de gravedad es la que los tira hacia abajo.
  29. 30. FUENTES <ul><li>Física General de Máximo Alvarenga </li></ul><ul><li>Física de Lilia Romanelli y Alejandro Fendrik </li></ul><ul><li>http://cfa-www.harvard.edu/space_geodesy/ATLAS/gps_es.html </li></ul><ul><li>http://es.youtube.com/watch?v=22HoExTMibk </li></ul><ul><li>http://es.youtube.com/watch?v=VRYjx8Y43bY </li></ul><ul><li>http://eltamiz.com/2007/04/27/falacias-en-el-espacio-no-hay-gravedad </li></ul><ul><li>http://www.100pies.net/gifs/Astronomia/Satelites.asp </li></ul>

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