constante de gravitacion
GRAVEDAD
El estudio de Newton de los planetas lo llevo a la
conclusión que toda partícula en el universo ejerce la
misma fuerza de gravitación sobre otra partícula.
Los planetas son aproximadamente esféricos y muy
Los planetas son aproximadamente esféricos y muy
pequeños comparados con la distancia entre ellos.La tierra tiene un radio de 6400 km y esta a 150 millones de
kilómetros del sol
Para un objeto esférico la interacción se puede considerar
como una masa localizada en el centro, y podemos
como una masa localizada en el centro y podemos
aproximar los planetas a partículas.
A partir del comportamiento de los planetas dedujo la ley de
p
p
p
j
y
la fuerza de la gravedad entre pares arbitrarios de partículas.
LEY UNIVERSAL DE LA
GRAVEDADNewton sabia de la tercera ley de Kepler que la
y
p
q
aceleración de un planeta hacia el sol decrece
como el inverso del cuadrado de su distancia al sol.
Mayor
l
ió
aceleración
r2
r1
Menor
M
aceleración
LEY UNIVERSAL DE LA
GRAVEDAD
La aceleración no depende de la masa del planeta.
p
p
Júpiter sigue la misma norma que mercurio.
Aplicando la segunda ley denewton al planeta
planeta.
a
F
=
masa
planeta − sol
planeta
l
1
∝ (indep de la masa)
r
2
planeta
LEY UNIVERSAL DE LA
GRAVEDAD
La fuerza gravitacional será
g
proporcional a la masa F
planeta − sol
De acuerdo a la tercera ley de
Newton el planeta
Newton el planeta
F
sol − planeta
F
sol − planeta
=F
planeta − sol
masa
∝
r
planeta2
masa
∝
r
sol
2
masa × masa
∝
r
sol
l
2
planeta
l
LEY UNIVERSAL DE LA
GRAVEDAD
La ley universal de Newton establece que se obtiene el
mismo resultado para pares de partículas:
masa × masa
masa × masa
F ∝
= −G
r
r
A
A− B
B
A
2
B
2
G = 6.67 × 10 Nm / kg
−11
2
2
Lectura O. Spiridónov, “Constantes físicas Universales”, p
Primera Historia. Exp. De Cavendish
m = 47.8 g
M = 47.8k
kg
F = 1.05 × 10 N
r = 0.120m
Balanza de Cavendish
−8
G = 6.62 × 10 Nm / kg
−11
2
2
EJEMPLO
El trasbordador espacial, orbita la
El trasbordador espacial orbita la
tierra a 200Km sobre la superficie
de la tierra. Use el resultado de
Newton para encontrar la rapidez
Newton para encontrar la rapidezdel trasbordador en su orbita
200 km
La fuerza de la gravedad
lo acelera en su orbita
circular a=v /r y señala
circular a=v2/r y señala
hacia el centro del circulo,
g q
igual que la fuerza
F =m
transb
G
masa
EJEMPLO
a
trasb
× masa
r
tierra
2
=m
2
trasb
v
r
200 km
R=6400km Luego r=6600 km
g
F =m
transb
a
masa
v =G= 6 × 10 (m / s )
r
v = 7.8 × 10 m / s
2
tierra
3
7
2
EJEMPLO
Cuál es el peso del astronauta en el
C ál
l
d l
l
trasbordador, respecto a su peso en
la superficie de la tierra?
p
200 km
R=6400km Luego r=6600 km
g
EJEMPLO
Cuál es el peso del astronauta en el
C ál
l
d l
l
trasbordador, respecto a su peso en
la superficie de la tierra?
p
× masaF = −G
R
masa × masa
F = −G
r
La razón entre los pesos
masa
trasb
sup
tierra
2
trasb
orbit
tierra
2
× masa
−G
r
F /F =
masa × masa
−G
R
masa
trasb
tierra
2
orbit
sup
trasb
tierra
2
= (R / r ) = 0.94
2
http://es.wikisource.org/wiki/De_la_Tierra_a_la_Luna
En la novela de Jules Verne, una nave es lanzada a la luna. Cuandoestán cenando en el piso de la nave (la parte más cercana a la tierra)
su perro nueve y es sacado de la nave por una ventanilla especial. El
perro permanece allí todo el viaje. Los pasajeros aguardan el
p
momento en el cual la atracción de la Luna supere la atracción de la
tierra, por lo cual el piso comenzará a actuar como techo y
viceversa. ANALICE LA HISTORIA....
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