Entendemos la gravedad?

¿Entendemos la
Gravedad?
Dr. Jorge Zuluaga
Grupo de Física y Astrofísica Computacional
Instituto de Física – U. de A.
Cristina López y John Pestana
Licenciatura en Matemáticas y Física

“La naturaleza y sus leyes estaban ocultas en
la noche, Dios dijo: Hágase Newton!” y todo
fue luz.”
Alexander Pope, 1688-1744
“Mas no duró: el diablo gritó: ¡Oh! ¡Hágase
Einstein! y se re establecióel status quo”
Sir John C. Squire, 1884-1958

Jorge Zuluaga -2008

Contenido
 Los

fenómenos gravitacionales

 Descripción

vs. explicación de la

gravedad
 La

gravedad del siglo XXI

 La

gravedad del siglo XVII

 Preguntas

alrededor de la educación

 Conversatorio

Jorge Zuluaga -2008

Los fenómenos
gravitacionales

Los cuerpos caen…
… si se los dejalibres y quietos se aproximan al piso


Un cuerpo amarrado a una cuerda y dejado en
libertad, tensa la cuerda …
… Los cuerpos más “grandes” (volumen, “masa”)
producen mayor tensión (mayor “peso”)



Sin importar su “tamaño” (masa, volumen) los
cuerpos caen en el mismo tiempo …
… lanzados desde alturas iguales y si son
compactos y “poco influenciables” por el aire



Cuando uncuerpo es lanzado horizontalmente
su movimiento se vuelve curvilíneo

Jorge Zuluaga -2008

Los fenómenos
gravitacionales

La Luna describe una trayectoría cerrada
alrededor de la Tierra …
… igual sucede con los satélites y los
planetas


Experimentamos un “vacío en el estómago”
cuando caemos libremente …
… Los paracaidistas no sienten ese “vacío”



Los astronautas en eltransbordador
espacial “flotan”



En la superficie de la Luna las cosas son
menos “pesadas”

Jorge Zuluaga -2008

Describir vs. Explicar


Describir:
“Representar a alguien o algo por medio del
lenguaje, refiriendo o explicando sus distintas
partes, cualidades o circunstancias” (DRAE, 2008)
– En física, descripción cuantitativa
– Leyes empíricas de relación entre las partescuantificadas
– Leyes más fundamentales (ab initio) que
describen las relaciones las cantidades asociadas
al fenómeno
– Asociada a la pregunta por el ¿cómo?
– Ejemplo:
N de cada 10 hijos de una pareja son hombres

Jorge Zuluaga -2008

Describir vs. Explicar


Explicar:

–
–
–
–

“Llegar a comprender la razón de algo, darse
cuenta de ello”, “Dar a conocer la causa o
motivo dealgo” (DRAE, 2008)
Relacionada con el “entendimiento” de las cosas
Causas fundamentales
Asociada a las preguntas por el ¿Qué? y el ¿Por
qué?
Ejemplo:

El sexo es determinado por la presencia del cromosoma X o
Y en el espermatozoide. Si la proporción de
espermatozoides con cromosoma Y es N de cada 10
entonces la probabilidad de que nazca un varón es N/10.

Jorge Zuluaga -2008Descripción de la gravedad


El “peso” de un cuerpo es directamente
proporcional con su “masa” (empírica):
… a mayor masa, mayor es la
tensión en una cuerda que lo sostiene



Los cuerpos independiente de su “peso” caen con
una aceleración igual, de 9.8 m/s2 (35 km/h/s) …
… al nivel del mar en la Tierra



La aceleración de caída disminuye con la altura …
… razón inversa al cuadradode la distancia al
centro de la Tierra



La aceleración de caída es menor cerca de la
Luna

Jorge Zuluaga -2008

Descripción de la gravedad
 Cuando

un cuerpo es lanzado
“horizontal/” con suficiente velocidad
…

… lejos de la Tierra, describe una trayectoría
“cónica” alrededor del centro del planeta
– Muy cerca de la Tierra la trayectoría es
aproximadamente una parábola
–Muy lejos de la Tierra (satélites) la
trayectoría puede ser una elipse
(cerrada) o una hipérbola (abierta)

Jorge Zuluaga -2008

Explicación de la Gravedad




La primera explicación de la gravedad
“supuestamente” fue dada por
Isaac Newton, 1687
La teoría de Newton no buscaba explicar la gravedad
sino describirla…
“Hypotheses non fingo”, Escolio General, Tercera Edición de los...