Fuerzas Fundamentales De La Naturaleza

Fuerzas fundamentales de la naturaleza
La segunda ley de newton que también se expresa como F= ma, esta ley no se especifica la naturaleza de la fuerza que obra sobre un cuerpo; bien puede ser la fuerza de rozamiento o la que el viento ejerce sobre las velas de una embarcación, la fuerza con que un imán atrae limaduras de hierro o la que hace una locomotora para arrastrar un tren, o la fuerzacon que un cuerpo es atraído hacia la tierra. Sin embargo, todas las fuerzas que conocemos corresponden en una u otra forma a alguna de las fuerzas denominadas fundamentales. Una de las tareas del físico es identificar las fuerzas fundamentales que se encuentran en la naturaleza. Hasta el momento se han identificado en la naturaleza tres fuerzas que difieren fundamentalmente entre sí por suorigen y magnitud. Entre ellas: la fuerza gravitacional, la fuerza electromagnética y las fuerzas nucleares.
Movimiento de los planetas: Sabemos que el sistema solar está formado por el sol, los nueve planetas y los asteroides que giran alrededor de él. Los satélites de los planetas, como la luna, también forman parte del sistema solar. En la antigüedad existieron numerosas teorías para explicar elmovimiento de los planetas, los astrónomos del siglo XVII, al observar su movimiento con respecto a las estrellas, llegaron a la conclusión de que aquellos giraban alrededor del sol. Copérnico fue el primero que apoyó esta afirmación con base en consideraciones y observaciones cuidadosa.
Fuerzas Gravitacionales:
Se dice que Newton, al observar que una manzana se desprendía de un árbol y caía,sin que hubiese alguna causa aparente, concibió la ley de la gravitación universal. Aunque no podemos afirmar que esa valiosa concepción de Newton se produjo en ese preciso momento, pues en realidad lo hizo mediante un profundo estudio de las leyes de Kepler. ¿Por qué cae la manzana? ¿Será por la misma causa por lo cual la luna gira alrededor de la tierra y ésta alrededor del sol? ¿O por la mismacausa por la cual un satélite artificial como la cápsula Apolo 8 tripulada pudo mantenerse en órbita alrededor de la luna por primera vez en diciembre de 1968?
Isaac Newton nació en 1642, el mismo año en que murió Galileo, agrupó los estudios hechos por Copérnico, Kepler, Galileo y otros. Concentró sus estudios en la búsqueda de una explicación para la clase de fuerzas que ejerce el sol sobre losplanetas y que los mantiene en trayectorias conforme a las leyes de Kepler. De acuerdo con su primera ley, si no actuaba fuerza alguna sobre la luna, ésta se movería en línea recta con velocidad constante. Puesto que la luna sigue una trayectoria aproximadamente circular, debería existir una fuerza dirigida hacia la tierra para que la luna se mantuviera en dicha trayectoria, ¿Cuál era estafuerza? ¿Dónde tenía su origen?
fuerza que la tierra ejerce sobre la manzana para hacerla caer, podía ser la misma clase de fuerza que hace girar la luna alrededor de la tierra. Newton sabía que el radio de la órbita lunar era aproximadamente 60 veces el radio R, de la tierra, utilizando un valor aproximado de R y el valor conocido del período. T, de la luna 27.3 días, calculó la aceleración de estahacia la tierra, así;
α = ν2 y como v = 2πR
R T


α = 4 π2 R = 4 π2( 384.4 x 106) m = 2.7 x 10-3 m/seg2
T2 (2.35 X 106 seg)2
Donde R = 384.400km y
T = 27.3 días = 2.35 x 106 seg.

Este valor de la aceleración de la luna es 3640 veces menor que el valor de la aceleración con que caen los cuerpos cerca de la superficie terrestre. La manzana o cualquier cuerpo cae a una distancia aproximada de 6400 km del centro de la tierra. La luna cae de 384.400 km, es decir unas 60 veces más lejos. Newton concluyó...