los satelites


Tarea 1

Julio Eduardo Carrasco Pavez

I.- De una explicación ( bien fundamentada) desde el punto de la Física el porquéno caen los satélites a la tierra. ( Revisar texto –Apunte del profesor Luis H. Rodríguez está en página WEB del Depto. de Física - Física I Ing. Civil.)

El problema de la caída de la Luna no se lo plantearon en la antigüedad, porque pensaban que los cuerpos celestesno estaban hechos con la misma materia que los cuerpos terrestres. Galileo con su telescopio observó montes y valles sobre nuestro satélite, llegando a pensar que está formado por rocas ordinarias, como han confirmado los astronautas que han puesto su pie sobre ella. Newton fue el primero en preguntarse por qué no se cae la Luna.

El principio de la inercia dice que si sobre la Luna no actuaraninguna fuerza, se movería en línea recta y con velocidad constante. Sin embargo la Luna describe un movimiento circular alrededor de la Tierra, y para ello es necesaria una fuerza que la desvíe continuamente hacia la Tierra.

Para aclarar esta idea, Newton propuso el siguiente ejemplo: cuando lanzamos un proyectil desde cierta altura, la fuerza peso va doblando su trayectoria, hasta que cae alsuelo. Pero si lanzamos el proyectil cada vez con más velocidad inicial, llegará el caso en que el cuerpo volverá a su punto de lanzamiento, sin tocar el suelo (despreciando la influencia del rozamiento con el aire, por supuesto).

Por tanto, ante la pregunta ¿por qué no se cae la Luna?, la respuesta es que la Luna está en continua caída hacia la Tierra. Pero a medida que cae, el suelo de laTierra se va curvando bajo él. El resultado es que la Luna cae, pero nunca llega al suelo porque éste se curva en igual medida.

Una vez comprendido el movimiento de la Luna, del mismo modo se comprende también el movimiento de los planetas alrededor del Sol. Y también Newton nos ha abierto la posibilidad de lanzar satélites artificiales que orbiten alrededor de nuestro planeta. Basta con dotarlos deuna rapidez suficiente como para que su caída siga una órbita circular. Los satélites artificiales tienen numerosas aplicaciones:

Telecomunicaciones: repiten la señal de radio o televisión que les llega, para que ésta pueda alcanzar puntos lejanos del mundo. Esto nos permite ver en directo acontecimientos que ocurren en otros continentes.

Observación: desde los satélites espías, pasandopor satélites de observación climática, hasta satélites que permiten elaborar mapas precisos y detallados de los cultivos, nuestro planeta está siendo constantemente fotografiado desde el espacio.

Sistemas de posicionamiento global (GPS): una serie de satélites situados estratégicamente, reciben la señal emitida por un aparato desde la Tierra, y se la devuelven. El aparato calcula la distanciahasta los satélites a partir del tiempo que tarda la señal en volver. Si se conoce la distancia a tres satélites, se puede determinar con total exactitud la posición del aparato. Esto es de gran ayuda en el transporte (navegadores).

Estudios científicos: el telescopio espacial Hubble (en honor del astrónomo Edwin Hubble) ha revolucionado la observación del cielo, ya que al estar en órbita no seve afectado por la atmósfera, obteniendo imágenes de un gran detalle. Por otra parte, la Estación Espacial Internacional (ISS), aún en construcción, permitirá realizar experimentos “en ausencia de gravedad”, lo cual es imposible en la Tierra.

Para que un objeto siga una trayectoria circular, es necesario siempre aplicarle una fuerza centrípeta: es decir, una fuerza dirigida en todo momento alcentro de la circunferencia. La fuerza centrípeta no es una nueva interacción, sino que cualquiera de las fuerzas estudiadas en el tema anterior puede dar lugar a un movimiento circular:

En el caso de los planetas o los satélites, que giran en círculos, la fuerza gravitatoria es la que hace el papel de fuerza centrípeta.

En cualquier caso, el módulo de la fuerza centrípeta viene dado por la...