Tema 1 Campo Gravitatorio

Campo Gravitatorio
2º Bachillerato

Esquema de Contenidos.
1. Evolución histórica de los Modelos de Universo.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.

Aristóteles.
C. Ptolomeo.
Aristarco de Samos.
N. Copérnico.
Galileo Galilei
J.Kepler.
Isaac Newton.

2. Ley de la Gravitación Universal.
3. Concepto de Campo.
1. Campo de fuerzas.
2. Campo Conservativo.

4. Estudio del campo Gravitatorio.
1. Cálculo numérico.
2.Representación gráfica.
3. Relación con la fuerza que soporta una masa puntual no unitaria.

5. Potencial Gravitatorio.
1. Cálculo numérico.
2. Representación gráfica.
3. Relación con la energía que soporta una masa puntual no unitaria.

6. Teorema de Gauss
1. Concepto de Flujo gravitatorio.
2. Aplicaciones.

Evolución Histórica del concepto de
Universo: Aristóteles.(384-322 a.C)
• La cosmologíaaristotélica postula la existencia
de un Universo finito, donde no existe el vacío,
formado por una serie de esferas concéntricas.
• La Tierra es también una esfera, no de gran
dimensión, y se encuentra en el centro del
Universo, en reposo.
• La envoltura exterior del Universo, el «primer
cielo», es una esfera finita que contiene las
estrellas fijas; dichas estrellas no tienen
movimiento propio, perola rotación uniforme
del primer cielo les hace cumplir una
revolución de 24 horas. El movimiento del
primer cielo pone además en movimiento todas
las demás esferas.
• Para Aristóteles el
Universo
era geocéntrico y geoestático y los planetas
describían
sus
órbitas
en
un
movimiento circular y uniforme.

Evolución Histórica del concepto de
Universo.
Aristarco de Samos.280 a.C
• Fue
un astrónomoy matemático
griego,
nacido
en
Samos, Grecia. Él es la primera persona, que se conozca, que
propone el modelo heliocéntrico del Sistema Solar, colocando
el Sol, y no la Tierra, en el centro del universo conocido.
• Sus revolucionarias ideas astronómicas no fueron bien
recibidas y fueron pronto desechadas. El paradigma que
dominaba
era
la teoría
geocéntrica de
Aristóteles
desarrollada a fondo años mástarde por Ptolomeo. No fue
hasta Copérnico, unos mil setecientos años más tarde, que
empezó a plantearse el modelo heliocéntrico como una
alternativa consistente.
• Por desgracia, del modelo heliocéntrico de Aristarco solo nos
quedan las citas de Plutarco y Arquímedes.

Evolución Histórica del concepto de Universo.
C. Ptolomeo. (Siglo II d.C)

• El tema central de su libro Almagesto es laexplicación del
sistema ptolomaico. Según dicho sistema, la Tierra se
encuentra situada en el centro del Universo y el sol, la luna
y los planetas giran en torno a ella arrastrados por una gran
esfera llamada "primum movile", mientras que la Tierra es
esférica y estacionaria. Las estrellas están situadas en
posiciones fijas sobre la superficie de dicha esfera.
También, y según la teoría de Ptolomeo, elSol, la Luna y los
planetas están dotados además de movimientos propios
adicionales que se suman al del primun movile. Ptolomeo
afirma que los planetas describen órbitas circulares
llamadas epiciclos alrededor de puntos centrales que a su
vez orbitan de forma excéntrica alrededor de la Tierra. Por
tanto la totalidad de los cuerpos celestes describen órbitas
perfectamente
circulares,
aunque
lastrayectorias
aparentes se justifican por las excentricidades. Además, en
esta obra ofreció las medidas del sol y la luna y un catálogo
de 1. 028 estrellas.

Evolución Histórica del concepto de Universo.
N. Copérnico. (1543)
• Nicolás Copérnico nació en Thorn, Polonia, el 19 de
Febrero de 1473. 
• En su libro títulado “De Revolutionibus Orbium
Coelestium” Copérnico ilustra un universo con el Sol en
elcentro. La Tierra tiene el mismo tratamiento que los
demás planetas, salvo la Luna que gira alrededor de
ella.
Los planetas se mueven en órbitas circulares
básicamente iguales a las que Aristarco había sugerido
en el 200 a. C., con sus epiciclos correspondientes. 
En la siguiente figura vemos la órbita de Marte, con su
deferente y epiciclo, como lo describe el modelo de
Copérnico. 
Este libro...