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GRAVITACIÓN Y MOVIMIENTO PLANETARIO

GRAVITACIÓN
Podemos considerar la astronomía como la más antigua de las ciencias, la cantidad y precisión de los datos astronómicos conseguida desde épocas remotas son importantes
Uno de los problemas que preocupaba a los pueblos antiguos fue el movimiento del sol, de la luna, y de los demás cuerpos del firmamento. Otro de los problemas que ha intrigado alhombre desde los albores de la civilización ha sido el movimiento de los cuerpos celestes. Quizá uno de los procesos más importantes en la historia de la ciencia ha sido comprender el movimiento planetario, para lo cual se crearon modelos.
1. TEORÍA GEOCÉNTRICA
Fue enunciada por Claudio Ptolomeo, quien sostenía que todos los cuerpos celestes giraban alrededor de la Tierra describiendo órbitascirculares. Es decir que se consideraba a la Tierra como el centro del Universo.
2.- TEORÍA HELIOCÉNTRICA
Fue enunciada por Nicolás Copérnico, quien sostenía que eran los planetas los que giraban alrededor del Sol describiendo órbitas circulares. Años más tarde esta teoría fue apoyada por Galileo Galilei, quien utilizando su telescopio rudimentario también llegó a la conclusión que los planetasgiraban alrededor del Sol.
3.- TEORÍA ACTUAL
Johannes Kepler, basado en las mediciones de su profesor Tycho Brahe, formuló las siguientes leyes:
A) Primera Ley (Ley de las Orbitas)
Los planetas giran alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas, en uno de cuyos focos se encuentra el Sol
B) Segunda Ley ( Ley de la Áreas)
El vector posición de un planeta con respecto al Sol barre áreasiguales en tiempos iguales.
De aquí se desprende que la velocidad del planeta en el perihelio (punto cercano al sol) es mayor que en el afelio (punto más alejado del sol)
C) Tercera Ley (Ley de los Períodos)
Cuando un planeta se mueve alrededor del Sol, se observa que el cuadrado de su período de revolución es directamente proporcional al cubo del radio vector medio.
T2 = KR3





LEY DELA GRAVITACIÓN UNIVERSAL (ley de Newton)
La siguiente etapa de la historia de la astronomía fue una discusión de la dinámica del movimiento planetario y determinar la interacción responsable de tal movimiento.
Es aquí donde Isaac Newton dio su grandiosa contribución la Ley de la Gravitación Universal
“Dos cuerpos cualesquiera en el Universo, se atraen con una fuerza que es directamenteproporcional a cada una de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que separa sus centros.”
Expresando lo anterior en términos formales, esta ley establece que la fuerza que ejerce un objeto dado con masa m1 sobre otro con masa m2 es directamente proporcional al producto de las masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa:
Poniendo lo anterioren una fórmula, tenemos:




















Donde m1 y m2 son las masas de los dos objetos, d es la distancia que separa sus centros de gravedad y G es constante de gravitación universal G = 6,67 . 10-11 N.m2/kg2

OBSERVACIONES
a) A pesar que “m1”puede ser diferente que “m2” sobre cada masa actúa el mismo módulo de fuerza (F)
b) Las masas se consideran puntuales cuandosus dimensiones son pequeñas comparadas con la distancia (d) que las separa
c) Cuando las masas sean esféricas o cascarones esféricos, no necesariamente deben ser puntuales, la distancia (d) a considerarse es aquella medida entre los centros geométricos de las esferas o cascarones homogéneos.
d) Generalmente, la fuerza gravitacional es considerable cuando las masas son muy grandes(planetas, estrellas….) Cuando las masas sean pequeñas, se despreciará la fuerza (F) gravitacional debido al pequeño valor de G = 6,67 . 10-11 N.m2/kg2

e) Por lo menos para que la fuerza gravitacional (F) sea considerable, una de las masas debe ser muy grande (Luna, Tierra, planeta, estrella…)
f) La fuerza gravitacional es una fuerza más del D.C.L.y existe a pesar de que las masas sean móviles...