fisica

Apuntes del tema 2 - “Campo gravitatorio”
Física – 2º Bachillerato

1.- INTRODUCCIÓN HISTÓRICA. LEYES DE KEPLER.
El ser humano lleva observando el movimiento de los cuerpos celestes desde que se encuentra sobre la Tierra.
Así, a lo largo de la Historia ha intentado en numerosas ocasiones dar una explicación de dicho fenómeno; hasta llegar
a Newton, han sido varios los científicos yastrónomos que han propuesto teorías para justificar el comportamiento del
Universo. Mencionamos a continuación los más importantes:
1.

Ptolomeo de Alejandría (100-170 d.C.)
Este científico griego defendió en su obra Almagesto la
teoría geocéntrica de Aristóteles, según la cual la Tierra se
encontraba en el centro del Universo y todos los demás
planetas, el Sol y las estrellas giraban alrededor deella. Sin
embargo, para explicar los movimientos irregulares de algunos
planetas, como Venus o Marte, recurrió a los epiciclos y
deferentes, complejas combinaciones de movimientos
circulares de dichos planetas. Con todo ello, las ideas de
Ptolomeo permanecieron casi 2000 años inalteradas en el
mundo occidental hasta la irrupción de Copérnico.

2.

Nicolás Copérnico (1473-1543)
Fue unmonje polaco que en 1530 publica un libro
llamado Revoluciones, en el que rompe abiertamente
con el modelo aristotélico al postular que es la Tierra y
los restantes planetas los que se mueven en órbitas
circulares alrededor del Sol (teoría heliocéntrica, ver
dibujo a la derecha). Esta idea causó un gran revuelo
en la época, y de inmediato ganó adeptos y
detractores; de hecho, se le objetóque era incapaz de
explicar la paralaje estelar (desplazamiento aparente
de las estrellas que aparece debido a un cambio de
posición de la Tierra). Tuvieron que transcurrir casi 100
años hasta que la teoría heliocéntrica fuera comúnmente aceptada, y casi 300
hasta que Bessel, en 1843, logró calcular la primera paralaje estelar, lo cual
demostró de manera definitiva la traslación de la Tierra.3.

Tycho Brahe (1546-1601)
Este científico danés puede considerarse como el
primer astrónomo propiamente dicho, pues dedicó muchos años de su vida a realizar mediciones
exactas (distancias, ángulos,...) sobre el movimiento de los planetas con la única ayuda de cálculos
geométricos, proporcionando de esta manera los datos que permitirían afianzar el modelo
heliocéntrico.

4.

GalileoGalilei (1564-1642)
A este físico italiano se le conoce por muchos descubrimientos; uno de ellos fue el
telescopio, mediante el cual descubrió montañas en la Luna y los satélites de Júpiter, hechos que
chocaban frontalmente con las ideas de la época. Galileo era un copernicano convencido, y
aunque no consiguió demostrar las ideas heliocéntricas, las defendió durante toda su vida.
5.Johannes Kepler (1571-1630)
Fue un astrónomo y matemático alemán, discípulo de Tycho Brahe. Recogió todas las
medidas que su maestro había tomado y a partir de ellas elaboró, en 1609 en la obra Nueva
Astronomía, una teoría cuantitativa empírica (basada, pues, en datos experimentales) acerca del
movimiento de los planetas alrededor del Sol. Dicha teoría se resume en tres leyes, las leyes de
Kepler,que son las siguientes:

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Apuntes del tema 2 - “Campo gravitatorio”
Física – 2º Bachillerato

•

1ª ley, o ley de las órbitas: “Todos los planetas describen órbitas elípticas alrededor del Sol, el cual está situado
en uno de los focos de la elipse”.
Esta ley acaba con la idea aristotélica y comúnmente aceptada hasta entonces según la cual la trayectoria
perfecta para los cuerposcelestes era la circular:

•

2ª ley, o ley de las áreas: “El radio vector de un planeta barre
áreas iguales en intervalos de tiempo iguales”. Esta ley implica
que los planetas no se mueven con velocidad constante, sino
que lo hacen más rápido cuanto más cerca estén del Sol
(perihelio), y viceversa (se mueven más despacio en el afelio).

•

3ª ley, o ley de los períodos (publicada en...