Gravitación universal

GRAVITACIÓN UNIVERSAL

Por
SANTIAGO URAN
DAVID VALDERRAMA
SEBASTIAN SIERRA
ALEJANDRO GAVIRIA
GRADO 10A

El presente es un trabajo sobre la gravitación universal.

Profesor
GERMAN NAVARRETE

FÍSICA
COLEGIO CORAZONISTA
MEDELLÍN
2010

INTRODUCCIÓN

El presente es un trabajo investigativo que trata sobre la gravitación universal, en el que se trabajarán distintos aspectos,los cuales buscaré relacionar para poder, finalmente sintetizarlos, mediante la correcta argumentación de las preguntas propuestas por el profesor.

El trabajo lo realicé basándome, principalmente, en lecturas tomadas de Internet que se refieren al tema de la gravitación universal.

Con el presente trabajo pretendo lograr un adecuado proceso de aprendizaje del tema; al poder responder laspreguntas que inicialmente nos fueron propuestas para desarrollar.



LEYES DE KEPLER
Basándose en las teorías de Copérnico y en los experimentos de su maestro danés Tycho Brahe (1546-1601), el astrónomo alemán Johannes Kepler formuló las tres leyes que llevan su nombre y que rigen el movimiento de los planetas alrededor del sol:
1. Cada planeta describe en sentido directo una órbitaelíptica, uno de cuyos focos esta ocupado por el sol.

2. El vector de posición que une el centro del sol con el centro del planeta barre áreas proporcionales a los tiempos empleados en barrerlas.

A1 = A2 en igual tiempo

3. Los cuadrados de los tiempos de revolución o periodos de los planetas son proporcionales a los cubos de los semiejes mayores de sus respectivas orbitas. Es decirT^2=Kr^3, siendo T el periodo, K una constante y a el semieje mayor de la órbita.

ATRACCIÓN ENTRE EL SOL Y UN PLANETA
El sol ejerce una fuerza de atracción gravitacional sobre el planeta, pero el planeta también ejerce una fuerza de atracción gravitacional sobre el sol.

Los planetas, como todos los cuerpos que se mueven, tenían que obedecer en primer lugar a las leyes del movimiento que Newtonhabía formulado.
Combinando la descripción de Kepler con sus leyes del movimiento, Newton encontró la forma matemática de la fuerza que ejerce el sol sobre los planetas. El razonamiento va así:
* Los planetas se desvían del camino recto. No tienen un movimiento rectilíneo y uniforme. Por lo tanto, según la primera ley de Newton, sobre ellos actúa alguna fuerza
* Una fuerza causa unaaceleración (segunda ley de Newton). La aceleración que produce esa fuerza es tal que el planeta se mueve en una elipse con el sol en un foco y cumpliendo las otras dos leyes de Kepler.
Newton usó unas matemáticas que él mismo había inventado y concluyó que la fuerza que ejerce el sol sobre un planeta era:
* proporcional a la masa del planeta: cuanto mayor la masa del planeta, más intensa la fuerza* proporcional a la masa del sol
* inversamente proporcional a la distancia entre ambos, pero elevada al cuadrado: cuanto más lejos el planeta, menos intensa la fuerza.

Distancia entre los cuerpos en metros. Si son cuerpos grandes la distancia se toma entre los centros.
Fuerza de atracción gravitatoria. Si se consideran cuerpos grandes la fuerza apunta hacia el centro de los mismos.Masas de los cuerpos en kg

Constante de Gravitación Universal. Tiene el mismo valor para todo el Universo.
Para el S.I:

Debido a la pequeñez de la constante de gravitación la fuerza de gravedad sólo es apreciable entre cuerpos cuya masa sea muy grande (planetas, estrellas…)

G es un número fijo, llamado constante de la gravitación universal
M es la masa del sol
m es la masa del planetad es la distancia entre el planeta y el sol
Tercera ley de Newton (acción y reacción): si el sol ejerce una fuerza sobre el planeta, éste ejerce sobre el sol una fuerza con la misma magnitud, pero con sentido contrario.

Si (F) es la fuerza atractiva, (Ms) masa estelar mayor, (ms) masa estelar menor y (d2) distancia al cuadrado entre las respectivas masas, esto quiere decir que la masa...