Leyes


 
Introducción


 

El movimiento de los cuerpos celestes ha intrigado al hombre desde los albores de la civilización. Tal vez uno de los procesos más interesantes de la historia de la ciencia haya sido la evolución del entendimiento del movimiento planetario.
Johannes Kepler(1571-1630), Astrónomo y Matemático alemán, adoptó el sistema planetario heliocéntrico, propuesto por NicolásCopérnico (1473-1543), como modelo superior al sistema geocéntrico tolemaico del sistema solar aceptado en su tiempo. En su búsqueda de regularidades en el movimiento planetario, Kepler analizó cuidadosamente, las observaciones astronómicas del danés Tycho Brahe (1546-1601), descubriendo las tres leyes que obedecen los planetas en su movimiento alrededor del Sol.

Kepler, quien era ayudante deBrahe, obtuvo los datos astronómicos de este último y desarrolló un modelo matemático para el movimiento de los planetas. Después de muchos cálculos laboriosos Kepler descubrió que los datos precisos de Brahe en relación con la rotación de Marte alrededor del Sol eran la clave de la respuesta. Las leyes de Kepler. Sirvieron de base cinemática para la ley de la gravitación de Newton.

Kepler


Lasleyes de Kepler se enuncian de la manera siguiente:

1)  Los planetas describen órbitas elípticas en uno de cuyos focos se encuentra el Sol.
2)  El segmento de recta que une el centro del Sol con el centro de cualquier planeta barre áreas iguales de su elipse en tiempos iguales.
3)  Los cuadrados de los períodos de revolución de los planetas son directamente proporcionales a los cubos de susdistancias medias al Sol. ( T2 = C.R3) Donde C es una constante de proporcionalidad que tiene el mismo valor para todos los planetas.

Newton demostró que estas leyes son las consecuencias de una fuerza única que existe entre cualesquiera dos masas. La ley de gravitación universal fue formulada por Newton en 1666, pero no se publicó hasta 1687, cuando apareció como un capítulo en su monumentalobraPrincipia Mathematica Philosophiae Naturalis

La ley de la gravedad de Newton, junto con su desarrollo de las leyes del movimiento brinda las bases para la solución matemática completa del movimiento de planetas y satélites.
La ley describe las fuerzas que aparecen debido a las masas de los objetos. Dichas fuerzas son consecuencias de la interacción gravitacional. Una de las fuerzas másimportantes que actúa entre dos cuerpos cualesquiera, sobre todo si uno de ellos tiene una gran masa como el planeta Tierra, es lafuerza de gravedad; dicha fuerza mantiene a cuerpos celestes, como los planetas en sus órbitas, a la vez que afecta los objetos que se lanza en la superficie de la Tierra.


La manzana que cae
La idea de que la gravedad se extiende por todo el universo se debe al físicoinglés Isaac Newton. Según cuenta la leyenda, Newton concibió esta idea cuando estaba sentado bajo un árbol de manzano pensando en las fuerzas de la naturaleza. Newton entendía el concepto de inercia que Galileo había introducido años antes; sabía que en ausencias de fuerzas externas los objetos en movimiento persisten en su estado de movimiento en línea recta con rapidez constante. Sabía que todocambio en la rapidez o dirección de un objeto se debe a la acción de una fuerza.

Una manzana madura propició lo que habría de convertirse en una de las generalizaciones de mayor alcance de la mente humana. Newton vio caer la manzana, o quizás incluso la sintió sobre su cabeza... la historia no es clara al respecto.
Tal vez miró hacia arriba, a través de las ramas del manzano, y vio la Luna.Newton había estado reflexionando acerca del hecho de que la Luna no describe una trayectoria recta, sino que gira alrededor de la Tierra, y sabía que un movimiento circular es un movimiento acelerado, lo que implica la presencia de una fuerza.

¿Pero cuál era esta fuerza? Newton tuvo la perspicacia de comprender que la fuerza que actúa entre la Tierra y la Luna es la misma fuerza que tira de...