CAMPO GRAVITATORIO

Concepciones históricas-Movimiento de los planetas

Platón

Las estrellas se movían en torno a la Tierra con trayectorias circulares y los planetas se encuentran el cielo.

Aristóteles

Combatió la idea de una Tierra plana, propuso el modelos de los 4 elementos y supuso que los cuerpos celestes giraban alrededor de la Tierra en esferas concéntricas rotatorias.

Ptolomeo

Modelo Geocéntrico

Las estrellas están fijas en el
cielo y los planetas giran alrededor de la
Tierra en una circunferencia denominada epiciclo.

Aceptado por la Iglesia ya que situaba al Ser Humano como el centro de todo.

Tycho Brahe

Aportó datos sobre la órbita de Marte, que
más tarde iban a ser cruciales para la formulación de las leyes correctas del movimiento de los planetas por parte de Kepler y rebatió la Tª Geocéntrica.

Aristarco de Samos

Modelo Heliocéntrico

Sol como centro del
mundo, y no a la Tierra.

Distancia Sol Tierra +> Distancia Luna Tierra

Sol > Tierra

Nicolás Copérnico

Sol como centro del Universo, La Tierra tiene un movimiento triple en torno a su centro, un movimiento anual en torno al Sol, y un movimiento cónico de su eje de rotación.

Galileo Galilei

Confirmo el Modelo Heliocéntrico

Descubre los satélites de Júpiter, demostrando así que existen más movimientos circulares en el universo y observando las manchas solares, dedujo la rotación solar.

Johannes Kepler

Las órbitas de los planetas son elípticas

Edwin Hubble

El espacio entre las galaxias
aumenta y que el universo se expande, aunque esta expansión queda disminuida por la atracción gravitatoria mutua de los cuerpos celestes.

Leyes de Kepler

1 Ley de las órbitas

Las órbitas de todos los planetas son elípticas y el Sol está en uno de sus focos.

2 Ley de las áreas

Los vectores de posición de los planetas se desplazan por áreas iguales , y lo hacen en el mismo tiempo.

3 Ley de los periodos

Los periodos al cuadrado son igualas a los cubos de sus distancias medias al Sol.

T² = K · a3

Ley de Gravitación Universal

Newton llamó gravitación a la interacción que se produce entre la Tierra y el Sol, la Tierra y la Luna o el Sol y los planetas.

F =( -G m1 m2/ r2 ) Ur

m1 y m2 son las masas de los cuerpos que se están atrayendo , r la distancia que existe entre estos y G es la cte de gravitación universal, G=6,67·10-11 N·m2·kg-2

Campo

¿Qué es?

Es la perturbación que un cuerpo causa en el espacio que lo rodea por el hecho de tener masa. .

Magnitud que lo caracteriza

Depende de la posición y del tiempo

Puede ser

Escalar

Vectorial

Puede

Variar de un punto a otro

No variar

Intensidad de Campo

g = F/m

= (-GM/r2) Ur

Topic principal

Líneas de Campo

Se utilizan para representar gráficamente el Campo Gravitatorio.

Definen la trayectoria que seguirían los cuerpos si se dejaran libres en el campo gravitatorio.

Su densidad depende de su propio módulo

Satélite Geoestacionario

¿Qué es?

Satélite que se encuentra siempre sobre el mismo punto de la superficie de la tierra

Velocidad de Escape

Fuerza necesaria que tiene que tener un cohete para escapar de la atracción de la campo gravitatorio que le afecta.

v = √ 2GM / r

Velocidad Orbital de un Satélite

Periodo

T = 2πr / Vo

Vo = √ GM/r

Cuando un satélite se encuentra en órbita
alrededor de un planeta,

Actúa sobre el la Fuerza de Atracción Gravitatoria

Fg = G Mm / r2

Provoca que se mueva de forma circular

Energía Orbital de un Satélite

Es la energía mecánica que este tiene cuando se encuentra en órbita.

E mecánica = E cinética + E potencial

E = (m/2) Vo2 = (-G/2) Mm/r

Potencial Gravitatorio

Es la energía potencial que tendría la unidad de masa si se colocara en dicho punto.

Relación con la Energía Potencial

V = Ep/m` = -G m/r

Se mide en (J · kg-1)

Relación con el campo gravitatorio

g = dv/dr

Carácter Conservativo

Cuando el Trabajo (W o Tau) no depende del recorrido que realiza un cuerpo al moverse de un punto a otro.

Energía Potencial Gravitatoria

Ep = -G m1 m2/r

Se mide en Julios (J)

Es una función que no depende del camino recorrido, solo de los puntos final e inicial.

En el ∞ la Ep es 0, por lo que es mínima en valor absoluto pero también máxima

Sistema libre, las masas no van a atraerse entre ellas

Si la Ep no es igual a 0

Las masas si que interaccionarán entre sí y formarán un sistema ligado