El movimiento de los planetas se asemeja a un movimiento
curvilíneo. Como movimiento curvilíneo en él actúan dos
aceleraciones, la aceleración normal y la aceleración normal. Los
planetas se rigen por una fuerza central, dirigida hacia un punto y
que solo depende de la distancia.
Momento angular
Es el momento de la cantidad
de movimiento. Se trata de una
magnitud vectotial
Módulo.
El ángulo es el que forman el
radio vector y la velocidad.
Dirección
Perpendicular al plano
formado por radio vector y
velocidad.
Sentido
El sentido es determinado por la
regla del sacacorchos.
Teorema del momento
angular.
Cuando una fuerza es central el
momento angular es constante. Esto se
cumple en los planetas.
M se considera el vector causa
del movimiento circular.
Módulo
Dirección
Perpendicular al plano formado por
radiovector y fuerza.
Sentido
Sigue la regla del sacacorchos.
Conclusiones
Relación del
momento angular y el
movimiento de los
planetas.
En el caso de los planetas se da una
fuerza central lo que hace que el momento
angular sea constante. Al ser constante el
momento angular y debido a que el
radiovector es diferente es las diferentes
posiciones, se llega a la conclusión de que
en las posiciones mas cercanas al sol
(periheio) la velocidad es mayor que la
velocidad de los puntos mas alejados del
sol (afelio).
Al ser constante el módulo, el
radiovéctor barre áreas iguales en
tiempos iguales.
Al ser dirección constante, los
planetas se encuentran en un
mismo plano
Sentido constante no hay
cambio en el sentido del
movimiento.
LEYES DE
KEPLER
Ley de las órbitas
Los planetas describen órbitas
elípticas alrededor del sol y el
sol es uno de los focos.
Ley de las áreas.
Los radiovectores de los planetas
barren áreas iguales en tiempos
iguales
Ley de los períodos
Hay una relación establecida
entre el radiovector de un
planeta y su período, de
manera que todos los objetos
que orbitan alrededor de una
misma masa poseen la misma
constante.
LEY GRAVITACIÓN
UNIVERSAL. NEWTON
1667
Órbitas de los planetas se asemejan a
circunferencia.
Sustituye el valor de la 3º ley de Képler en su primera
ley
Como la fuerza posee carácter vectorial, y en ella se diferencia el vector y el
módulo
Vector fuerza gravitatoria.
Módulo fuerza gravitatoria.
G constante gravitación universal.
El concepto de campo gravitatorio sirve para explicar interacciones a
distancia. El campo existe aunque no halla ninguna fuerza que lo
experimente. Es la zona del espacio perturbada por la presencia de
una masa que lo provoca. Es la zona del espacio perturbada por la
presencia de una masa que lo provoca.
Potencial gravitatorio.
Es el carácter conservativo del campo.
Siendo U
energía
potencial.
Se mide en J/Kg
Campo gravitatorio.
En los campos se da el principio de superposición
que dice que el campo generado en un punto es la
suma de los campos producidos por separado.
Su unidad es el N/Kg
Movimiento de
satélites.
Velocidad de escape de un
cohete.
Es la velocidad que debe adquirir un cohete para escapar
del campo gravitatorio del planeta alrededor del cual orbita.
Partiendo de los valores de energía cinética y potencial y estimando
que en el infinito la energía mecánica es cero, despejamos el valor
de la velocidad que sera la velocidad de escape.
Velocidad orbital de un planeta.
Velocidad con la que un satélite gira alrededor de un planeta.
Igualando el valor de la fuerza gravitatoria y sabiendo que es igual a masa por
aceleración centrípeta (Por órbita circular) despejamos el valor de la velocidad.
Período orbital
El período de un satelite es el tiempo necesario para que el
satélite describa una vuelta a su órbita completa.
Partimos de Velocidad es igual a espacio
partido por tiempo y siendo velocidad la
velocidad orbital y tiempo el período orbital,
despejamos el período.
Energía mecánica de un satélite.
Es la energía mecánica que posee un satélite
a lo largo de su órbita
Sabiendo los valores de energía cinética
y potencial hallamos valor de energía
mecánica.
El campo gravitatorio hace referencia a una zona del espacio perturbada
por la presencia de una masa. Para que sea sensible la masa debe ser
muy elevada, como los planetas o estrellas. En relacion a ellas existen
diversas teorias de formación y explicación.
El universo
El universo se mueve y en su compsición es
heterogéneo e isótropo. Posee materia oscura de
composición desconocida, que es responsable de la
expansión del universo. las energías conocidas en el
universo son la electromagnetica, la nuclear y la
gravitatoria.
Concepción histórica.
En un principio se creía que el universo
tenía forma geocéntrica, con la tierra en
el centro y alrededor suyo el resto de
estrellas. Este modelo fue defendido
por Aristóteles y Ptolomeo.
En el Renacimiento con figuras como
Copérnico o Galileo se pasa al modelo
heliocéntrico.
Kepler introduce el concepto de órbita elípitica y
Newton postula la Ley de gravitación Universal.