GRAVITACIÓN Y CAMPO GRAVITATORIO

Las Leyes de Kepler Ley de las Órbitas Ley de las Áreas Ley de los Periodos

Ley de las Órbitas Los planetas giran alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas en uno de cuyos focos se encuentra el Sol

Ley de las Áreas Las áreas barridas por el radio vector que une el planeta con el Sol son proporcionales a los tiempos empleados en barrerlas.

Ley de los Periodos Los cuadrados de los periodos son directamente proporcionales a los cubos de los semiejes mayores de las respectivas órbitas. Pincha en la expresión para abrir una página que incluye applets que ilustran estas Leyes.

De las Leyes de Kepler a la Ley de Gravitación Universal (1) Consideramos el Sol y los planetas como partículas. El S.R. está fijo en el Sol. Cada planeta describe una órbita circular con aceleración La única fuerza significativa es la fuerza gravitatoria del Sol.

De las Leyes de Kepler a la Ley de Gravitación Universal (2) Por la Ley de las Áreas: A2 A1 S1

De las Leyes de Kepler a la Ley de Gravitación Universal (3)

El experimento de Cavendish para determinar el valor de G Que astuto…

Campos Campo: Perturbación del espacio que asigna a cada punto un valor de una magnitud CAMPO ESCALAR CAMPO VECTORIAL

Campos de fuerza Existe un campo de fuerzas si al colocar en esa región del espacio un cuerpo de prueba, éste queda sometido a una fuerza

Campos conservativos Un campo de fuerzas es conservativo si el trabajo que realizan las fuerzas depende sólo de los puntos inicial y final Propiedades. I) El trabajo que realiza el campo dentro de una trayectoria cerrada es cero. II) El trabajo que realiza el campo puede expresarse como la variación de la energía potencial entre dos puntos inicial y final W = -ΔEp

Conservación de la energía mecánica TEOREMA DE LAS FUERZAS VIVAS Si sobre un cuerpo actúan solamente fuerzas conservativas, su energía mecánica se conserva constante

Campo gravitatorio El campo gravitatorio o campo gravitacional es un campo de fuerzas que representa la interacción gravitatoria. Si se dispone en cierta región del espacio una masa M, el espacio alrededor de M adquiere ciertas características que no disponía cuando no estaba M. Este hecho se puede comprobar acercando otra masa m y constatando que se produce la interacción. M

Intensidad del campo gravitatorio La intensidad de campo se define como la fuerza que experimenta la unidad de masa en un punto del campo. Así, la intensidad de la gravedad cerca de la superficie de la Tierra vale aproximadamente 9,8N/kg y es un vector dirigido hacia el centro de la Tierra

Energía Potencial Gravitatoria Se define energía potencial gravitatoria como el trabajo que realiza el campo para trasladar una masa m desde un punto del campo al infinito

Potencial Gravitatorio Es el trabajo que realiza el campo para trasladar la unidad de masa desde un punto hasta el infinito Trabajo realizado para trasladar una masa desde el punto A al punto B Energía potencial en un punto del espacio

Criterio de signos Trabajo del campo positivo (W>0) La masa m se desplaza por acción de las fuerzas del campo La masa m se desplaza por la acción de una fuerza exterior al campo La masa m disminuye su energía potencial gravitatoria La masa m aumenta su energía potencial gravitatoria Ocurre cuando dos masas se acercan Ocurre cuando se alejan dos masas

Representación del campo gravitatorio