ANTES DE EMPEZAR, UN POCO DE

Transcripción

1 LA GRAVITACIÓN

2 ANTES DE EMPEZAR, UN POCO DE REPASO Enumerad los diferentes tipos de fuerzas que conocéis Cuáles son las interacciones básicas y su relación con las propiedades de la materia?

3 Qué interés puede tener el estudio de la fuerza gravitatoria? Mapa conceptual

4 La posición de la Tierra en el universo

5 A qué puede deberse el peso de los cuerpos sobre la Tierra? Y la fuerza que actúa sobre la Luna para que gire alrededor de la Tierra con un movimiento aproximadamente circular y uniforme? Por qué no suelen relacionarse ambos fenómenos? Cuál es la naturaleza de esta interacción?

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7 Interacción gravitatoria Newton S. XVII Fuerza gravitatoria: actúa sobre cualquier pareja de objetos por el hecho de tener masa. CARACTERÍSTICAS: Universal Siempre de atracción A distancia Debida a la masa Muy débiles

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9 Qué tienen en común el peso de los objetos y la atracción entre la Tierra y el Sol? Razonad vuestra respuesta.

10 De qué dependerá la fuerza gravitatoria con que se atraen dos cuerpos? Masa Distancia Cómo pueden influir los factores considerados en que el valor de dicha fuerza sea más o menos grande?

11 Ley de Gravitación Universal de Newton Dos cuerpos de masa m1 y m2, separados por una distancia r, se atraen con una fuerza directamente proporcional al cuadradao de la distancia entre ellos. G = constante de gravitación universal = 6, N m 2 /Kg 2

12 Influencia de la masa de los cuerpos y la distancia entre ellos en el valor de la fuerza gravitatoria gravity-force-lab_es.html EJERCICIOS

13 Utilizando la expresión de la ley de la gravitación universal de Newton, calculad la fuerza gravitatoria con que se atraerán dos objetos de 1Kg de masa cada uno, separados 1m. Comentad el resultado obtenido y explicad el significado físico de la constate de gravitación universal G.

14 G = constante de gravitación universal su valor coincide con el de la fuerza gravitatoria con que se atraen dos masas de 1Kg cada una, separadas por 1m de distancia. g = intensidad gravitatoria su valor coincide con la fuerza gravitatoria con que un astro determinado atrae a un objeto de 1Kg de masa, siendo característico para cada planeta o astro en general. En la Tierra es de 9,8 N/Kg (cada Kg de masa situado sobre la superficie de la Tierra es atraído por ésta con una fuerza de 9,81N, es decir, pesa 9,81N) qué datos necesitamos?

15 DATOS: Masa de la Tierra: Kg Radio de la Tierra: 6380 Km G= 6, N m 2 /Kg 2 g GM r 2

16 De acuerdo con lo anterior... Con qué expresión podríamos calcular el peso de cualquier objeto situado sobre la superficie terrestre? F m g P Podemos conocer la fuerza peso ejercida sobre un cuerpo situado sobre la superficie de cualquier astro por el mismo, conociendo el valor de la intensidad gravitatoria en dicho astro.

17 Calculad el peso de una persona cuya masa es 60 Kg y que se encuentra sobre la superficie de la Tierra. Cuánto pesa una persona de 70 Kg en la superficie de la Tierra? Y en la Estación Espacial Internacional (ISS), a 400 Km de altura? Qué podemos deducir de este ejercicio? LA MASA DE UN CUERPO NO VARÍA, SU PESO SI PUEDE HACERLO Cómo varía el peso de una persona si se duplica la masa del planeta? Y si se duplica el radio?

18 En la siguiente tabla se dan los valores de la intensidad gravitatoria en la superficie de algunos astros. Calculad lo que pesaría una persona de 60 Kg de masa si pudiera situarse en la superficie de cada uno de ellos. Astro Luna Venus Marte Júpiter Neptuno Sol g (N/Kg) 1,6 8,9 3,7 23,1 11,0 274,0 VARÍA LA MASA DE ESA PERSONA? Qué pesa más 1Kg de plomo o 1Kg de paja? Siempre, en cualquier lugar? Y si el Kg de paja estuviese en Júpiter y el de plomo en la Luna Cuál pesaría más?

19 LA GRAVITACIÓN EN EL UNIVERSO Con unos astros orbitando alrededor de otros, se explica la estructura del universo, cuyo centro ni es la Tierra ni es el Sol.

20 Qué son las manchas luminosas? GALAXIAS

21 El Sistema Solar: Una pequeña parte del universo Las galaxias son agrupaciones de estrellas, gases y polvo. La mayoría no son visibles a simple vista, ya que se encuentran a millones de años luz de distancia. Las estrellas de una galaxia giran alrededor del centro debido a la fuerza de la gravedad, tal y como hacen los planetas alrededor del Sol.

22 Andrómeda: Una galaxia cercana Andrómeda se encuentra a 2.5 millones de años luz de nosotros y es la galaxia en espiral más cercana. La podemos localizar en la constelación de Andrómeda..\..\..\..\..\..\..\..\Program Files\Stellarium\stellarium.exe

23 Sistemas Planetarios Planetas girando en torno a una estrella. Sistema Solar: Planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter Saturno, Urano y Neptuno. Planetas enanos: Ceres, Plutón, Haumea, Makemake y Eris. Cuerpos menores: Ateroides y cometas.

24 Los satelites artificiales El movimiento de los satélites alrededor de la Tierra se basa en los mismos principios que el movimiento de los cuerpos celestes. Qué aplicaciones se conciben para los satélites artificiales?

25 Aplicaciones de los satélites artificiales

26 El problema de la basura espacial

27 Calcular la fuerza con que la Tierra atrae a un cuerpo de 50 Kg situado en su superficie. Masa de la Tierra = 5, Kg Radio ecuatorial = 6, m Calcula el valor de la aceleración de la gravedad sobre un satélite meteorológico situado a una altura de 500 Km sobre la superficie terrestre. Datos: M T = 5, Kg; R T = 6, Km. Calcular la fuerza con que se atraen dos masas de 10 y 300 kg. situadas a una distancia de 50m. Calcula el valor de la gravedad en la superficie marciana, sabiendo que la masa del planeta es de 6, kg, y su radio, de km.