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Ley de Gravitación Universal

Monserrat Yañez

Created on November 8, 2024

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Transcript

Ley de Gravitación Universal

Mariela Gonzalez 42747 Chantal Haro 42646 Monserrat Yañez 42684

Antecedentes de la ley de gravitación

¿ Qué es?

Cavendish

Establece que la fuerza de atracción entre dos objetos es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

Aplicación de circunferencia o elipse

Razonamiento de Isaac Newton

Isaac Newton utilizó el principio de inducción para desarrollar sus leyes de la mecánica. Este principio de inducción implica la observación de patrones a través de la recopilación de datos y la formulación de una hipótesis con base en estos datos. La ley se enuncia de la siguiente manera: "Cada partícula de materia en el universo atrae a cada otra con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa."

Circunferencia: Es una aproximación de la órbita de los planetas cuando la excentricidad de la elipse es pequeña, lo que ocurre en la mayoría de los planetas cercanos al Sol.Elipse: Describe con precisión las órbitas de los planetas alrededor del Sol según la Ley de Kepler. La gravedad del Sol hace que las trayectorias planetarias sean elípticas.

Referencias:

Leskow, E. C. (2024b, octubre 25). 20 ejemplos de fuerza de gravedad. https://www.ejemplos.co/20-ejemplos-de-fuerza-de-gravedad/#:~:text=Por%20ejemplo%22%20la%20ca%C3%ADda%20de,cuerpos%20masivos%20atray%C3%A9ndolos%20entre%20s%C3%AD

Fernández, J. L. (s. f.). Ley de gravitación Universal. Fisicalab. https://www.fisicalab.com/apartado/ley-gravitacion-universal

Aplicación sobre los efectos de la gravedad en el ser humano

En la Tierra: Postura y Movimiento: La gravedad mantiene nuestros pies en el suelo, lo que nos permite caminar y mantener la postura erguida. Sin gravedad, no podríamos mantenernos de pie ni movernos como lo hacemos. Circulación Sanguínea: La gravedad ayuda a que la sangre fluya desde el corazón hacia las piernas y pies. Si no existiera gravedad, la sangre podría acumularse en la parte superior del cuerpo y la cabeza

En el espacio (microgravedad): Pérdida de Masa Muscular: En el espacio, los astronautas no tienen que trabajar sus músculos para mantenerse de pie o moverse, por lo que con el tiempo, sus músculos se debilitan y se atrofian (disminución del tamaño o número de tejidos que forman un órgano, o de ambos a la vez) Pérdida de Densidad Ósea: Los huesos también pierden masa debido a la falta de carga que la gravedad ejerce sobre ellos en la Tierra. Esto puede aumentar el riesgo de fracturas.

Ejemplos generales de la ley de Gravitación

La caída de las gotas de la lluvia, el vuelo de los pájaros, el disparo de cualquier proyectil.

Isaac Newton utilizó la observación empírica para deducir la ley de gravitación universal

Copérnico (siglo XVI): Propuso el modelo heliocéntrico, donde el Sol, no la Tierra, estaba en el centro del sistema solar. Esto cambió la visión del cosmos y preparó el terreno para teorías más precisas sobre el movimiento de los planetas

Descripción del experimento de ley de gravitación universal

El experimento clave que validó la Ley de Gravitación Universal de Newton fue realizado por Henry Cavendish en 1798. Usó un dispositivo llamado balanza de torsión para medir la fuerza gravitacional entre dos esferas de plomo grandes y pequeñas. Cavendish calculó la constante gravitacional G, permitiendo determinar con precisión la fuerza de atracción entre las masas y la masa de la Tierra. Este experimento confirmó que la gravedad es una fuerza que depende del producto de las masas e inversamente del cuadrado de la distancia entre ellas, tal como Newton había propuesto en su Ley de Gravitación Universal.

El experimento de Cavendish (1797-1798) permitió medir por primera vez la constante de gravitación universal 𝐺 G. Usando un aparato de torsión, Cavendish midió la atracción gravitacional entre esferas pequeñas y grandes de plomo, lo que le permitió calcular el valor de 𝐺 G. Este experimento confirmó la ley de gravitación de Newton y fue clave para la física.

El valor de la constante de gravitación universal 𝐺 G, obtenido por Cavendish, fue aproximadamente: 𝐺 ≈ 6.67 × 1 0 − 11   N ⋅ m 2 / kg 2 G≈6.67×10 −11 N⋅m 2 /kg 2

Leyes de Kepler

Kepler (siglo XVII): Desarrolló tres leyes del movimiento planetario basadas en las observaciones de Tycho Brahe. Sus leyes mostraron que los planetas se movían en órbitas elípticas, barrían áreas iguales en tiempos iguales y seguían una relación matemática entre su distancia al Sol y su período orbital.

1. Ley de las órbitas: Cada planeta se mueve en una órbita eliptica, con el sol en uno de los focos de la elipse.

1. Ley de las áreas: La línea que une al sol con cada planeta barre áreas iguales en tiempos iguales.

1. Ley de los períodos: El cuadrado del período de cualquier planeta alrededor del sol es proporcional al cubo de la distancia media del planeta al Sol.

Griegos: Los filósofos como Aristóteles y Ptolomeo intentaron explicar el movimiento de los cuerpos celestes, pero su enfoque era más filosófico que científico. Creían que los cuerpos celestes se movían en círculos perfectos debido a la "perfección" del universo.

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