MEDICIÓN DE LA GRAVEDAD

 

TOMADO DE VILLALVA (2014:77-86)

GRAVEDAD es la fuerza que hace que los cuerpos sean atraídos hacia la superficie de la Tierra. Ejemplo: cuando saltamos, volvemos a caer al suelo.

FORMAS DE MEDIR LA GRAVEDAD

1.      Caída libre: un objeto en caída libre siempre se mueve debido a la gravedad, por ejemplo al dejar caer una pelota desde cualquier altura siempre va hacia abajo, sin importar en este sentido el peso o la velocidad. Para esta medición se utiliza la fórmula g=2x/t², donde g es gravedad, x es la distancia recorrida y t es el tiempo.

2.      Por la oscilación de un péndulo en libre oscilación: se basa en el principio de “el período de la oscilación de un péndulo de una longitud dada puede considerarse independiente de su amplitud (distancia que se aleja)”.

3.      Por el análisis de la oscilación de una masa pareja a un muelle: consiste en una masa m suspendida de un muelle, la cual produce una elongación de la longitud derl muelle x, esta elongación es producida por la fuerza actuante sobre la masa, que es la fuerza de la gravedad mg.

4.      Por el análisis de las oscilaciones de una masa testigo solidaria a una fibra: se aplica el mismo concepto de la oscilación del anterior.

La fuerza de la gravedad permite mantener a los planetas en sus órbitas y en la Tierra a todos los objetos animados o inanimados firmes en el suelo.

Existen satélites naturales alrededor de nuestro planeta porque lo acompañan en su traslación alrededor de las estrellas que orbita, es importante recordar que los más livianos son los que orbitan alrededor del más pesado.

En nuestro sistema solar, el sol ejerce una fuerza de atracción mayor sobre los demás planetas.

LAS PIEDRAS QUE CAEN Y LOS SATÉLITES QUE ORBITAN ALREDEDOR DE LA TIERRA

Te has preguntado alguna vez ¿por qué hay piedras que caen del cielo mientras que los satélites no?

Los meteoros son fenómenos luminosos que se producen cuando un meteoroide atraviesa la atmósfera terrestre, comúnmente se le conoce como estrellas fugaces, pero no son estrellas, dejan a su paso una estela que dura unos minutos, mientras van en camino por la atmósfera se vaporizan y fragmentan, los pocos que llegan a la Tierra son llamados meteoritos,

Los asteroides son rocas espaciales que circundan el sol como remanentes de intentos fallidos de formar planetas hace miles de años, al tener menos gravedad que la Tierra son atraídos por ésta dependiendo del tamaño del meteorito.

Los satélites, son cuerpos celestes opacos que giran alrededor de un planeta, acompañándolo en su  movimiento de traslación.

En el caso de nuestro planeta Tierra, la Luna es un satélite natural que gira dentro de la órbita terrestre, tiene un diámetro de 3476 km, y ocupa el quinto lugar dentro del Sistema Solar, presenta siempre la misma cara hacia el planeta, su hemisferio visible presenta manchas lunares que son de origen volcánico y de color oscuro, se la observa brillante debido a que refleja la luz solar.

LA TRAYECTORIA DE LOS PLANETAS

Todos los cuerpos celestes que están en el Universo poseen masa y emiten una gravedad, mientras mayor es su masa y están próximos mayor es la atracción entre sí.

En nuestro Sistema Solar, el sol es la estrella con mayor masa y su fuerza de gravedad atrae a los planetas impidiendo que éstos se escapen al espacio exterior.

Ahora te has preguntado, si la gravedad del Sol es tan fuerte ¿por qué no chocan los planetas con el Sol? La respuesta es la inercia.

La inercia es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en estado de reposo o de movimiento; es decir son incapaces de moverse por sí mismos.

Los planetas están siempre en movimiento y su fuerza de gravedad es la que rompe la inercia y desvía al planeta de su trayectoria recta. Johannes Kepler estudió los planetas y formuló tres leyes de órbitas planetarias, tiempo después Isaac Newton demostró que las dichas leyes son una consecuencia de la gravedad entre el Sol y los planetas. Es decir, mientras los planetas se mueven en línea recta, su gravedad rompe esta trayectoria y la gravedad del sol tira de ellos, marcando las órbitas.

Orbita: es una trayectoria que describe un objeto físico alrededor de otro mientras está bajo la influencia de su fuerza gravitacional (Johannes Kepler)

LA FORMA DE LAS GALAXIAS

Las galaxias son grandes acumulaciones de estrellas, nubes de gas, planetas, polvo y materia cósmica. Nuestro planeta está dentro de la Vía Láctea, llamada así porque se observa en el espacio como una franja blanquecina que cruza el cielo: camino de leche.

En el universo existen millares de galaxias, con cantidades variadas de estrellas, las más pequeñas con 1026, hasta las gigantes con 1044 (Datos NASA 2009).

La mayoría de las galaxias están dispuestas en jerarquías de agregados (cúmulos), la Vía Láctea pertenece a un grupo de más o menos 30 galaxias, cada cuerpo de una galaxia se mueve debido a la atracción de los otros. Existe un movimiento más amplio que hace que todo el conjunto gire alrededor del centro, donde hay más estrellas.

Las formas de las galaxias son diversas, las más comunes son:

• Elíptica
• Espirales
• Irregulares
• Peculiares

La Vía Láctea es de forma espiral, está cerca de Andrómeda que es la más grande cercana a nuestro Sistema, a unos 2 200 000 años luz.

LA HISTORIA DE LA MANZANA DE NEWTON

 

Cuenta la historia que una tarde de verano de 1665, el británico Isaac Newton estaba refugiado de la epidemia de peste que sufría Londres, en su casa de campo de Lincolnshire, Inglaterra, mientras descansaba bajo la sombra de un árbol de manzanas, dicha fruta cayó al suelo.

Esta acción llevó a pensar a Newton, que debía existir algo que hiciera caer a la manzana al piso, formulando de esta manera una de las grandes leyes de la física.

LAS LEYES QUE CAMBIAN AL MUNDO

 

La observación de los fenómenos físicos de la naturaleza generaron la curiosidad del hombre en todos sus tiempos; creando y formulando teorías, principios y leyes que explican su funcionamiento. Todos presentan un tipo de fuerza o movimiento.

Algunos ejemplos son:

• Teoría de la gravitación universal
• Leyes de la termodinámica
• Teoría de la relatividad
• Teoría de la mecánica cuántica
• Ley de la flotabilidad de Arquímedes
• Ley de la elasticidad de Hooke
• Ley de los fluidos mecánicos
• Ley de las presiones parciales de Dalton
• Ley de la conducción del calor de Fourier
• Teoría del Big Bang
• Ley de Hubble de expansión cósmica
• Leyes de Kepler Movimiento Planetario
• Leyes de movimiento de Newton
• Principio de incertidumbre de Heisenberg

EL DIAGRAMA DEL CUERPO LIBRE (DCL)

Esta representación también se le conoce como diagrama de fuerzas. Primero se debe elegir el cuerpo, por ejemplo ¿cuáles son las fuerzas que actúan sobre una bisagra?

El diagrama del cuerpo libre es la representación gráfica vectorial que permite analizar las fuerzas que actúan sobre un cuerpo libre.

Pasos:

1.      Colocar una partícula (cuerpo) en el origen de un plano de coordenadas.

2.      Representar las fuerzas que otros cuerpos ejercen sobre él, por medio de vectores.

Se llama de cuerpo libre porque solo se dibuja el cuerpo en estudio, aislado del resto.

TALLER No. 4

TEMA: EL VALOR DE LA GRAVEDAD EN MI COLEGIO

Realizar el experimento de la caída libre y analizar los resultados.

Presentar el respectivo informe con los siguientes pasos.

1.      Objetivo

2.      Fundamento teórico

3.      Materiales y esquema

4.      Procedimiento

5.      Variables

6.      Gráficos y cálculos matemáticos

7.      Resultados obtenidos

8.      Conclusión

OJO: el presente taller debe ser entregado el día de la evaluación del segundo parcial, mismo que tendrá lugar la semana del 4 al 8 de mayo de 2015.