Movimiento Circular, Ley de Gravitación Universal y Teorías Heliocéntricas
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Movimiento Circular
El movimiento circular de un móvil o cuerpo describe una trayectoria circular, recorriendo arcos iguales en tiempos iguales. Se utilizan magnitudes angulares. 1 revolución = 1 vuelta = 360º = 2π radianes. Velocidad angular (en rad/s). Velocidad lineal: V = ω·R (en m/s). La velocidad angular NO depende de la distancia, la lineal SÍ.
Radián
Arco de circunferencia cuya longitud es igual al radio de esa circunferencia.
Aceleración Normal o Centrípeta
Es perpendicular a la trayectoria del móvil, dirigida hacia el centro de la circunferencia. Su valor es acn = V2/R (en m/s2). Fnc = m·V2/R.
Periodo
Se designa con T (en s). Es el tiempo que tarda el móvil en dar una vuelta completa. T = 1/f.
Frecuencia
Número de vueltas que da en un segundo. f = 1/T.
Ley de Gravitación Universal
Formulada por Isaac Newton: todos los cuerpos del universo se atraen con una fuerza directamente proporcional a sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Esta fuerza de gravitación es universal, de atracción, su dirección es la recta que une los centros de las masas. Su intensidad se obtiene con la fórmula: F = G·m·m/d2 (masas en kg y distancia en m). G = 6.67 · 10-11.
Movimiento de los Satélites
F = G·m·m/R2, Fc = m·V2/R, V2 = G·m·T/R.
La Tierra en el Universo
Filósofos griegos, desde 400 años antes de Jesucristo, se preocuparon por el firmamento y el universo. Platón y Aristóteles postularon: 1. La Tierra es esférica, inmóvil y ocupa el centro del universo. 2. Todos los movimientos de los astros son circulares y uniformes. 400 años después, Ptolomeo mejoró estos postulados: el universo tiene forma esférica, la Tierra está en el centro y los planetas se desplazan en pequeños círculos. Estas teorías geocéntricas situaban a la Tierra como centro del universo.
Teorías Heliocéntricas
Desde Ptolomeo (siglo I) hasta Copérnico (1512) no se postularon nuevas teorías. Copérnico afirmó: el centro del universo es el Sol, el único cuerpo que gira alrededor de la Tierra es la Luna, la Tierra gira sobre sí misma. Fue excomulgado por la Iglesia. En 1600, Giordano Bruno, seguidor de Copérnico, fue quemado en la hoguera en Roma por sus ideas. Diez años después, Galileo Galilei, con su telescopio, demostró que el Sol es el centro del universo. Observó la Luna con una superficie similar a la Tierra y manchas solares.
Cometas
Cuerpo celeste con una cola larga y luminosa, más visible cerca del Sol. El más famoso es el cometa Halley, que pasa cada 76 años cerca de la Tierra. Las órbitas de los cometas son elípticas.
Mareas
El movimiento de subida y bajada de las mareas se relaciona con la fuerza gravitatoria de la Luna y el Sol. Los océanos más cercanos a la Luna son atraídos, formando la marea alta. En la parte opuesta, se produce la marea baja. Con Sol, Luna y Tierra alineados, hay una fuerte atracción, generando mareas vivas. Con Sol, Tierra y Luna en ángulo recto, se forman mareas muertas.
Vehículos Espaciales
Satélite artificial: objeto que orbita la Tierra, lanzado por un cohete o nave. El primero fue el Sputnik, lanzado por los rusos. Satélite geoestacionario: tarda un día en orbitar la Tierra. Transbordador espacial: vehículo reutilizable, puesto en órbita por un cohete. El transbordador regresa, el cohete no. Estación espacial: vehículo fijo que orbita la Tierra, base para explorar el universo. Actualmente, está la estación ISS.