FyQ 4º ESO: Movimiento circular y gravitación

Movimiento circular y gravitación


MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU)

DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME

Observa esta página:

http://newton.cnice.mecd.es/4eso/mcu/mcu11.htm

Podemos decir que el movimiento circular es aquel cuya trayectoria es una circunferencia y el módulo de la velocidad es constante, es decir, recorre arcos iguales en tiempos iguales.

Para ampliar contenidos consulta el siguiente enlace web (movimiento circular):

http://personal1.iddeo.es/romeroa/gravedad/Apartado1.htm

VELOCIDAD ANGULAR

Para reforzar y ampliar tus conocimientos sobre los ángulos y su medida o sobre la velocidad angular y realizar ejercicios consulta aquí:

 http://personal1.iddeo.es/romeroa/gravedad/Apartado1.htm  (Secciones: Ángulo y velocidad angular)

Aquí encontrarás aclaraciones y ejercicios sobre la relación entre la velocidad angular y la velocidad lineal:

 http://personal1.iddeo.es/romeroa/gravedad/Apartado1.htm  (Secciones: Velocidad angular y lineal)

ACELERACIÓN NORMAL O CENTRÍPETA

El movimiento circular uniforme es un caso “especial”, pues posee aceleración. Esto parece un contrasentido, ya que te preguntarás: ¿Cómo un movimiento uniforme puede tener aceleración?

Hay aceleración debido al cambio continuo de dirección del vector velocidad a lo largo de todo el movimiento.

Dicha aceleración está siempre dirigida hacia el centro, por lo que se llama aceleración centrípeta. Por otro lado, este vector puede verse que es perpendicular (o normal) al vector velocidad en todo momento. Por ello también se le denomina aceleración normal. Su módulo se obtiene dividiendo el cuadrado de la velocidad entre el radio de la trayectoria:

 Aclara el concepto de aceleración centrípeta en:

http://personal1.iddeo.es/romeroa/gravedad/Apartado1.htm  (Sección: Aceleración)

FRECUENCIA Y PERÍODO DEL M C U

La frecuencia f es el número de vueltas dadas en un segundo. El período T es la magnitud inversa, es decir, el tiempo (en segundos) empleado en dar una vuelta completa.

Como ampliación, podemos estudiar la velocidad angular en relación con el periodo y la frecuencia del movimiento circular en estas direcciones: http://personal1.iddeo.es/romeroa/gravedad/Apartado1.htm (Secciones: Período y frecuencia)

FUERZA CENTRÍPETA

Ya vimos por la segunda ley de la dinámica que toda aceleración debe ser provocada por alguna fuerza. Así pues, la fuerza centrípeta es la fuerza que origina la aceleración centrípeta. Está dirigida hacia el centro de giro y se calcula multiplicando la masa del objeto en movimiento por la ac

 ¿Serías capaz de hallar una fórmula para Fc, similar a la anterior pero en función de la velocidad angular?

¿Quién ejerce la Fc cuando giramos una piedra sujeta por una cuerda sobre nuestra cabeza? ¿Y cuando la Tierra gira alrededor del Sol? ¿Y para que la Luna describa su órbita en torno a la Tierra?

¿Cuáles son las unidades internacionales de la fuerza centrípeta y de la aceleración centrípeta?

¿Hay aceleración centrípeta en un movimiento rectilíneo?

Puedes reforzar y ampliar estos conceptos y realizar ejercicios, consultando:

http://personal1.iddeo.es/romeroa/gravedad/Apartado1.htm

 (Sección: Aceleración, fuerza y aceleración centrípeta)

LA POSICIÓN DE LA TIERRA EN EL UNIVERSO

Desde la antigua filosofía hasta el final de la Edad Media, el hombre había concebido dos modelos antagónicos del Universo. La teoría geocéntrica, propuesta por Ptolomeo y defendida por Aristóteles, suponía que la Tierra era el centro del Universo y colocaba en esferas concéntricas a todos los astros visibles, girando en perfectos círculos. La teoría heliocéntrica de Aristarco, perfeccionada por el astrónomo polaco Nicolás Copérnico y apoyada por el italiano Galileo Galilei en los albores de la física, a mediados del siglo XVII, señalaba al Sol como centro del sistema solar.

Ampliación sobre geocentrismo y heliocentrismo en:

http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/pag1.htm

LAS LEYES DEL MOVIMIENTO PLANETARIO

Los estudios recopilados por el alemán Kepler que reunió muchos datos astronómicos, fundamentalmente de Tycho Brahe, le permitieron deducir tres leyes matemáticas acerca del movimiento planetario:

1ª.- Todos los planetas realizan órbitas elípticas en uno de cuyos focos está el Sol.

2ª.- La recta que une a los planetas y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

3ª.- El cuadrado del período el movimiento orbital del planeta es directamente proporcional al cubo de su distancia al Sol.

Isaac Newton, en su famosa obra “Philosophiae naturalis principia mathematica”, publicada en 1867, se basó en las leyes de Kepler para desarrollar su ley de gravitación universal.

LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL

Su enunciado es: “La fuerza con que se atraen dos objetos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa”.

En la figura se dibuja la fuerza F que la masa M realiza sobre la masa m, situada a una distancia r de M.

 Naturalmente, por la ley de acción y reacción, sobre M actuará una fuerza igual y contraria a F.

G es la constante de gravitación universal y vale 6,67·10-11 N m2 /kg2.

EL PESO DE LOS CUERPOS Y LA GRAVEDAD

La fórmula de Newton es válida para explicar la atracción gravitatoria entre dos astros o la que existe entre un objeto pequeño, por ejemplo, una manzana y la Tierra. Sabemos que el peso P de un cuerpo viene dado por el producto de su masa por la aceleración de la gravedad.

 Pero, al mismo tiempo este peso puede calcularse por la ley de Newton.

¿Dónde es mayor la gravedad terrestre en la orilla del mar o en la cima de una montaña?

¿En qué unidad se mide el peso? Indica si es una magnitud escalar o vectorial, justificando la respuesta.

Amplía tus conocimientos consultando estas direcciones web:

El sistema solar

http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/pag6.htm

El sol y los eclipses 

http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/pag7.htm

La luna y sus fases 

http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/pag8.htm

LAS MAREAS Y LAS ESTACIONES DEL AÑO

La atracción gravitatoria de la luna y el sol causan el fenómeno de las mareas:

Puedes obtener más información sobre las mareas en:

http://www.monografias.com/trabajos10/mare/mare.shtml

La inclinación del eje de rotación terrestre asociada con el movimiento de traslación de la Tierra en su órbita alrededor del Sol originan las diferentes estaciones.

Puedes obtener más información en:

http://www.phy6.org/stargaze/Mseasons.htm

IDEAS ACTUALES SOBRE EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO

El astrónomo norteamericano Edwin Hubble descubrió en 1938 que todas las galaxias se alejan entre sí a gran velocidad. Ellos sirvió de base para que el físico George Gamow propusiera en 1949 la teoría del Big Bang (o la Gran Explosión) para explicar el origen del universo.

Según Gamow, todo lo que vemos se formó a partir de una concentración muy densa (prácticamente un punto geométrico) de materia que “estalló” y desde entonces ha ido enfriándose y aumentando de volumen, mientras se fueron formando las partículas, los átomos, las estrellas, los planetas…

Puedes ampliar tu información consultando estas páginas:

Big Bang

http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/pag2.htm  

La creación del Universo

 http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/bigbang.htm

Los agujeros negros 

http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/pag5.htm

Física 2º Bach.: RECURSOS SOBRE LA INTERACCIÓN GRAVITATORIA

ENLACES INTERESANTES SOBRE LA INTERACCIÓN GRAVITATORIA

http://www.educ.ar/educar/site/educar/resultados-busqueda-general.html?&member-path=urn:kbee:70c4ec30-30e5-11dc-9321-001617b5e9f7/urn:kbee:1b5f7960-30e8-11dc-84d8-001617b5e9f7/gravedad&buscador-avanzado=urn:kbee:c24a5e20-2bde-11dc-a987-001617b5e9f7

Simulación. Efectos de la gravedad
Simulación para mostrar el efecto de la gravedad que los cuerpos con distinta masa ejercen en un objeto durante una caída libre.
La gravedad y el sistema solar
Para comprender cómo el movimiento de los planetas alrededor del Sol está relacionado con las fuerzas gravitacionales.
Los cometas
La gravedad
Los satélites
Satélites geoestacionarios
Inercia y gravitación: la verdadera influencia de los astros
Ensayo de divulgación científica que intenta familiarizar al lector con la relación existente entre la inercia y la fuerza de gravedad y las consecuencias de la misma

Movimiento circular y gravitación
http://centros5.pntic.mec.es/ies.victoria.kent/Rincon-C/Curiosid2/rc-87/rc-87.htm

DESCRIPCIÓN DEL MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME:

 http://newton.cnice.mecd.es/4eso/mcu/mcu11.htm

VELOCIDAD ANGULAR, VELOCIDAD ANGULAR Y VELOCIDAD LINEAL, ACELERACIÓN NORMAL O CENTRÍPETA, FRECUENCIA Y PERÍODO DEL M C U, FUERZA CENTRÍPETA:

 http://personal1.iddeo.es/romeroa/gravedad/Apartado1.htm

LA POSICIÓN DE LA TIERRA EN EL UNIVERSO

Ampliación sobre geocentrismo y heliocentrismo en: http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/pag1.htm

LAS LEYES DEL MOVIMIENTO PLANETARIO

Ampliación sobre las Leyes de Kepler en: http://redescolar.ilce.edu.mx/redescolar/act_permanentes/mate/mate1j.htm

LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL, EL PESO DE LOS CUERPOS Y LA GRAVEDAD

El sistema solar http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/pag6.htm

El sol y los eclipses http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/pag7.htm

La luna y sus fases http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/pag8.htm

LAS MAREAS Y LAS ESTACIONES DEL AÑO

http://www.monografias.com/trabajos10/mare/mare.shtml

http://www.phy6.org/stargaze/Mseasons.htm

IDEAS ACTUALES SOBRE EL ORIGEN Y EVOLUCIÓN DEL UNIVERSO

Big Bang http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/pag2.htm

La creación del Universo http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/bigbang.htm

Los agujeros negros http://icarito.latercera.cl/icarito/2001/834/pag5.htm