CONCEPTOS INICIALES DE LA LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL

La ley de la Gravitación Universal es una de las leyes mas importantes en todo el estudio de nuestra realidad.

Comúnmente pensamos que esta ley nos dices que entre los planetas se atraen o que la Tierra nos atrae hacia ella.

Pero la verdad completa de esta ley es:

“Todos los cuerpos que contengan materia se atraen los unos a los otros”

Además, en esta fuerza no existen fuerzas de repulsión como con las fuerzas eléctricas, sino que todas son de atracción.

Pero ¿de qué depende la magnitud de esta fuerza de atracción? De 2 factores únicamente, de la masa de los cuerpos y de su distancia.

DEFINICIÓN FORMAL DE LA LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL

La ley de la gravitación universal establece que la fuerza de atracción entre dos cuerpos es directamente proporcional a su masa e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

FORMULA DE LA FUERZA DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL

Ejemplos:

1.- Dos objetos se encuentran a una distancia de 2 metros, uno tiene una masa de 800 kg. Y el otro de 500 kg. Despreciando todas las demás fuerzas alrededor, calcula la fuerza de atracción que se tienen estos dos cuerpos.

Primero determinamos la formula a utilizar:

Después sustituimos nuestros datos:

Realizamos las operaciones y obtenemos la fuerza con la que se atraen estos cuerpos debido a su masa y la distancia que los separa.

Preguntas sobre la Ley de la Gravitación Universal y el movimiento de los planetas:

1. ¿Qué establece la Ley de la Gravitación Universal?

   – a) Los cuerpos se repelen entre sí.

   – b) La fuerza de atracción entre dos cuerpos es inversamente proporcional a su masa.

   – c) Todos los cuerpos que contienen materia se atraen entre sí.

   – d) La fuerza gravitacional depende únicamente de la distancia entre dos cuerpos.

2. ¿Cuál es la fórmula de la Ley de la Gravitación Universal?

3. ¿Qué representan las variables en la fórmula de la Gravitación Universal?

   – a) G es la aceleración gravitacional,  m_1  y m_2 son las distancias entre los cuerpos, y r es la constante de gravitación universal.

   – b) G es la fuerza de atracción, m_1  y  m_2  son las masas de los cuerpos, y r es la distancia entre ellos.

   – c) G es la masa de los cuerpos,  m_1  y  m_2  son la constante de gravitación universal, y r es la fuerza resultante.

   – d) G es la distancia entre los cuerpos, m_1  y  m_2  son las fuerzas de atracción, y r es la masa de los cuerpos.

MOVIMIENTO DE PLANETAS (LEYES DE KEPLER)

El movimiento de los planetas se puede describirse con 3 leyes, llamadas las leyes de Kepler.

PRIMERA LEY DE KEPLER

Los planetas giran alrededor del sol en una órbita elíptica, en la cual el sol ocupa uno de los focos.

En otras palabras, en lugar de moverse en círculos perfectos alrededor del Sol, los planetas siguen órbitas elípticas, lo que significa que su distancia al Sol varía a lo largo de su órbita

SEGUNDA LEY DE KEPLER

El radio focal que une a cualquier planeta con el sol describe áreas iguales en tiempos iguales.

Esto significa que un planeta se moverá más rápido cuando está más cerca del Sol (en su perihelio, el punto más cercano al Sol en su órbita) y más lento cuando está más lejos (en su afelio, el punto más alejado del Sol)

TERCERA LEY DE KEPLER

Los cuadrados de los periodos de revolución de los planetas son directamente proporcionales a los cubos de los radios de sus orbitas. En términos más simples, esto significa que los planetas más lejanos del Sol tardan más tiempo en completar una órbita que los planetas más cercanos.

Preguntas sobre el tema «Movimiento de Planetas (Leyes de Kepler)»:

1. ¿Cuál de las siguientes opciones describe la primera ley de Kepler, también conocida como la ley de las órbitas?

   a) Los planetas siguen órbitas circulares alrededor del Sol.

   b) Los planetas se mueven en trayectorias rectas a lo largo del espacio.

   c) Los planetas orbitan alrededor del Sol siguiendo trayectorias elípticas.

   d) Los planetas siguen una órbita hiperbólica alrededor del Sol.

2. ¿Qué establece la segunda ley de Kepler, también conocida como la ley de las áreas?

   a) Un planeta se mueve a una velocidad constante en su órbita.

   b) Un planeta barre áreas iguales en tiempos iguales durante su movimiento orbital.

   c) Un planeta barre áreas desiguales en tiempos desiguales durante su movimiento orbital.

   d) Un planeta se detiene en ciertos puntos de su órbita.

3. ¿Cuál es la tercera ley de Kepler, conocida como la ley de los periodos?

   a) El período orbital de un planeta es inversamente proporcional al cuadrado de la longitud de su órbita.

   b) El período orbital de un planeta es inversamente proporcional al cubo de la longitud de su órbita.

   c) El cuadrado del período orbital de un planeta es proporcional a la longitud de su órbita.

   d) El cubo del período orbital de un planeta es proporcional a la longitud de su órbita.

Próximo tema indicado en el temario de la guía oficial para el examen de la UNAM:

TRABAJO Y LEYES DE LA CONSERVACIÓN

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