11  Tema 2. Efectos de las fuerzas en la Tierra y en el Universo.

Gravitación: Representación gráfica de la atracción gravitacional, relación con caída libre y peso.






ATRACCION GRAVITACIONAL
La atracción gravitatoria es la consecuencia de la interacción de dos masas en una distancia específica. Las grandes masas producen un efecto gravitatorio sobre las pequeñas, es así como un cuerpo celeste como el sol, es capaz de atraer y mantener con la ayuda de la fuerza de la inercia a los cuerpos celestes que tengan menor masa en un cierto radio de distancia. Al incrementar la distancia la fuerza de la gravedad va disminuyendo hasta que no permite sentir sus efectos, pero nuevamente estos tienen que ver con la relación de las masas. De la misma manera que un astronauta al salir del campo gravitacional de la tierra deja de sentir sus efectos.

F = G m M / d^2 ,

donde G es la constante gravitacional, m y M son masas, y d es la distancia que separa a los cuerpos.
COSMOS
Para otros usos de este término, véase Cosmos (desambiguación).
En su sentido más general un cosmos es un sistema ordenado o armonioso. Se origina del termino griego "κόσμος", que significa orden u ornamentos, y es la antítesis del caos. Hoy la palabra se suele utilizar como sinónimo de universo (considerando el orden que éste posee). Las palabras cosméticos y cosmetología tienen el mismo origen.

Relación con caída libre y peso.

La gravitación se debe al campo gravitacional, que es un gradiente de energía potencial.
Como todo campo es radial y su intensidad es mayor cerca del centro.
La caída libre es el dezplazamiento de un objeto que está dentro del campo hacia el centro.
El peso de los objetos se debe a la aceleración con que el campo gravitacional jala al objeto, y dismonuye conforme se aleja del centro.
Ojo, peso no es lo mismo que masa, masa es lo que mides en una báscula o balanza y siempre es constante, mientras que el peso depende de la masa y de la aceleración gratvitacional, esto lo convierte en un fuerza.

Aportaciones de Newton a la ciencia.

Sus experimentos sobre la naturaleza de la luz le llevaron a formular su teoría general sobre la misma que, según él, está formada por corpúsculos y se propaga en línea recta y no por medio de ondas.
Aunque sus ideas acerca de la naturaleza corpuscular de la luz pronto fueron desacreditadas en favor de la teoría ondulatoria, los científicos actuales han llegado a la conclusión (gracias a los trabajos de Max Planck y Albert Einstein) de que la luz tiene una naturaleza dual: es onda y corpúsculo al mismo tiempo. Esta es la base en la cual se apoya toda la mecánica cuántica.
Newton dio a entender los fenómenos físicos más importantes del universo observable, explicando las tres leyes de Kepler. La ley de la gravitación universal descubierta por Newton se escribe,
donde F es la fuerza, G es una constante que determina la intensidad de la fuerza y que sería medida años más tarde por Henry Cavendish en su célebre experimento de la balanza de torsión, m1 y m2 son las masas de dos cuerpos que se atraen entre sí y r es la distancia entre ambos cuerpos, siendo el vector unitario que indica la dirección del movimientoLa primera ley de Newton o ley de la inercia
"Todo cuerpo permanecerá en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado por fuerzas externas a cambiar su estado"
En esta ley, Newton afirma que un cuerpo sobre el que no actúan fuerzas externas (o las que actúan se anulan entre sí) permanecerá en reposo o moviéndose a velocidad constante.
Esta idea, que ya había sido enunciada por Descartes y Galileo, suponía romper con la física aristotélica, según la cual un cuerpo sólo se mantenía en movimiento mientras actuara una fuerza sobre él.
La segunda ley de Newton o ley de la interacción y la fuerza
"El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz externa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime"
Esta ley explica las condiciones necesarias para modificar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo. Según Newton estas modificaciones sólo tienen lugar si se produce una interacción entre dos cuerpos, entrando o no en contacto (por ejemplo, la gravedad actúa sin que haya contacto físico). Según la segunda ley, las interacciones producen variaciones en el momento lineal, a razón de Siendo la fuerza, el diferencial del momento lineal, dt el diferencial del tiempo.
La segunda ley puede resumirse en la fórmula siendo la fuerza (medida en newtons) que hay que aplicar sobre un cuerpo de masa m para provocar una aceleración.
La tercera ley de Newton o ley de acción-reacción
"Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria; las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentidos opuestos"
Esta ley se refleja constantemente en la naturaleza: la sensación de dolor que se siente al golpear una mesa, puesto que la mesa ejerce una fuerza sobre ti con la misma intensidad; el impulso que consigue un nadador al ejercer una fuerza sobre el borde de la piscina, siendo la fuerza que le impulsa la reacción a la fuerza que él ha ejercido previamente.

Aportaciones de newton a la ciencia:
• Desarrollo el teorema del binomio
• desarrolló un método propio denominado cálculo de fluxiones.
• descubrió los principios de su cálculo diferencial e integral
• Descubrió como calcular las velocidades instantáneas con una trayectoria conocida
• Descubrió como se forma la luz blanca
• Invento el telescopio reflector
• Descubrió la ley de la gravitación universal
• Desarrollo la ley de la inercia
• Desarrolló la ley de la interacción y la fuerza
• Desarrolló la ley de acción-reacción