Uso De Las Leyes De Newton Y La Ley De La Gravitación Universal  

Alumno. Héctor Cruz Ramírez

Materia. Física 1

Facilitador. Enrique Fierro Hernández

Carrera. Ing. en Telemática

Evidencia de aprendizaje. Uso de las leyes de Newton y la ley de la Gravitación Universal  

Al final del curso de Física presentarás en equipo el proyecto: “La puesta en órbita de un satélite geoestacionario de un kilogramo de peso”. Mediante éste demostrarás el manejo de los modelos que has aprendido.

Descripción: La evidencia de aprendizaje de esta unidad constituye la planeación y primera parte de implementación del proyecto. El trabajo es en equipo, pero retomarán los resultados individuales de la Práctica 2. Movimiento circular de un cuerpo, Práctica 3. Segunda ley de Newton: Modelo de un balón lanzado horizontalmente y Práctica 5. Modelo de un sistema de dos partículas, para realizar el reporte: Uso de las leyes de Newton y la ley de la Gravitación Universal.

1. Elabora la planeación del proyecto; realiza puntualmente lo siguiente:

Forma, junto con tus compañeros de grupo, un equipo de máximo cinco integrantes, mínimo tres. Realicen lo siguiente:

• Objetivos

• Integrantes

• Tareas

• actividades individuales

• Lecturas

• Modelos que se emplean

• Cronograma de actividades

• Bibliografía.

2. Implementa la primera parte del proyecto:

En equipo retomen los resultados de las prácticas Movimiento circular de un cuerpo, Segunda ley de Newton: Modelo de un balón lanzado horizontalmente y Modelo de un sistema de dos partículas,

que individualmente realizaron, para integrar el reporte Uso de las leyes de Newton y la ley de la Gravitación Universal. Este primer reporte debe responder a los siguientes criterios:

1. Descripción del movimiento de un cuerpo en una órbita circular alrededor de la Tierra.

2. Descripción del movimiento del satélite en órbita alrededor de la Tierra, suponiendo que la Tierra es redonda y que la órbita es circular.

3. Modelado del movimiento del sistema Tierra-satélite usando las leyes de Newton y la ley de la Gravitación Universal.

4. Dispositivos mecánicos para el movimiento del satélite

5. Elaboración de un mapa mental de la implementación del proyecto en lo que se refiere al Uso de las leyes de Newton y la ley de la Gravitación Universal (considera la descripción del movimiento de un cuerpo en una órbita circular alrededor de la Tierra, la descripción del movimiento del satélite en órbita alrededor de la Tierra, suponiendo que la Tierra es redonda y que la órbita es circular y el modelado del movimiento del sistema Tierra-satélite usando las leyes de Newton y la ley de la Gravitación Universal, Dispositivos mecánicos para el movimiento del satélite)

El formato del reporte es a criterio del Facilitador, por lo que éste debe proporcionar al grupo con anticipación cómo se dosificará y organizará la información.

Aunque el trabajo que realizaron es en equipo, cada uno de los integrantes debe enviar el mismo reporte con la planeación y primera parte de la

implementación del proyecto al Facilitador mediante el portafolio de evidencias.

Objetivos

Con la realización de esta actividad se pretende realizar un repaso con la intención de mejorar la comprensión de los temas estudiados en la Unidad 2 denominada Mecánica de la materia de Física del cuarto cuatrimestre de la carrera Ingeniería en Telemática.

Los temas a revisar son los siguientes: Práctica 2. Movimiento circular de un cuerpo, Práctica 3. Segunda ley de Newton: Modelo de un balón lanzado horizontalmente y Práctica 5. Modelo de un sistema de dos partículas

1. Descripción del movimiento de un cuerpo en una órbita circular alrededor de la Tierra.

Los Satélites se encuentran designados a una órbita espacial ya definida. Estas órbitas pueden ser de tipo circular o elíptica. Generalmente, las órbitas se mueven en el mismo sentido que la tierra. Si un satélite recorre su órbita en el mismo sentido de la tierra se llama satélite asíncrono y su velocidad angular tendrá que ser mayor a la velocidad angular de la tierra. En cambio si su velocidad angular es menor y la trayectoria que recorre el satélite es en sentido contrario se llamará satélite retrógrada. Debido a que los satélites nunca están fijos a un punto de la tierra, solo se pueden utilizar cuando están disponibles, esto por lo general es por un tiempo de aproximadamente 15 min.

Otro parámetro que se debe considerar para definir la órbita de los satélites es la inclinación en grados respecto al ecuador,

éstas pueden ser ecuatoriales, inclinadas y polares.

Tipos de Órbitas de los Satélites

Existen tres órbitas satelitales distintas, las cuales se definen por su altura con respecto a la tierra así como su trayectoria. Estas trayectorias están diseñadas gracias a las leyes de Kepler que indican:

 La órbita de un satélite es una elipse con la tierra en uno de sus focos. El punto de la órbita en el cual el satélite está más cerca de la tierra se denomina perigeo, y el punto donde está más lejos de la tierra se llama apogeo.

 La línea que une la tierra con el satélite barre áreas iguales en tiempos iguales.

 El cuadrado del periodo de revolución es proporcional al cubo de su eje mayor.

De aquí la importancia para diseñar una órbita satelital el conocer las leyes de Kepler, al igual que conocer la existencia de los cinturones de Van Allen, que presentan una gran cantidad de partículas ionizadas con alto nivel de radiación, por lo que deben evitarse. El primer cinturón de Van Allen se encuentra entre los 1500 y 3000 Km y el segundo entre los 13000 y 20000 Km.

2. Descripción del movimiento del satélite en órbita alrededor de la Tierra, suponiendo que la Tierra es redonda y que la órbita es circular.

Solo existen dos tipos de movimientos que se pueden ser detectados a simple vista para cualquier cuerpo, llámese planeta, asteroide o cualquier otro objeto flotante en el espacio, estos son la Traslación (M1) y la Rotación (M2). Un cuerpo en el espacio

puede estar detenido o en movimiento, pero el universo es tan complejo y caótico como la superficie del mar bajo el viento, por ello es muy improbable que en todo el universo se pueda encontrar una estrella o planeta que estén detenidos con respecto al resto del universo, en el caso de la Tierra, esta viaja a 30 Km/s alrededor del Sol, y éste viaja a unos 215 Km/s alrededor de la Vía Láctea. Incluso la Vía Láctea se está desplazando a unos 270 Km/s en dirección a la galaxia de Andrómeda, con la que chocará

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