Guia De Fisica

FUNDAMENTOS DE FÍSICA:

Modelo geocéntrico: Considera la Tierra en el centro del Universo y las estrellas pegadas a unaesfera celestial que rota alrededor de un eje que pasa a través de los polos Norte y Sur de la Tierray de los polos celestiales Norte y Sur. Sin embargo, el movimiento retrógrado del planeta Marte nose comprendía con este modelo y fue el problema durante 2000 años. Hiparco (150 a.C.) propusoun sistema de círculos para explicar el movimiento retrógrado. Consideraba que un planeta rotandoen forma de epiciclos (círculo que se suponía descrito por un planeta alrededor de un centroque se movía en el deferente) alrededor de una curva deferente (círculo que se suponía descritoalrededor de la Tierra por el centro del epiciclo de un planeta). Posteriormente, Ptolomeo (100a.C.) introdujo refinamientos en el sistema epiciclos -deferente- que se utilizó hasta el siglo XVI.

Nicolás Copérnico (1473-1543) desarrolló un modelo más sencillo paraentender el Universo. Esto se debió a que con la obtención de nuevos datos observados y aplicarlosal modelo geocéntrico era necesario introducir modificaciones a las trayectorias de los planetas.Copérnico se plantea que las dificultades tenían su origen en la teoría y propone el modeloheliocéntrico que sirve para calcular las posiciones planetarias y que tiene como objetivo eliminarlas dificultades del sistema de Ptolomeo. El sistema de Copérnico lo que hizo fue cambiar el sistemade referencia, tomando el Sol como centro, que al tener una gran masa respecto de los otrosplanetas, hace que el nuevo sistema sea prácticamente inercial y, por tanto, más sencillo en sudescripción.

En 1596Johannes Kepler (1571-1630) publicó las leyes del movimiento planetario. Kepleranalizó las observaciones astronómicas de su maestro TychoBrahe (1546-1601), que personalmenteno pudo demostrar el sistema copernicano, y publicó en 1609 un estudio elaborado del sistemaheliocéntrico pero considerando órbitas elípticas. Las leyes de Kepler nos proporcionan unadescripción cinemática del movimiento planetario, pero no nos informan por qué los planetas semueven en aquel camino y no en otro. La tercera ley se publicó diez años después de las dos primeras.

LEYES DE KEPLER:

1) Un planeta describe una órbita elíptica alrededor del Sol, con el Sol en un foco de la elipse.

2) La línea que conecta un planeta al Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

3) Los cuadrados de los períodos de revolución de los planetas son proporcionales a los cubosde los semiejes mayores de la elipse de sus órbitas.

En 1623, Galileo (1564-1642), que tuvo relación con Kepler, verificó con ayuda de un telescopioque los satélites de Júpiter cumplían leyes análogas a las de Kepler, respecto de éste planeta.Sus trabajos colaboraron a la aceptación definitiva del Sistema Copernicano.

LEY DE NEWTON DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL.-

Las leyes de Kepler proporcionan una descripción de cómo se mueven los planetas, pero no explicanpor qué se mueven en aquel camino y no en otro. Usando las tres leyes de Kepler Newton fuecapaz de encontrar una expresión que describe la fuerza a la que están sometidos los planetas ensus órbitas. En 1666 Isaac Newton (1642-1727) formuló la ley de Gravitación Universal que fuepublicada en 1687 en su trabajo "Principios Matemáticos de la Filosofía Natural".

Enunciado de la ley de gravitación universal: “la interacción gravitatoria, entre dos cuerpos,se expresa por una fuerza atractiva y central, directamente proporcional al producto de lasmasas de los cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos”

CAMPO Y POTENCIAL GRAVITATORIOS.-

Se llama Campo Gravitatorio a la situación física por la cual al colocar una masa en dichocampo ésta experimenta una interacción o fuerza gravitatoria. Siendo el campo gravitatorio uncampo vectorial de fuerzas.

Campo gravitatorio creado por una masa M: Sea una masa M, en un punto del espacio, y colocamosotra masa, m, en diferentes posiciones del espacio alrededor de M. Debido a la interaccióngravitatoria entre las dos masas, la masa m experimenta una fuerza en cada posición dada por laley de gravitación universal. Es decir, que la interacción entre las masas, m y M, va a depender desus posiciones relativas. Por lo que, en cada punto del espacio podemos definir un vector intensidaddel campo gravitatorio, creado por la masa M.

LEYES DEL MOVIMIENTO DE NEWTON.-

Según la Primera Ley De Newton, si no existen fuerzas externas que actúen sobre un cuerpo, éste permanecerá en reposo o se moverá con una velocidad constante en línea recta. El movimiento termina cuando fuerzas externas de fricción actúan sobre la superficie del cuerpo hasta que se detiene. Por esta razón el movimiento de un objeto que resbala por una superficie de hielo dura más tiempo que por una superficie de cemento, simplemente porque el hielo presenta menor fricción que el cemento. Galileo expuso que si no existe fricción, el cuerpo continuará moviéndose a velocidad constante, ya que ninguna fuerza afectará el movimiento.

Cuando se presenta un cambio en el movimiento de un cuerpo, éste presenta un nivel de resistencia denominado INERCIA. Si has ido en un vehículo que ha frenado de improviso y tú has debido detenerte con tus propias manos, has experimentado lo que es la inercia. Por tanto, a la primera ley de Newton también se le conoce como ley de la inercia

La Segunda Ley De Newton determina que si se aplica una fuerza a un cuerpo, éste se acelera. La aceleración se produce en la misma dirección que la fuerza aplicada y es inversamente proporcional a la masa del cuerpo que se mueve. Recuerda que la fuerza y la aceleración son magnitudes vectoriales por lo que tienen un valor, una dirección y un sentido. Si la masa de los cuerpos es constante, la fórmula que expresa la segunda ley de Newton es:

Fuerza = masa x aceleración.

La Tercera Ley De Newton postula que la fuerza que impulsa un cuerpo genera una fuerza igual que va en sentido contrario. Es decir, si un cuerpo ejerce fuerza en otro cuerpo, el segundo cuerpo produce una fuerza sobre el primero con igual magnitud y en dirección contraria. La fuerza siempre se produce en pares iguales y opuestos. Por esta razón, a la tercera ley de Newton también se le conoce como ley de acción y reacción.

ANÁLISIS HISTÓRICO HASTA EL MODELO NUCLEAR DEL ÁTOMO:

1) En 1895 se descubren los rayos catódicos, su nombre se debe a que son una radiaciónprocedente del cátodo. La radiación se produce entre dos electrodos, por aplicación de variosmiles de voltios, colocados dentro de un tubo con un gas a una presión muy baja (100 Pa ó0,001 atm).

2) En 1896 se descubre la radiactividad natural por la que se

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