Modelo De Un Sistema De Dos Partículas

El trabajo final consiste en poner un satélite geoestacionario de un kilogramo de peso en órbita alrededor de la Tierra. Los resultados de esta práctica te servirán para el portafolio de evidencias como parte de la evaluación de la unidad 2, pues lo que apliques te servirá para integrar el proyecto final. Esta práctica es colaborativa por lo que para llevarla a cabo es importante que te organices con el equipo que te asignará tu Facilitador.

Mediante el constructor de modelos de un sistema de dos partículas de Tracker:

1. Modelen el movimiento de un satélite orbitando alrededor de la Tierra.

Consideren lo siguiente:

En el constructor de modelos de Tracker, elijan el modelo de dinámica de partículas cartesiano.

Para una de las partículas, el satélite, anoten cada uno de los valores o parámetros que describen su movimiento. Utilicen los datos obtenidos en la actividad Cuerpo en movimiento circular.

Para la otra partícula, la Tierra, anoten los parámetros de una partícula en reposo. Y los datos de la Tierra.

La función de fuerza que utilizarán será la ley de la Gravitación Universal.

Obtengan una secuencia de imágenes de su modelo.

Reporten su experiencia de aprendizaje de acuerdo con la estructura textual predeterminada para las prácticas.

2. Nombren a un representante de equipo para que sea el encargado de subir su trabajo a la base de datos. Esperen los comentarios de sus compañeros.

3. Lean todas las aportaciones que realicen sus compañeros a su trabajo y ustedes también descarguen y comenten los trabajos de los demás equipos.

4. Una vez que la mayoría de sus compañeros haya hecho comentarios a su trabajo, organícense nuevamente con su equipo y elaboren una segunda versión considerando las aportaciones, de tal manera que puedan enriquecer su documento.

5. Por último, cada integrante del equipo debe subir la segunda versión del reporte de la práctica a la base de datos para que pueda ser evaluado.

Para realizar la práctica lo primero es determinar los parámetros que se utilizarán para representar el modelo, en este caso se necesita los valores de la órbita de un satélite geoestacionario, el periodo (el cual es el mismo al de la Tierra), la masa del satélite, la masa de la Tierra, la velocidad angular para el satélite (que también es la misma que la de la Tierra), el valor de la gravitación universal (G) y la ecuación de la fuerza que se ejerce entre dos cuerpos.

El radio de la tierra es de aproximadamente 6,367.5 Km en promedio, ya que en el Ecuador es de 6,378 Km y en el Polo es de 6,357 Km. La órbita promedio de un satélite geoestacionario es 35,786.04 Km, que es donde coinciden los periodos de la tierra y del satélite. Estos datos se usarán para determinar el radio del satélite: se suman los datos para obtener el radio de la circunferencia → r=6,378Km+35,786.04 Km → r=42,164.04 Km. Este resultado se utilizará para ajustar la “vara de calibración” del programa Tracker y para el valor inicial en “x”.

El periodo tanto de la Tierra como del satélite es de 24 hrs ó 86,400 segundos. Esto es; 60 segundos x 60 minutos= 3,600 segundos → 3,600 segundos x 24 horas=86,400 s . → T=86,400 s

Para la velocidad angular (ω) se usa la fórmula; ω= 2π/T → ω= 6.2832/86,400 → ω= 7.2722 x 〖10〗^(-5) rad/s

Entonces, los datos para realizar el modelo son:

Radio de la Tierra = 6,367.5 km

Masa de la Tierra = 5.9736 x 1024 kg

Órbita del satélite = 35,786.04 km

Radio del satélite = 42, 164. 04 km ó 42, 164, 040 metros.

Masa del satélite = 1.0 kg

Gravitación universal (G) = 6.67428 x 10-11 N

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