Gravitació Universal i Llei de Gravitació Universal

Enviado por Comunidad Xuletas y clasificado en Física

Escrito el en catalán con un tamaño de 5,61 KB

Gravitació Universal

Newton va establir les lleis fonamentals que governen el moviment dels cossos. A més, va ser el primer a demostrar que les lleis que governen el moviment dels cossos en la Terra són les mateixes que governen el moviment dels cossos celestes.

1. Tot cos continua en el seu estat de repòs o moviment rectilini uniforme llevat que actue una força externa sobre ell.

En general, els cossos tendeixen a oposar-se al canvi del seu estat de moviment. Aquesta oposició rep el nom d'inèrcia. És a dir, una força és necessària per a canviar el moviment d'un cos, però NO per a mantenir-ho.

2. L'acceleració d'un cos és directament proporcional a la força neta que actua sobre ell, i inversament proporcional a la massa del cos.

La força exercida sobre un objecte està relacionada amb l'acceleració que provoca i la massa de l'objecte mitjançant l'expressió: F = m * g en N. Les forces que actuen sobre un cos poden ser de dos tipus: forces de contacte com la tensió d'una corda, la força normal, la força de fregament i la força elàstica; i forces a distància com la força gravitatòria, la interacció electromagnètica, la interacció nuclear forta i la interacció nuclear feble.

3. Si un cos exerceix una força sobre un altre, aquest exercirà una força igual però oposada sobre el primer cos.

És a dir, amb tota acció ocorre sempre una reacció igual i contrària.


Llei de Gravitació Universal

Newton Tots els cossos, pel simple fet de tenir massa, exerceixen una força d'atracció a distància sobre altres cossos amb massa. A eixa força d'atracció se li denomina força gravitatòria. Tot cos exerceix una força atractiva sobre un altre cos que és proporcional a les masses dels dos cossos i inversament proporcional al quadrat de la distància que els separa: G = m1 * m2 / r^2
G = 6,67×10^-11 Nm^2/kg^2




Conseqüències

1. Les marees oceàniques es deuen al fet que la Lluna (i en menor proporció el Sol) atrauen la part més pròxima de l'oceà i tendeixen a elevar les aigües.

Els oceans que es troben en el costat de la Terra més pròxims a la Lluna són atrets cap a ella per la força d'atracció gravitatòria que aquesta exerceix (marea alta). Al seu torn, en els oceans més allunyats de la Lluna, l'atracció gravitatòria és menor que en el conjunt de la Terra, per la qual cosa aquesta massa aquosa queda “endarrerida” pel que fa a la superfície terrestre (marea alta). A causa que la massa aquosa de la Terra “s’allarga” pels extrems, en els altres extrems s'origina una marea baixa. Quan el Sol està alineat amb la Lluna, l'amplitud de les marees oceàniques és màxima (marees vives en llunes plenes i noves). Si el Sol forma un angle de 90° amb la Lluna, l'amplitud de les marees oceàniques és mínima (marees mortes en quarts minvants i creixents).

2. Les cometes es deuen al fet que aquests descriuen òrbites el·líptiques molt excèntriques al voltant del Sol.

3. Els satèl·lits artificials romanen en una òrbita estable al voltant de la Terra com a resultat de l'equilibri entre:

 la inèrcia del satèl·lit, que ho manté movent-se en línia recta.
 la força gravitatòria, que espenta constantment al satèl·lit cap a la Terra.

4. La forma d'esferoide aplatat dels planetes es deu a l’efecte combinat de la gravitació (que formaria esferes a partir de la matèria inicialment dispersa) i de la rotació al voltant de l'eix (eixamplament en l'equador i aixafament en els pols).

5. El descobriment de nous planetes a partir de les pertorbacions que provoquen en les òrbites de planetes ja coneguts.





La Teoria del Big Bang

Alexander Friedman, en 1922, i Georges Lemaître, en 1927, van utilitzar la teoria de la relativitat general d'Albert Einstein per a demostrar que l'Univers estava en moviment constant. En 1929, Edwin Hubble va descobrir que les galàxies s'estaven separant. Això va suposar una important evidència observacional per a la hipòtesi de l'Univers en expansió. En 1948, George Gamow va concloure que l'Univers havia d'haver començat a partir d'un estat inicial molt dens i calent (teoria del Big Bang). La teoria del Big Bang explica que el temps, l'espai i la matèria (és a dir, l'Univers) va començar fa ~13.700 milions d'anys amb l'explosió d'una singularitat còsmica, en la qual la matèria era un punt de densitat infinita. Aquesta explosió va generar l'expansió de l'Univers en totes les direccions. Des que va començar l'Univers, aquest s'ha expandit des d'una xicoteta, densa i calenta singularitat fins a l'enorme, fred i difús Univers que veiem actualment al nostre al voltant. L'expansió de l'Univers deduïda de les observacions experimentals de Hubble. Extrapolant cap enrere en el temps, es pot concloure que en algun moment d'un passat llunyà, tota la matèria de l'Univers va haver d'estar continguda en una xicoteta regió de l'espai. L'abundància d'elements primordials (hidrogen, heli, deuteri, liti) és consistent amb la seua creació en el Big Bang i no en les estrelles. Immediatament després del Big Bang, l'Univers era opac a tota la radiació electromagnètica. A mesura que l'Univers s'expandia, també es refredava, fins a un moment en el qual la radiació electromagnètica ja podia viatjar lliurement per l'Univers sense interactuar amb la matèria, constituint el que observem actualment com la radiació de fons de microones.