Fundamentos de Física: Leyes de Newton, Gravitación y Campos
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Leyes de Newton
- Un cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme si no actúa ninguna fuerza sobre él, o si la resultante de las fuerzas que actúan es nula.
- Si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante, este adquiere una aceleración directamente proporcional a la fuerza aplicada, siendo la masa del cuerpo la constante de proporcionalidad.
- Si un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro cuerpo, éste a su vez ejerce sobre el primero una fuerza con el mismo módulo y dirección, pero sentido contrario.
Para un cuerpo: Momento lineal o cantidad de movimiento de un cuerpo es el producto de su masa por su velocidad.
Para un cuerpo: La fuerza resultante que actúa sobre un cuerpo es igual a la derivada de su cantidad de movimiento respecto al tiempo.
Para un sistema de partículas: Si la resultante de las fuerzas exteriores sobre un sistema es nula, la cantidad de movimiento de éste permanece constante.
Un campo de fuerzas es conservativo si el trabajo que realizan las fuerzas del campo para trasladar una partícula de un punto A a otro punto B depende solo de los puntos inicial y final, pero no del camino seguido.
Ley de la Gravitación Universal y Campos
Ley de la gravitación universal: Dos partículas se atraen mutuamente con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Campo: Es la perturbación real o ficticia del espacio determinada por la asignación a cada punto del valor de una magnitud. Pueden ser escalares o vectoriales.
Campo gravitatorio: Es la perturbación que un cuerpo produce en el espacio que lo rodea por el hecho de tener masa.
La intensidad de campo gravitatorio es la fuerza que actúa sobre la unidad de masa situada en ese punto.
La energía potencial gravitatoria es el trabajo que realiza el campo gravitatorio para trasladar la masa m desde dicho punto hasta el infinito.
El potencial gravitatorio es el trabajo que realiza el campo gravitatorio para trasladar la unidad de masa desde dicho punto hasta el infinito.
Campo Gravitatorio Terrestre
El campo gravitatorio de la Tierra es la perturbación que esta produce en el espacio que la rodea por el hecho de tener masa.
La intensidad del campo gravitatorio terrestre en un punto del espacio es la fuerza con que la Tierra atrae a la unidad de masa situada en ese punto.
La masa es la magnitud escalar propia de cada cuerpo que indica la resistencia que este ofrece a ser acelerado.
El peso es la fuerza con que la Tierra atrae a un objeto.
La energía potencial gravitatoria de una masa en un punto del campo gravitatorio terrestre es el trabajo que realiza el campo gravitatorio para trasladar la masa desde dicho punto hasta el infinito.
El potencial gravitatorio en un punto del campo gravitatorio terrestre es el trabajo que realiza el campo gravitatorio para trasladar la unidad de masa desde dicho punto hasta el infinito.
Velocidad orbital: Es la fuerza centrípeta que actúa sobre el satélite que es igual a la fuerza de atracción gravitatoria que ejerce la Tierra.
Velocidad de escape: Es la velocidad que debe adquirir un cuerpo para escapar de la atracción gravitatoria terrestre.
Apogeo: Punto más alejado de la Tierra de la órbita de un satélite.
Perigeo: Punto más cercano a la Tierra de la órbita de un satélite.