Principios Fundamentales de la Física: Leyes de Kepler, Gravitación y Electromagnetismo
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Primera Ley de Kepler: Ley de las Órbitas
La primera ley establece que los planetas se mueven en órbitas elípticas alrededor del Sol, con el Sol ubicado en uno de los focos de la elipse. Esto significa que la distancia entre un planeta y el Sol varía a lo largo de su órbita.
Segunda Ley de Kepler: Ley de las Áreas
La segunda ley indica que un planeta barre áreas iguales en tiempos iguales. Esto implica que un planeta se mueve más rápido cuando está más cerca del Sol (perihelio) y más lento cuando está más lejos (afelio), manteniendo constante la cantidad de área cubierta en un intervalo de tiempo.
Tercera Ley de Kepler: Ley de los Períodos
La tercera ley establece que el cuadrado del período orbital de un planeta (el tiempo que tarda en completar una vuelta alrededor del Sol) es proporcional al cubo de la distancia media del planeta al Sol. Matemáticamente, se expresa como T2 ∝ a3, donde T es el período y a es la distancia media.
Ley de Gravitación Universal de Newton
La Ley de Gravitación Universal, formulada por Isaac Newton, establece que todos los cuerpos se atraen con una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos. Se expresa como:
El valor de la constante de gravitación universal, denotada como G, es aproximadamente:
Ley de Coulomb: Interacción Electrostática
La Ley de Coulomb establece que la fuerza electrostática entre dos cargas es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellas.
El valor de la constante de Coulomb, denotada como k, es aproximadamente 8.987551787 × 109 N m2/C2 en el vacío. Esta constante es fundamental en la Ley de Coulomb, que describe la fuerza electrostática entre dos cargas eléctricas.
Campo Eléctrico: Origen y Características
Un campo eléctrico se genera por la presencia de cargas eléctricas, ya sean en reposo o en movimiento. Su intensidad depende de la magnitud de las cargas y de la distancia entre ellas, disminuyendo con el aumento de esta última.
Corriente por Inducción Electromagnética
La corriente se genera por inducción electromagnética cuando un conductor se mueve en un campo magnético variable, creando un cambio en el flujo magnético y generando una fuerza electromotriz.