Principios de Gravitación Universal y Dinámica de la Transferencia de Calor

Ley de la Gravitación Universal

La Ley de la Gravitación Universal establece que, siempre que dos masas se encuentren en el espacio, aparece una fuerza de atracción que es directamente proporcional a una constante y al producto de las masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.

(Fórmula: F = G · (m₁ · m₂) / r²)

Factores que influyen en la fuerza gravitatoria

• a) La masa de ambos cuerpos: Según la fórmula de la ley de gravitación universal, como las magnitudes de las masas aparecen en el numerador y como multiplicadores, cuanto mayores sean las masas, mayor será la fuerza gravitatoria.
• b) La distancia que los separa: Según la ley de la gravitación universal, la magnitud de la distancia aparece en el denominador y al cuadrado; por tanto, cuanto mayor es la distancia, la fuerza disminuye en función de su cuadrado.
• c) El medio en el que se encuentran ambas masas: La fuerza gravitatoria no depende del medio, porque no aparece ninguna magnitud que dependa de este y la constante G es universal, por lo que siempre tiene el mismo valor en todos los medios.

Interacción entre Planetas y Satélites

La interacción que se establece entre un planeta y un satélite es de naturaleza gravitatoria debido a sus masas. Su fuerza es atractiva y es proporcional al producto de las masas y a una constante.

(Fórmula: F = G · (M · m) / r²)

La órbita es cerrada y con forma de circunferencia, donde la F_G es una fuerza centrípeta dirigida hacia el centro de curvatura y de carácter radial.

(Fórmula: F_c = m · v² / r)

Transferencia de Calor entre Cuerpos

Cuando dos cuerpos con distinta temperatura entran en contacto, el de mayor temperatura le cede calor al de menor temperatura hasta que ambos cuerpos tengan la misma temperatura. En ese momento, se dice que se encuentran en equilibrio térmico, porque ambos cuerpos poseen la misma temperatura. Dos cuerpos se encuentran en equilibrio térmico cuando ambos tienen la misma temperatura.

Efectos de la Transferencia de Calor

Cuando un cuerpo absorbe o cede calor (es decir, cuando hay transferencia de calor entre dos cuerpos), pueden ocurrir los siguientes efectos:

• a) Variación de temperatura: Que aumente o disminuya su temperatura, respectivamente.
• b) Cambio de estado: Que ocurra un cambio de estado progresivo o regresivo, respectivamente.
• c) Cambio de volumen: Que el cuerpo se dilate o se contraiga, respectivamente.

Magnitudes en la modificación de la temperatura

Cuando un cuerpo modifica su temperatura, se deben tener en cuenta las siguientes magnitudes:

• a) La masa del cuerpo.
• b) El calor específico.
• c) El intervalo de temperatura (variación térmica).