Tarea gravedad.- Aceleración debida a la gravedad en los planetas
ORTEGA SOTELO SOFIAEnsayo20 de Septiembre de 2021
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Tarea gravedad.- Aceleración debida a la gravedad en los planetas
El objetivo de esta actividad es calcular y conocer la aceleración debida a la gravedad que tienen los distintos planetas del sistema solar y sus satélites naturales o artificiales.
La actividad consiste en encontrar la aceleración debida a la gravedad que tiene cada planeta y sus satélites, para poder entender mejor la actividad investigue un poco.
La magnitud de la fuerza gravitacional puede escribirse como:
[pic 1]
Donde m1 y m2 son las masas de las dos partículas, r es la distancia entre ellas, y G es una constante universal que debe medirse experimentalmente y tiene el mismo valor numérico para todos los objetos.
El valor de G debe de ser muy pequeño puesto que no estamos conscientes de ninguna fuerza de atracción entre objetos de tamaño ordinario.
El valor constante de G, cuyo valor aceptado actualmente es
[pic 2]
Cuando se aplica fuerza gravitacional entre un planeta y un objeto en su superficie, m1 es la masa del planeta (mp), m2 es la masa del objeto sobre su superficie (m) y r es la distancia del objeto desde el centro del planeta (rp2). La fuerza de gravedad debida al planeta es el peso del objeto, que hemos escrito como mg.
[pic 3]
Y podemos despejar g, la aceleración de la gravedad en la superficie del planeta
[pic 4]
Así, la gravedad g, en la superficie del planeta está determinada por mp y rp. (No confunda G con g, ambas son cantidades muy diferentes, pero están relacionadas por la ecuación de la aceleración de la gravedad.
Cálculo de la aceleración debida a la gravedad de la tierra:
[pic 5]
[pic 6]
Nombre del planeta | Masa (kg) | Radio (m) | Valor de G | Aceleración debida a la gravedad |
Mercurio | 3.285 x 1023 | 2.4397 x 106 | [pic 7] | 3.7 m/s2 |
Venus | 4.867 x 1024 | 6.0518 x 106 | [pic 8] | 8.87 m/s2 |
Tierra | 5.972 x 1024 | 6.371 x 106 | [pic 9] | 9.81 m/s2 |
Marte | 6.93 x 1023 | 3.3895 x 106 | [pic 10] | 3.711 m/s2 |
Júpiter | 1.898 x 1027 | 6.9911 x 107 | [pic 11] | 24.79 m/s2 |
Saturno | 5.683 x 1026 | 5.8232 x 107 | [pic 12] | 10.44 m/s2 |
Urano | 8.681 x 1025 | 2.5362 x 107 | [pic 13] | 8.87 m/s2 |
Neptuno | 1.024 x 1026 | 2.4622 x 107 | [pic 14] | 11.15 m/s2 |
Cálculo de la aceleración debida a la gravedad de la tierra hacia la luna:
[pic 15]
Mercurio: No cuenta con satélites naturales. Se cree que la razón por la que Mercurio no tienen satélites naturales es debido a su reducido tamaño. Los científicos creen que durante su formación, Mercurio no dispusieron de la masa necesaria para formar un cuerpo celeste que orbitara a su alrededor.
Venus: No tiene ningún satélite natural. Posee una atmósfera muy densa rebosante de dióxido de carbono que provoca un intenso efecto invernadero y, además, se encuentra a una temperatura muy alta debido a su cercanía al astro solar.
Tierra: Después del Sol, la Luna es el objeto más brillante que regularmente se puede apreciar desde la Tierra, y el único satélite conocido hasta el descubrimiento de los satélites galileanos; de hecho, la palabra luna se emplea genéricamente para llamar a cualquier satélite natural.
Nombre del satélite (Tierra) | Masa (kg) | g (Gravedad de la Tierra) | Fuerza gravitacional del satélite |
Luna | 7.349 x 1022 | 9.81 m/s2 | 7.209369 x 1023 N |
Marte: Posee dos satélites naturales: Fobos y Deimos. Los dos son irregulares y se cree que fueron capturados del cercano cinturón de asteroides (región del sistema solar comprendida aproximadamente entre las órbitas de Marte y Júpiter). Cabe resaltar que, a diferencia de la Luna terrestre, estos satélites no disipan las penumbras de la noche marciana, de este hecho se desprende la expresión coloquial más oscuro que las lunas de Marte.
Nombre del satélite (Marte) | Masa (kg) | g (Gravedad de Marte) | Fuerza gravitacional del satélite |
Fobos | 1.072 x 1016 | 3.711 m/s2 | 3.978192 x 1016 N |
Deimos | 2.244 x 1015 | 3.711 m/s2 | 8.327484 x 1015 N |
Júpiter: Júpiter comprende algunas de las lunas de mayor tamaño del sistema solar. Las más grandes de ellas, los cuatro satélites galileanos, fueron descubiertos en 1610 por Galileo Galilei y fueron los primeros objetos encontrados en orbitar un cuerpo diferente a la Tierra o al Sol. A partir de finales del siglo XIX, decenas de lunas jovianas mucho más pequeñas se han ido descubriendo y han recibido los nombres de las amantes, conquistas e hijas del dios romano Júpiter o su predecesor griego, Zeus. Las lunas galileanas y los anillos comprenden solo el 0,003 por ciento de la masa orbital total.
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