Dinámica de Newton. Fluídos

- Dinámica de Newton. Fluídos
- 1 - Introdución
  - 1.1 Descrición da unidade didáctica
  - 1.2 Coñecementos previos
  - 1.3 Obxectivos
- 2. Secuencia de contidos e actividades
  - 2.1 As leis de Newton
    - 2.1.1 Primeira lei da dinámica de Newton: lei da inercia
    - 2.1.2 Segunda lei da dinámica de Newton: lei fundamental
    - 2.1.3 Terceira lei da dinámica de Newton: lei da interacción
  - 2.2 Lei da gravitación universal
    - 2.2.1 Campo gravitacional. Aceleración da gravidade
  - 2.3 Forza e presión nos fluídos
    - 2.3.1 Unidades da presión
    - 2.3.2 Presión no interior dun líquido en repouso
    - 2.3.3 Sistemas hidráulicos. Principio de Pascal
    - 2.3.4 O principio de Arquímedes. Flotación
    - 2.3.5 Flotabilidade nos líquidos
    - 2.3.6 Flotabilidade nos gases
  - 2.4 Lectura
- 3. Resumo de contidos
- 4. Actividades complementarias
- 5. Exercicios de autoavaliación
- 6. Solucionario
  - 6.1. Solución exercicios propostos
  - 6.2. Solución actividades complementarias
  - 6.3. Solución exercios de autoavaliación
- 7. Glosario
- 8. Bibliografía e recursos
- 8. Documentación para imprimir

« Anterior | Seguinte »

# 2.2 Lei da gravitación universal

As pedras caen ao chan, a Lúa dá voltas arredor da Terra (non se move en liña recta, así que ten que haber algunha forza que curve a súa traxectoria), no mar hai mareas, etc. Todo isto e mais as leis de Kepler fixéronlle pensar a Newton cal podía ser a causa. E chegou a unha conclusión, que coñecemos co nome de lei da gravitación universal.

Newton pensou que a causa común dos feitos anteriores era que todos os corpos se atraen entre si simplemente por teren masa. A Terra atrae a pedra, e por iso cae; tamén atrae a Lúa, por iso dá voltas arredor de nós; a Lúa atrae a auga dos mares, co que a levanta e ocasiona deste xeito as mareas. Newton comparou a aceleración con que caen os corpos (a lenda di que foi unha mazá) e a aceleración con que se move a Lúa, e enunciou a súa lei:

  Lei da gravitación universal
  A forza gravitacional coa que se atraen mutuamente dous corpos calquera é directamente proporcional ás masas deles e inversamente proporcional ao cadrado da distancia entre eles. Isto resúmese na fórmula da dereita: |

Na fórmula anterior, G é a constante da gravitación universal, que foi medida experimentalmente, e resultou ter un valor:

Na fórmula anterior m1e m2son as masas dos corpos e d é a distancia entre os centros eles. Como o valor da constante G é moi pequeno, as forzas gravitacionais son moi pequenas, agás que os corpos teñan moita masa. Así, a forza de atracción entre dúas persoas de 70 kg separadas 20 cm é nada máis que oito millonésimas de newton, por iso non a notamos.

  | Observe que as dúas forzas de atracción entre os corpos son iguais: non é certo que o corpo grande atraia con máis forza o pequeno do que o pequeno atrae o grande; a atracción é consecuencia da interacción entre os dous simultaneamente; cumpren a terceira lei da dinámica. As dúas forzas teñen o mesmo módulo.

O peso, xa estudado na unidade didáctica anterior, é a forza gravitacional entre o planeta Terra e os corpos que hai arredor dela, e tamén pode calcularse coa fórmula anterior. O peso dun corpo diminúe á medida que se vai arredando da Terra. No cumio dun monte elevado pesamos lixeiramente menos, porque estamos máis lonxe do centro da Terra.

A lei da gravitación permite explicar correctamente os movementos dos astros, como os planetas, satélites e cometas arredor do Sol. Newton veu demostrar así que a materia celeste se comporta de igual xeito que a da Terra. A aplicación das leis de Newton permitiu localizar e descubrir ao planeta Neptuno e tamén a Plutón.

### Actividades resoltas

Calcule a forza gravitacional de atracción entre a Terra e un home de 65 kg situado na súa superficie [masa da Terra = 5,97.1024 kg; raio da Terra = 6 371 km].

  Solución | Fíxese que a distancia haina que medir entre o centro da Terra e o centro da persoa, o que vén sendo o radio da Terra aproximadamente; ademais hai que pór esa distancia en metros, non en quilómetros.

Calcule a forza de atracción entre a Terra e a Lúa [masa da Lúa: 7,35.1022 kg; distancia entre centro da Lúa e o centro da Terra: 384 400 km].

  Solución | Observe que esta forza ten un valor enorme!.

### Actividades propostas

S7. A que distancia terían que estar dúas vacas de 600 kg para que a forza de atracción entre elas fose de 2.4 mN (milinewtons)?

### Retroalimentación

S8. Calcule o peso dunha persoa de 55 kg cando está nas posicións seguintes:

- Superficie da Terra (use os datos dos exercicios anteriores).
- A 5000 km de altura sobre a superficie da Terra.
- A 20 000 km de altura sobre o planeta.
- A que distancia da Terra tería que estar esa persoa para que non pesase nada?

### Retroalimentación

- a) Peso na superficie da Terra:

- b) A 5000 Km de altura sobre o planeta:

- c) A 20000 Km de altura sobre o planeta:

- d) Para non pasar nada teriamos que afastarnos da Terra a unha altura infinita.

Licenciado baixo a Licenza Creative Commons Recoñecemento Non-comercial Compartir igual 3.0

« Anterior | Seguinte »