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Isaac Newton y la ley de la gravitación universal

 
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hueznar
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Registrado: 25 Oct 2005
Mensajes: 1905
Ubicación: En algun lugar de la Vía Láctea

MensajePublicado: 13 Nov 2005 01:41    Asunto: Isaac Newton y la ley de la gravitación universal Responder citando

Isaac Newton y la ley de la gravitación universal

a gravitación es la fuerza de atracción mutua que experimentan los cuerpos por el hecho de tener una masa determinada. La existencia de dicha fuerza fue establecida por el matemático y físico inglés Isaac Newton en el s. XVII, quien, además, desarrolló para su formulación el llamado cálculo de fluxiones (lo que en la actualidad se conoce como cálculo integral).

Isaac Newton nació el 25 de diciembre de 1642, en Woolsthorpe, Lincolnshire. Cuando tenía tres años, su madre viuda se volvió a casar y lo dejó al cuidado de su abuela. Al enviudar por segunda vez, decidió enviarlo a una escuela primaria en Grantham. En el verano de 1661 ingresó en el Trinity College de la Universidad de Cambridge, donde recibió su título de profesor.

Durante esa época se dedicó al estudio e investigación de los últimos avances en matemáticas y a la filosofía natural. Casi inmediatamente realizó descubrimientos fundamentales que le fueron de gran utilidad en su carrera científica. También resolvió cuestiones relativas a la luz y la óptica, formuló las leyes del movimiento y dedujo a partir de ellas la ley de la gravitación universal.

La ley formulada por Newton y que recibe el nombre de ley de la gravitación universal, afirma que la fuerza de atracción que experimentan dos cuerpos dotados de masa es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa (ley de la inversa del cuadrado de la distancia). La ley incluye una constante de proporcionalidad (G) que recibe el nombre de constante de la gravitación universal y cuyo valor, determinado mediante experimentos muy precisos, es de:

6,670. 10-11 Nm²/kg².

Para determinar la intensidad del campo gravitatorio asociado a un cuerpo con un radio y una masa determinados, se establece la aceleración con la que cae un cuerpo de prueba (de radio y masa unidad) en el seno de dicho campo. Mediante la aplicación de la segunda ley de Newton tomando los valores de la fuerza de la gravedad y una masa conocida, se puede obtener la aceleración de la gravedad.

Dicha aceleración tiene valores diferentes dependiendo del cuerpo sobre el que se mida; así, para la Tierra se considera un valor de 9,8 m/s² (que equivalen a 9,8 N/kg), mientras que el valor que se obtiene para la superficie de la Luna es de tan sólo 1,6 m/s², es decir, unas seis veces menor que el correspondiente a nuestro planeta, y en uno de los planetas gigantes del sistema solar, Júpiter, este valor sería de unos 24,9 m/s².

En un sistema aislado formado por dos cuerpos, uno de los cuales gira alrededor del otro, teniendo el primero una masa mucho menor que el segundo y describiendo una órbita estable y circular en torno al cuerpo que ocupa el centro, la fuerza centrífuga tiene un valor igual al de la centrípeta debido a la existencia de la gravitación universal.

A partir de consideraciones como ésta es posible deducir una de las leyes de Kepler (la tercera), que relaciona el radio de la órbita que describe un cuerpo alrededor de otro central, con el tiempo que tarda en barrer el área que dicha órbita encierra, y que afirma que el tiempo es proporcional a 3/2 del radio. Este resultado es de aplicación universal y se cumple asimismo para las órbitas elípticas, de las cuales la órbita circular es un caso particular en el que los semiejes mayor y menor son iguales.
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J. D. Chelén
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Registrado: 25 Nov 2005
Mensajes: 3
Ubicación: Chile

MensajePublicado: 05 Ene 2006 03:54    Asunto: Responder citando

Una observación con respecto al último párrafo del documento:

Isaac Newton y la ley de la gravitación universal

Transcribo : "A partir de consideraciones como ésta es posible deducir una de las leyes de Kepler (la tercera), que relaciona el radio de la órbita que describe un cuerpo alrededor de otro central, con el tiempo que tarda en barrer el área que dicha órbita encierra, y que afirma que el tiempo es proporcional a 3/2 del radio. Este resultado es de aplicación universal y se cumple asimismo para las órbitas elípticas, de las cuales la órbita circular es un caso particular en el que los semiejes mayor y menor son iguales".

Si cualquiera de nosotros intenta calcular T^2 = R^3 (Tercera Ley de Newtón [T = R^(3/2)] entre Júpiter y sus Lunas, o entre cualquier otro planeta y sus satélites, se encontrará con la sorpresa que la Tercera Ley, así, directamente, NO FUNCIONA, es decir NO SE CUMPLE. Para conseguir un cálculo a través de ella que corresponda a los datos de Tiempo Orbital ( en T^2) y/o Radio Orbital ( en R^3), que las medidas astronómicas detectan, debe establecerse UNA MODIFICACIÓN que tiene DOS opciones:

1.- O se MODIFICA en T = R^(3/2) lo potencia (3/2 = 1,5) a otra, levemente MAYOR o MENOR según el caso.
2.- O se ESTABLECE una NUEVA UNDAD ASTRONÓMICA LOCAL relativa a las Lunas, o satélites, del planeta que se tome en cuestión.

En nuestro Sistema Solar esto funciona por que, además de un ACCIDENTE con el que se cruzó el genial Kepler (1571-1630) (que hasta el día de hoy se considera un ENIGMA o algo aún incomprensible por nuestra comunidad científica) CUANTIFICÓ - mucho antes que Planck (1858-1947) CUANTIFICARA la energía en su famoso valor de "h"- los argumentos astronómicos de los Radios Orbitales de TODOS los planetas CON RESPECTO al Radio Orbital Terrestre. El Radio Orbital de nuestra Tierra lo CUANTIFICÓ en UNO y con respecto a este midió TODOS los demás.

Kepler, en el tiempo de sus ahoras, sólo ESTABLECIÓ esta fantástica Ley, la Tercera, con modestos análisis de PROPORCIONES: a/b = c sólo por que en el ahora de sus estudios y vivencias NO EXISTÍA el cáculo desarrollado posteriormente por Newtón (1643-1727) y los LOGARÍTMOS recién estaban siendo estudiados por Napier (1550-1617) y Briggs (1561-1630).

1 .- Nuestro Tiempo Orbital 365,256 día contienen 31 558 118,4 seg, un valor al que le corresponde una RAÍZ CÚBICA:

(31 558 118,4)^(1/3) = 316, 0120916.

T^2 = R^3........ T^(1/3) = R^(1/2)

2.- Nuestros kilómetros, con los que establecemos nuestro Radio Orbital Medio en 149 600 000 Kilómetros, en CADA UNO de ellos hemos definido 100 000 cm. (Base decimal y potenciad de 10)

Nuestro Sistema de Medidas, CGS, en base decimal contempla Centímetros, Segundos y Gramos con los cuales MEDIMOS el Espacio, el Tiempo y la Masa en todas nuestras funciones Físico-Matemáticas, regularmente, por no mencionalr el Sistema MKS (Metros, Kilógramos y Segundos).

1 Km = 1000 m ........ 1 Km = 100 000 cm... 1m = 100 cm
1 Kg = 1000 grs...... 1 ton = 1 000 000 grs.
1 Año = 365,256 días... 1 día = 24 hs... 1 hr = 60 min ... 1 min = 60 seg.
( 1 litro = 1000 cm^3 )

Note que SOLO el TIEMPO no participa de nuestras POTENCIAS de 10, aunque es probable que se sorprenda con lo que sigue.

Y ya que calculamos la RAÍZ CÚBICA de nuestro TIEMPO en seg, veamos ahora la RAÍZ CUADRADA de nuestro ESPACIO en cm.

POTENCIAS de 10 y su RAÍZ CUADRADA:

1^(1/2) = 1................................. 1 cm
10^(1/2) = 3,16227766................... 10 cm
100^(1/2) = 10................................ 100 cm = 1 m
1000^)1/2) = 31,6227766.................. 1000 cm
10000^(1/2) = 100............................. 10000 cm
100000^(1/2) = 316,227766................. 100000 cm = 1 Km
(10000 ^(1/2) = 316, 227766
( 31 558 118,4)^(1/3) = 316,0120916
RELACIÓN = 316,227766/ 316,0120916 = 1,000682488 = 100,068...%
INVERSO = 0,999317977 = 99,9317...%

Tal que, con un 99,9317...% de ajuste DA LO MISMO, sobre todo en LONGITUDES ASTRONÓMICAS, medir el Radio Orbital de los Planetas a través de R^3 o T^2 y por eso la "casi" IGUALDAD en T^2 = R^3 de la Tercera Ley de Kepler.... un PEQUEÑO ACCIDENTE y como tantos otros en la ciencia "casi" como el que permitio a Rutherford (1871-1937) descubrir la RADIOACTIVIDAD NATURAL, y "casi" como el que vivió V.F.Hess (1883-1964) cuando, en un vuelo que tripulaba en un Globo en Agosto de 1912 descubrió los Rayos Cósmicos.

316,227766 es "casi" IGUAL a 316,0120916.... 99,931...% de AJUSTE y:
1 seg es "casi" igual a 1 cm.



Sólo que, del ACCIDENTE de KEPLER, recién nos estamos percatando.

Saludos.

J.D.Chelén F.
Geólogo.
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Xaustein
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Registrado: 08 Ago 2007
Mensajes: 164
Ubicación: Barcelona (España)

MensajePublicado: 16 Dic 2009 21:06    Asunto: Responder citando

La tercera ley de Kepler se cumple con una precisión de una parte entre 10.000, lo cual no esta nada mal, pero no se puede descartar otra ley que exprese con mayor precisión la relación entre la distancia media de los planetas al Sol y el período orbital.

En el momento de presentarse la gravitación de Newton, se detectó que los planetas Júpiter y Saturno no la cumplian con mucha precisión.

Posteriormente ello se olvidó y se descubrió que Neptuno no cumplía la gravitación de Newton. Al encontrarse Urano se esperaba explicar el comportamiento anómalo de Neptuno, pero Urano no explica el mal comportamiento de Neptuno y el propio Urano tampoco cumple con la gravitación de Newton.

El descubrimiento de Plutón, no resolvió ninguno de los problemas anteriores y añadió otro más.

El descubrimiento reciente de muchos TNO (Objetos Trans Neptunianos) solamente ha añadido más astros que se "resisten" a seguir la gravitación de Newton.

Posdata: Se hace algo muy parecido a lo hecho en la epoca Ptolemaica (previa a Copérnico), se "reajustan" los parámetros orbitales continuamente para que encajen en las elipses de Newton.

Saludos.
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