escapar a la gravedad

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Aprovechando estas fechas en las que la conquista del Universo experimenta avances sorprendentes que nos hacen atisbar un futuro próximo en el que la idea de viajes tri- pulados a Marte parece plausible, vamos a acercarnos al fantástico mundo de la gra- vedad. Siendo una de las fuerzas fundamentales en el Universo, los viajes espaciales tienen completa dependencia de ella. A pesar de que la tecnología necesaria para rea- lizar vuelos espaciales sólo fue alcanzada a mediados del siglo XX, sus componentes teóricos eran conocidos desde mucho antes. por Lolita Brain ESCAPAR A LA GRAVEDAD T odos somos deudores de Newton como descubridor de las leyes que explican cómo y por qué se mueven los cuerpos, y muy en especial los que más interés despertaron siempre en los hombres: los cuerpos celes- tes. Pero aunque su genialidad, casi única en toda la His- toria, le hace merecedor de tal honor, no es menos justo, como en todo descubrimiento científico, reconocer que su labor es un punto y seguido de siglos de investigación realizada por muchos genios. Es por tanto un asunto de justicia recordar que sus logros son también deudores de muchos científicos anteriores como Copérnico, Gali- leo o Kepler, por citar sólo tres gigantes, sin los que es más que razonable pensar que no habrían sido alcanza- dos. P ara que un objeto en la superficie de un cuerpo celeste pueda escapar a la atracción gravitatoria que sobre él ejerce, es necesario impulsarle con una fuerza superior a la que le mantiene pegado a su superficie. Esta fuerza de atracción determina la veloci- dad con la que debe ser dotado para tal objetivo. Es la velocidad de escape, que depende, tal y como Newton demostró, de dos factores: la masa del cuerpo celeste y la distancia al centro del mismo. E sta paradigmática ley universal fue incluida por Newton en su magistral obra ‘Principios matemáticos de la Filosofía Natural’. La ley afirma que cualesquiera dos cuerpos situados en el espacio ejercen una fuerza de atracción entre ellos. Sí, entre todos los cuer- pos sin excepción: entre la mesa en la que comes y tú mismo, entre la Tierra y la Luna o entre dos granos de arena. Además, Newton proporcionó la expresión matemática que cuantificaba dicha fuerza de atracción a distancia. Esta ley y sus Leyes de la Dinámica expli- caban el movimiento de los planetas. Quedaban atrás siglos de investigación. LA HAZAÑA DE MUCHOS HOMBRES LA LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL VELOCIDAD DE ESCAPE LA GRAVEDAD Y LA MASA SIR ISAAC NEWTON (1643-1727) L a fuerza de gravedad aumenta proporcionalmente con las masas que se atraen, es decir, que cuanto mayor sea la masa de un cuerpo celes- te, mayor será la fuerza de atracción que se ejercerá sobre los cuerpos que se hallen en su superficie. Por ello, un astronauta en la Luna debe calzar pesadas botas, sin las que flotaría. Aun así habrás visto que los pasos sobre nuestro satélite son de gigante y a saltos. Ello es debido a que la masa de la Luna es mucho menor que la de la Tierra. PARA ENVIAR A LOS ASTRONAUTAS A LA LUNA SE NECESITAN POTENTES COHETES DOTADOS DE LA VELOCIDAD DE ESCAPE NECESARIA PARA ESCAPAR DE LA FUERZA DE GRAVEDAD. SIN EMBARGO, PARA SALIR DE LA LUNA BASTA CON UN PEQUEÑO MÓDULO LUNAR Y POCA PROPULSIÓN. GRAVEDAD DE LA LUNA GRAVEDAD DE LA TIERRA www.lolitabrain.com LA INFLUENCIA DEL TAMAÑO L a velocidad de escape depende no sólo de la masa del cuerpo que la ejerce sino también de su tamaño. Si redujeramos la Tierra al tamaño de la imagen -tan sólo unos centímetros- sin cambiar su masa, obtendríamos una Tierra mucho más densa. En esta situación, la velocidad para que un cohete escapara de su atracción sería nada menos que la de la luz, 300.000 kilómetros por segundo... y nues- tro planeta se habría convertido en un ¡agujero negro! Pero ésta será nuestra próxima historia. En cambio, para escapar de la atracción de la Tierra, sólo es necesario dotar al cohete de una velocidad de 40.320 kilómetros por hora. Para el pequeño Mercurio, bastaría con propulsarlo a 15.300 kiló- metros por hora. En el caso de la Luna, la velocidad de escape es tan sólo de 8.280 kiló- metros por hora. Esta atracción gravitatoria tan pequeña es respon- sable, entre muchos otros efectos, de que no haya atmósfera en nues- tro satélite. AULA DE ELPMUNDO 8 La fuerza de la gravitación atrae la Luna hacia la Tierra Órbita de la Luna Trayectoria en línea recta que seguiría la Luna si la Tierra no estuviera ahí. Para escapar de un objeto con las dimensiones y la masa de nuestro Sol es necesario pro- porcionarle una velocidad de 620 kilómetros por segundo, es decir ¡más de 2 millones de kilómetros por hora! F=m 1 . m 2 . G/d 2 F= fuerza de atracción m 1 = masa cuerpo 1 m 2 = masa cuerpo 2 G = constante gravitacional d = distancia

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F= fuerza de atracción m 1 = masa cuerpo 1 m 2 = masa cuerpo 2 G = constante gravitacional d = distancia Para escapar de un objeto con las dimensiones y la masa de nuestro Sol es necesario pro- porcionarle una velocidad de 620 kilómetros por segundo, es decir ¡más de 2 millones de kilómetros por hora! .G/d 2 POTENTESCOHETES DOTADOSDELA VELOCIDADDEESCAPE NECESARIAPARA ESCAPARDELAFUERZA BASTACONUN PEQUEÑOMÓDULO LUNARYPOCA P ARAENVIARALOS S INEMBARGO , PARA SALIRDELA L UNA L UNASENECESITAN

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Page 1: Escapar a la gravedad

Aprovechando estas fechas en las que la conquista del Universo experimenta avancessorprendentes que nos hacen atisbar un futuro próximo en el que la idea de viajes tri-pulados a Marte parece plausible, vamos a acercarnos al fantástico mundo de la gra-vedad. Siendo una de las fuerzas fundamentales en el Universo, los viajes espacialestienen completa dependencia de ella. A pesar de que la tecnología necesaria para rea-lizar vuelos espaciales sólo fue alcanzada a mediados del siglo XX, sus componentesteóricos eran conocidos desde mucho antes.

por Lolita Brain

ESCAPARA LA GRAVEDAD

Todos somos deudores de Newton como descubridorde las leyes que explican cómo y por qué se muevenlos cuerpos, y muy en especial los que más interés

despertaron siempre en los hombres: los cuerpos celes-tes. Pero aunque su genialidad, casi única en toda la His-toria, le hace merecedor de tal honor, no es menos justo,como en todo descubrimiento científico, reconocer quesu labor es un punto y seguido de siglos de investigaciónrealizada por muchos genios. Es por tanto un asunto dejusticia recordar que sus logros son también deudoresde muchos científicos anteriores como Copérnico, Gali-leo o Kepler, por citar sólo tres gigantes, sin los que esmás que razonable pensar que no habrían sido alcanza-dos.

Para que un objeto en la superficie de un cuerpo celeste pueda escapar a la atraccióngravitatoria que sobre él ejerce, es necesario impulsarle con una fuerza superior a laque le mantiene pegado a su superficie. Esta fuerza de atracción determina la veloci-

dad con la que debe ser dotado para tal objetivo. Es la velocidad de escape, quedepende, tal y como Newton demostró, de dos factores: la masa del cuerpo celeste y ladistancia al centro del mismo.

Esta paradigmática ley universal fue incluida por Newton en sumagistral obra ‘Principios matemáticos de la Filosofía Natural’. Laley afirma que cualesquiera dos cuerpos situados en el espacio

ejercen una fuerza de atracción entre ellos. Sí, entre todos los cuer-pos sin excepción: entre la mesa en la que comes y tú mismo, entrela Tierra y la Luna o entre dos granos de arena. Además, Newtonproporcionó la expresión matemática que cuantificaba dicha fuerzade atracción a distancia. Esta ley y sus Leyes de la Dinámica expli-caban el movimiento de los planetas. Quedaban atrás siglos deinvestigación.

LA HAZAÑA DE MUCHOS HOMBRES LA LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL

VELOCIDAD DE ESCAPE

LA GRAVEDAD Y LA MASA

SIR ISAAC NEWTON (1643-1727)

La fuerza de gravedad aumenta proporcionalmente con las masas quese atraen, es decir, que cuanto mayor sea la masa de un cuerpo celes-te, mayor será la fuerza de atracción que se ejercerá sobre los cuerpos

que se hallen en su superficie. Por ello, un astronauta en la Luna debecalzar pesadas botas, sin las que flotaría. Aun así habrás visto que lospasos sobre nuestro satélite son de gigante y a saltos. Ello es debido aque la masa de la Luna es mucho menor que la de la Tierra.

PARA ENVIAR A LOSASTRONAUTAS A LALUNA SE NECESITANPOTENTES COHETESDOTADOS DE LAVELOCIDAD DE ESCAPENECESARIA PARAESCAPAR DE LA FUERZADE GRAVEDAD.

SIN EMBARGO, PARASALIR DE LA LUNABASTA CON UNPEQUEÑO MÓDULOLUNAR Y POCAPROPULSIÓN.

GRAVEDAD DE LA LUNA

GRAVEDAD DE LA TIERRA

www.lolitabrain.com

LA INFLUENCIA DEL TAMAÑO

La velocidad de escape depende no sólo de lamasa del cuerpo que la ejerce sino también de sutamaño. Si redujeramos la Tierra al tamaño de la

imagen -tan sólo unos centímetros- sin cambiar sumasa, obtendríamos una Tierra mucho más densa.En esta situación, la velocidad para que un coheteescapara de su atracción sería nada menos que lade la luz, 300.000 kilómetros por segundo... y nues-tro planeta se habría convertido en un ¡agujeronegro! Pero ésta será nuestra próxima historia.

En cambio, para escapar dela atracción de la Tierra, sóloes necesario dotar al cohetede una velocidad de 40.320kilómetros por hora. Para elpequeño Mercurio, bastaríacon propulsarlo a 15.300 kiló-metros por hora.

En el caso de la Luna, la velocidadde escape es tan sólo de 8.280 kiló-metros por hora. Esta atraccióngravitatoria tan pequeña es respon-sable, entre muchos otros efectos,de que no haya atmósfera en nues-tro satélite.

AULADE ELPMUNDO

8

La fuerza de la gravitaciónatrae la Luna hacia la Tierra

Órbita de la Luna

Trayectoria en línea rectaque seguiría la Luna si laTierra no estuviera ahí.

Para escapar de un objeto conlas dimensiones y la masa denuestro Sol es necesario pro-porcionarle una velocidad de620 kilómetros por segundo, esdecir ¡más de2 millones de kilómetros porhora!

F=m1. m2

. G/d2

F= fuerza de atracciónm1 = masa cuerpo 1m2 = masa cuerpo 2G = constante gravitacionald = distancia