CAMP GRAVITATORICAMP GRAVITATORI

Concepte de CAMPConcepte de CAMP

Es tracta d’una pertorbació real o ficticia Es tracta d’una pertorbació real o ficticia de l’espai, creada per un “ente”, de l’espai, creada per un “ente”,

determinada per l’assignació a cada punt determinada per l’assignació a cada punt del valor d’una magnitud.del valor d’una magnitud.

En aquest tema estudiarem:En aquest tema estudiarem:- El - El camp gravitatoricamp gravitatori..

- És un - És un camp de forces centralscamp de forces centrals..- Creat per - Creat per massesmasses..

Un poquet d’HISTÒRIAUn poquet d’HISTÒRIA Des de l’antiguitat els homes han intentat Des de l’antiguitat els homes han intentat

donar una explicació raonable all donar una explicació raonable all moviment dels cossos celestes.moviment dels cossos celestes.

MODELS MODELS GEOCÈNTRICSGEOCÈNTRICS

La TERRA el centre de l’UniversLa TERRA el centre de l’Univers

Els Els filòsofs grecsfilòsofs grecs van van ésser els que van fer les ésser els que van fer les primeres propostes sobre primeres propostes sobre l’estructura de l’Univers.l’estructura de l’Univers.

ARISTÒTILARISTÒTIL proposà la proposà laTERRA com a centre de com a centre de l’Univers i la resta de cossos l’Univers i la resta de cossos celestes girant al seu voltant celestes girant al seu voltant en esferes transparents en en esferes transparents en MCU..

PTOLOMEO PTOLOMEO (segle II d.C.)(segle II d.C.)

Proposà que la Terra és el centre de l’Univers.Proposà que la Terra és el centre de l’Univers. La Lluna, el Sol i les estrelles giràven al voltant La Lluna, el Sol i les estrelles giràven al voltant

de la Terra en òrbites circulars.de la Terra en òrbites circulars. Els planetes i la resta d’astres giràven en petits Els planetes i la resta d’astres giràven en petits

cercles “cercles “epicicles” que, al seu torn, giràven al ” que, al seu torn, giràven al voltant de la Terra.voltant de la Terra.

Aquest model va ésser acceptat durant Aquest model va ésser acceptat durant 14 segles!!!!!!

MODELS MODELS HELIOCÈNTRICSHELIOCÈNTRICS

El Sol és el centre de l’Univers.El Sol és el centre de l’Univers.

ARISTARC DE SAMOSARISTARC DE SAMOS (280 a. C.)(280 a. C.)

Aquest filòsof grec va ésser el primer en Aquest filòsof grec va ésser el primer en proposar que la Terra girava al voltant del proposar que la Terra girava al voltant del Sol. Sol.

No va tenir molt d’èxit amb la seva No va tenir molt d’èxit amb la seva proposta perquè tothom acceptava la proposta perquè tothom acceptava la teoria de Ptolomeo.teoria de Ptolomeo.

COPÈRNICCOPÈRNIC(1473-1543)(1473-1543)

La Terra i la resta de planetes giren al voltant La Terra i la resta de planetes giren al voltant del Sol.del Sol.

La Lluna gira al voltant de la Terra.La Lluna gira al voltant de la Terra. La rotació de la Terra sobre el seu eix és la La rotació de la Terra sobre el seu eix és la

causa de moviment de rotació de la resta causa de moviment de rotació de la resta d’astres.d’astres.

El moviment retrògrade dels astres és degut a El moviment retrògrade dels astres és degut a que la Terra es mou.que la Terra es mou.

La distància Sol-Terra és insignificant La distància Sol-Terra és insignificant comparada amb la distància a les estrelles fixes.comparada amb la distància a les estrelles fixes.

GALILEO GALILEIGALILEO GALILEI(1564-1642)(1564-1642)

Va adoptar el sistema de Copèrnic i va Va adoptar el sistema de Copèrnic i va proposar que els planetes giràven al proposar que els planetes giràven al voltant del Sol en voltant del Sol en òrbites circulars..

Ho va defensar després de construir Ho va defensar després de construir el primer telescopi i observar l’Universel primer telescopi i observar l’Universamb ell, descobrint els cràters de la amb ell, descobrint els cràters de la Lluna, les llunes de Júpiter, les fasesLluna, les llunes de Júpiter, les fases de Venus, les taques solars…de Venus, les taques solars…

TICHO BRAHETICHO BRAHE(1546-1601)(1546-1601)

Proposà el seu propi model a partir de les Proposà el seu propi model a partir de les dades que va recopilar durant vint anys dades que va recopilar durant vint anys d’observacions del cel sense telescopi.d’observacions del cel sense telescopi.

Ell proposà que els planetes giren al Ell proposà que els planetes giren al voltant del Sol però aquest i la Lluna giren voltant del Sol però aquest i la Lluna giren al voltant de la Terra.al voltant de la Terra.

Per demostrar la seva validesa va Per demostrar la seva validesa va contractar al matemàtic J. Kepler.contractar al matemàtic J. Kepler.

J. KEPLERJ. KEPLER(1571-1630)(1571-1630)

Fent ús de tots les dades que havia Fent ús de tots les dades que havia recopilat Ticho Brahe, cercant recopilat Ticho Brahe, cercant recurrències va arribar a la conclusió que recurrències va arribar a la conclusió que el sistema correcte era el proposat per el sistema correcte era el proposat per Copèrnic però les òrbites dels planetes, Copèrnic però les òrbites dels planetes, en lloc d’ésser circulars, eren en lloc d’ésser circulars, eren el·líptiques, , això sí amb poca excentricitat.això sí amb poca excentricitat.

Va proposar les seves tres lleis:Va proposar les seves tres lleis:

LLEIS DE KEPLERLLEIS DE KEPLER 1ª Llei de Kepler: llei de les 1ª Llei de Kepler: llei de les

òrbites:òrbites: Els planetes giren al voltant del Sol Els planetes giren al voltant del Sol

descrivint òrbites el·líptiques. El Sol està descrivint òrbites el·líptiques. El Sol està situat en un dels focus de l’el·lipsi.situat en un dels focus de l’el·lipsi.

2ª Llei de Kepler: llei de les 2ª Llei de Kepler: llei de les àrees:àrees:

La recta que uneix el Sol amb el planeta La recta que uneix el Sol amb el planeta escombra àrees iguals en temps iguals.escombra àrees iguals en temps iguals.

És a dir, que la velocitat serà més gran al És a dir, que la velocitat serà més gran al periheli que a l’afeli.periheli que a l’afeli.

3ª Llei de Kepler: llei harmònica o 3ª Llei de Kepler: llei harmònica o dels períodes.dels períodes.

El quadrat del període del moviment d’un El quadrat del període del moviment d’un planeta amb el Sol és directament proporcional planeta amb el Sol és directament proporcional al cub de la distància mitjana del planeta al Sol.al cub de la distància mitjana del planeta al Sol.

T2 = C · R3

(Però Kepler no va saber explica per què)(Però Kepler no va saber explica per què)

Totes tres lleis són vàlides també pel moviment Totes tres lleis són vàlides també pel moviment dels satèl·lits al voltant dels planetes.dels satèl·lits al voltant dels planetes.

I. NEWTON I. NEWTON (1642-1727)(1642-1727)

Newton va ésser el primer que va proposar que Newton va ésser el primer que va proposar que les lleis que governaven l’Univers eren les les lleis que governaven l’Univers eren les mateixes que governen a la Terra.mateixes que governen a la Terra.

Va suposar que el fet que la Lluna Va suposar que el fet que la Lluna giri al voltant de la Terra es deu a giri al voltant de la Terra es deu a una força, que va anomenar una força, que va anomenar força de gravetatforça de gravetat, fa , fa que contínuament estigui que contínuament estigui en caiguda lliure cap a la Terra.en caiguda lliure cap a la Terra.

Aquesta mateixa força és la que fa caure Aquesta mateixa força és la que fa caure els objectes a la Terra.els objectes a la Terra.

També va demostrar i explicar la tercera També va demostrar i explicar la tercera llei de Kepler.llei de Kepler.

Proposà la llei física que està totalment Proposà la llei física que està totalment d’acord amb la realitat però d’acord amb la realitat però no va saber explicar el per què de l’existència de l’existència d’aquesta força ni per què la naturalesa es d’aquesta força ni per què la naturalesa es comporta d’aquesta manera.comporta d’aquesta manera.

Aquesta resposta va tardar uns Aquesta resposta va tardar uns dos segles en arribar a través de: en arribar a través de:

A.A. EINSTEINEINSTEIN(1879-1955)(1879-1955)

Va ésser el primer que va explicar el per Va ésser el primer que va explicar el per què apareix la força de gravetat al nostre què apareix la força de gravetat al nostre Univers, és a dir, el per què de la seva Univers, és a dir, el per què de la seva naturalesa.naturalesa.

Teoria de la relativitat Teoria de la relativitat especial (1905):especial (1905):

Proposa que l’espai i el temps no són Proposa que l’espai i el temps no són simples espectadors dels fenòmens simples espectadors dels fenòmens naturals sino que, si es viatja a velocitats naturals sino que, si es viatja a velocitats a prop de la de la llum:a prop de la de la llum:- - L’espai es contreu- - El temps es dilata

Per tant, no vivim a un Per tant, no vivim a un espai rígid si no moldeable.espai rígid si no moldeable.

Teoria de la relativitat Teoria de la relativitat general (1915):general (1915):

Un cos, quan més Un cos, quan més massamassa i i densitatdensitat tengui: tengui: - - Més força gravitatòriaMés força gravitatòria exercirà sobre la resta exercirà sobre la resta de cossos.de cossos.- Exercirà aquesta atracció - Exercirà aquesta atracció deformant l’espai-deformant l’espai-tempstemps que hi ha al voltant seu. que hi ha al voltant seu.- Els - Els cossos petitscossos petits s’han de s’han demoure al voltant dels moure al voltant dels cossos cossos gransgrans per no caure cap a per no caure cap a ells.ells.

Per tant, Per tant, l’espai-temps es corba a causa a causa de la de la matèriamatèria que conté. que conté.

Tot cos que es mogui en un espai-temps Tot cos que es mogui en un espai-temps corb ha de corb ha de variar la seva velocitat en fer en fer un canvi de posició.un canvi de posició.

Aquest canvi en la velocitat es tradueix en Aquest canvi en la velocitat es tradueix en l’aparició d’una l’aparició d’una acceleració (an).

Aquesta acceleració, segons Newton, es Aquesta acceleració, segons Newton, es creada per una força que és la creada per una força que és la FORÇA FORÇA DE LA GRAVETAT!!!DE LA GRAVETAT!!!

Amb aquesta teoria, Einstein va proposar:Amb aquesta teoria, Einstein va proposar:- - La desviació de la llum dels estels.

(provat)(provat)

- L’existència de forats negres.(provat)(provat)

- L’èxistència de forats de cuc. (no provat)(no provat)

L’origen de l’Univers com una gran L’origen de l’Univers com una gran explosió: explosió: THE BIG BANGTHE BIG BANG

Proposà que des d’ençà l’Univers s’està Proposà que des d’ençà l’Univers s’està expandint… (provat anys després per expandint… (provat anys després per Hubble mitjançant la Hubble mitjançant la espectroscopiaespectroscopia i el i el efecto dopplerefecto doppler))

Ara les investigacions teòriques estan Ara les investigacions teòriques estan dirigides a explicar si haurà un límit en dirigides a explicar si haurà un límit en l’l’expansióexpansió i després es i després es contreuràcontreurà i, així i, així succesivament en succesivament en processos cíclicsprocessos cíclics o si o si l’expansió serà infinita…l’expansió serà infinita…

Per sort, no hi serem per a veure´l.Per sort, no hi serem per a veure´l.

La teoria que intenta explicar la Història i La teoria que intenta explicar la Història i prehistòria de l’Univers és:prehistòria de l’Univers és:

La La GRAVITACIÓ QUÀNTICAGRAVITACIÓ QUÀNTICA Però, de moment, amb les dades Però, de moment, amb les dades

experimentals recopilades actualment no experimentals recopilades actualment no es pot arribar a es pot arribar a conclusions fiables ..

Esperem que, en un futur, tant la Esperem que, en un futur, tant la cosmologia com les investigacions cosmologia com les investigacions teòriques ens condueixin a teòriques ens condueixin a descobriments insospitats!!!!

Rosa Mª Rodríguez García-CaroRosa Mª Rodríguez García-Caro

Professora de física i químicaProfessora de física i química

IES ALCÚDIAIES ALCÚDIA

ALCÚDIA (MALLORCA)ALCÚDIA (MALLORCA)