FIS_U2_P5E1_FEGM

SECRETARIA DE EDUCACIÓN PUBLICAUniversidad Abierta y a Distancia de México.

Materia: FISICA.Facilitador ENRIQUE FIERRO HERNANDEZ.Alumno: FERNANDO GUTIERREZ MEDINA

Matricula: AL11508924Carrera: INGENIERIA EN TELEMATICA.

ACTIVIDAD 6 PRÁCTICA 5 MODELO DE UN SISTEMA DE DOS PARTICULAS

LEY DE LA GRAVITACIÓN UNIVERSAL.

INTRODUCCION.

La 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).

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:

G= (6,67428±0.00067 ) x 10−11N m2kg−2

ACTIVIDADES.

El trabajo final consiste en poner un satélite geoestacionario de un kilogramo de peso en órbita alrededor de la Tierra. Los resultados de esta práctica te servirán para el portafolio de evidencias como parte de la evaluación de la unidad 2, pues lo que apliques te servirá para integrar el proyecto final. Esta práctica es colaborativa por lo que para llevarla a cabo es importante que te organices con el equipo que te asignará tu Facilitador.

Para resolver esta actividad necesitamos investigar algunos datos que vamos a utilizar para construir el modelo en el programa Tracker dentro de la información se encuentra:

1. La masa de la tierra.2. La constante de la gravitación universal 3. La velocidad angular del satélite4. El radio entre el centro de masa de la tierra y el centro de masa del satélite

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Sábado, 28 de diciembre de 2013




5. Crear una función para describir la fuerza de gravedad entre el satélite y la tierra.

Una órbita geoestacionaria: Se dice que un satélite es geoestacionario, o bien que recorre una órbita geoestacionaria, cuando permanece inmóvil sobre un determinado punto de nuestro globo.

Para obtener este efecto son necesarias dos condiciones: que la órbita del satélite se encuentre sobre el plano del Ecuador terrestre, y que el periodo orbital sea sincrónico con la rotación de la Tierra. En otros términos, que el satélite realice una vuelta alrededor de nuestro planeta al mismo tiempo que éste efectúa una rotación completa alrededor de su propio eje. Una órbita realizada de esta manera tiene una altura con respecto al suelo de 35.786 km.

Para calcular la altura de una órbita geoestacionaria podemos utilizar las formulas de la fuerza centrípeta y de la ley de gravitación universal

Se llama fuerza centrípeta a la fuerza, o al componente de la fuerza que actúa sobre un objeto en movimiento sobre una trayectoria curvilínea, y que está dirigida hacia el centro de curvatura de la trayectoria

DATOS NECESARIOS PARA EL PROGRAMA TRACKER.

r=4.2146 x107mMt=5.9736 x 1024 kg

G=6.673x 10−11 N∗m2

Kg2

ω=7.2953 x10−5radianes /s

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Tierra

Satélite




Configuración básica del programa Tracker.1. Insertamos un eje de coordenadas.2. Creamos una vara de calibración para

estos definimos la calibración como la suma del radio de la tierra más la altura a la que orbitara el satélite

Con esto creamos nuestro modelo dinámico de partículas, y seleccionamos polar, asignamos un nombre, ingresamos los valores, definimos la función de fuerza con la formula FG=G∗(Mt∗m)/r2 Donde:FG=fuerza de gravedadG=gravitación universalMt= masa de la tierram= masa del satéliter= distancia que separa a la tierra del satéliteen este caso como la fuerza se está ejerciendo desde el centro de la tierra colocamos un signo de menos a nuestra formulaañadimos parámetros y definimos:constante gravitacional=6.673 x10−11 masa de la tierra=5.9736 x1024

En valores iniciales le indicamos a Tracker que radio=4.2146 x 107

velocidad angular=7.2953 x10−5

Nota: verificar que la unidad de medida este definida como radianCon estos datos ya podemos modelar el desplazamiento del satélite alrededor de la tierra.Ya con los datos ingresados modificamos el tiempo de corte a 1 hora=3.60 x103

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Con estos datos y construido nuestro sistema, modelamos la órbita de un satélite geoestacionario y verificamos que los datos del modelo corresponden con la circunferencia

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