Las fuerzas gravitatorias
Personatges:
Tema: Fenómenos gravitatorios/Ley de la gravitación universal
Competències
Competència en Comunicació Lingüística
Competència Matemàtica, en ciència, tecnologia i enginyeria
Matèries i cursos per Sistema Educatiu
Espanya > Física i Química > 3r ESO > La interacció
Espanya > Física i Química > 4t ESO > La interacció
Enunciat
El cometa Halley, sin duda uno de los más conocidos, es un cometa que órbita alrededor del sol cada 75 años aproximadamente. En 1758, Nicole-Reine Lepaute (1723-1788) realizó los cálculos para determinar la fecha exacta de su retorno a la Tierra, predijo que regresaría en abril de 1759, su predicción fue un grán exito pues el cometa pasó por su perihelio (punto en que el cometa se halla más cerca del Sol) en marzo de 1759 y emprendió el camino de vuelta. Nicole Lepaute (1723-1788) fue una astrónoma francesa considerada una de las “mejores computadoras astronómicas” de la época.
El último avistamiento del cometa Halley fue en 1986, tomó a los científicos mucho más preparados para poder conocer mejor la naturaleza del que se considera el astro más famoso de su tipo. Ahora sabemos que los cometas son objetos formados a partir de hielo y polvo. Gracias a esa constitución, cuando estos cuerpos se acercan al Sol, en razón de la trayectoria de su órbita, sus componentes se evaporan, creando de esta manera su característica estela o cola.
Fuente: https://www.nasa.gov/sites/default/files/styles/full_width/public/thumbnails/image/halleys_comet_4_eta-aquarids-2019-orbit-halley.jpg?itok=Cf2_qJWQ
(consultada 14/02/2022)
En este contexto, consideremos ahora el siguiente problema astronóminco.
1. Calcula la fuerza de gravedad que ejerce el Sol sobre el cometa cuando se encuentre en el perhielio de su órbita, 0,6 UA.
2. ¿Cuál será la fuerza que ejerce el cometa Halley sobre el Sol en ese punto?
Datos: G=6,67·10-11 N· m2/kg2, masa del sol: 1,989 × 1030 kg
La masa del cometa 2,2×1014 kg
1 UA = 149 597 870 700 m
Observacions i context
Contexto de creación femenina:
A lo largo de la historia podemos encontrar muchas mujeres que han dedicado su vida a la astronomía, contribuyendo con importantes aportaciones. Anteriores a Nicole encontramos a: Enhedduanna (c 2285 AC) considerada la primera astrónoma de la historia, Hipatia (c. 370 - c. 416), Sophia Brahe (1556-1643), Maria Cunitz (1610-1664), María Winkelmann Kirsch (1670-1720). Contemporáneas encontramos a Margaretha Kirch (1703-1744), Caroline Herschel (1750-1848), Émilie du Châtelet (1706-1749).
Algunos referentes importantes son: la francesa Amelie Harlay de Lalande (1768-1832) que realizó un catálogo con 50.000 estrellas que fue publicado en L'Histoire céleste française, la estadounidense Maria Mitchell (1818-1889) que trabajó como astrónoma profesional y profesora, Mary Adela Blagg (1858-1944) que fue especialista en geografía lunar, Jocelyn Bell Burnell (1943- ) que descubrió el púlsar, Vera Rubin (1928-2016), una científica pionera y genial, que con sus investigaciones logró convencer a la comunidad científica de la existencia de la materia oscura.
Mención especial merece el grupo de “Computadoras de Harvard”, un equipo de mujeres contratadas por Edward Charles Pickering (1846-1919), el director del Harvard Observatory entre1877 y 1919, para procesar datos de estrellas que supuso significativos avances en la clasificación de datos astronómicos, y que la comunidad científica llamaba despectivamente el "Harén de Pickering". Entre 1885 y 1927, el observatorio empleó cerca de 80 mujeres para estudiar fotografías en vidrio de las estrellas. Descubrieron galaxias y nebulosas, y crearon métodos para medir distancias en el espacio, entre otras contribuciones. Entre estas mujeres se encontraban Williamina Fleming (1857-1911), Annie Jump Cannon (1863-1941) , Henrietta Swan Leavitt (1868-1921), Antonia Maury (1866-1952) y Cecilia Payne (1900-1979) .
Cecilia Payne, propuso por primera vez en su tesis, Stellar Atmospheres (1925), que las estrellas están compuestas principalmente de hidrógeno y helio, una afirmación revolucionaria en esa época.
Otro grupo importante de mujeres calculadoras astronómicas fueron las matemáticas e ingenieras afroestadounidenses que ayudaron a la agencia espacial de EE.UU. a concretar proyectos de la envergadura de las misiones Apolo o Mercurio.
Contemporáneas de Nicole, también se han de mencionar a una de las principales mujeres científicas del Siglo de las Luces: Marie-Anne Pierrette Paulze (1758-1836), a la escritora, traductora y anatomista francesa Geneviève Thiroux d’Arconville(1720-1805) que estudió la putrefacción y la conservación de alimento, a Claudine Picardet (1735‑1820), a la matemática Marie-Sophie Germain (1776‑1831) y a la anatomista Marie Catherine Biheron (1719-1795).
Descripció
Se trata de calcular la intensidad de la fuerza gravitatoria y comprender que se trata de una interacción. Actúa sobre los dos cuerpos. Además, relacionar la fuerza de la gravedad con las masas de los cuerpos y las distancia que los separa. Reconocer la fuerza gravitatoria como responsable de los movimientos orbitales.