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Asignatura:
Ciencias
naturales
5º
GRADO
Aprendizaje esperado: Que el alumno sepa que es la gravedad, porque se da y
como es que se mide la gravedad y quien la descubrió o la formuló.
Recursos y
materiales
didácticos:
Laminas.
Materiales
de algunos
experimento
s.
Libros.
Diccionario.
Actividades: cuestionario de ¿Qué es la gravedad? ¿En dónde se ve la gravedad? ¿Cuánto
mide la gravedad? Posteriormente presento el video de la gravedad
https://www.youtube.com/watch?v=RbLVKuexyYg. explico sobre la gravedad con
información fuera del libro que consultare en otras fuentes
https://www.google.com.mx/?gfe_rd=cr&ei=NSl9U4jvBO7F8gfNpIDIDQ#q=la+gravedad+
pero sin descuidar lo que es el la información del libro, el alumno contesta el libro de texto
ya que trae experimentos a donde ellos podrán ver con más claridad lo que él la gravedad
y en donde la están aplicando en lo que es la vida cotidiana, por último hacemos otros
experimentos donde se formaran equipos de 8 integrantes para poder realizarlo en donde
cada equipo hace uno diferente y da su explicación individual a donde manejare lo que es
la forma de expresión. (diccionario en donde se presentan dudas)
Evaluación: que los
alumnos elaboren un
(cuadro sinóptico un
mapa conceptual) a
donde plasmen lo que
es la gravedad, como
se mide la gravedad y
quien la descubrió o
la formuló.
Y se calificará en una
rúbrica.
Referencias de consulta:
https://www.google.com.mx/?gfe_rd=cr&ei=NSl9U4jvBO7F8gfNpIDI
DQ#q=la+gravedad+
libro de texto7
https://www.youtube.com/watch?v=RbLVKuexyYg
Contenido científico
La fuerza con que se atraen la Tierra y el cuerpo de 50 kg es 490.062 N (Newtons, Sistema Internacional de Unidades), lo que
representa 50 kgf (kilogramo-fuerza, Sistema Técnico), como cabía esperar, por lo que decimos simplemente que el cuerpo pesa 50
kg.
Dentro de esta ley empírica, tenemos estas importantes conclusiones:
 Las fuerzas gravitatorias son siempre atractivas. El hecho de que los planetas describan una órbita cerrada alrededor del Sol
indica este hecho. Una fuerza atractiva puede producir también órbitas abiertas, pero una fuerza repulsiva nunca podrá producir
órbitas cerradas.
 Tienen alcance infinito. Dos cuerpos, por muy alejados que se encuentren, experimentan esta fuerza.
 La fuerza asociada con la interacción gravitatoria es central.
 A mayor distancia menor fuerza de atracción, y a menor distancia mayor la fuerza de atracción.
A pesar de los siglos, hoy sigue utilizándose cotidianamente esta ley en el ámbito del movimiento de cuerpos incluso a la escala del
Sistema Solar, aunque esté desfasada teóricamente. Para estudiar el fenómeno en su completitud hay que recurrir a la teoría de
la Relatividad General.
Véanse también: masa inercial y Masa gravitacional.
Problema de los dos cuerpos y órbitas planetarias
Artículo principal: Problema de los dos cuerpos
La ley de Newton aplicada a un sistema de dos partículas o dos cuerpos, cuyas dimensiones físicas son pequeñas comparadas con
las distancias entre ellos, lleva a ambos cuerpos describirán una curva cónica (elipse, parábola o hipérbola) respecto a un sistema
de referencia inercial con origen el centro de masa del sistema, que además coincidirá con uno de los focos de la cónica. Si la energía
total del sistema (energía potencial más energía cinética de los cuerpos) es negativa, entonces las curvas cónicas que dan la
trayectoria de ambos cuerpos serán elipses. Ese resultado fue la primera deducción teórica de que los planetas reales se mueven
en trayectorias que con bastante aproximación son elipses, y permitió explicar diversas observaciones empíricas resumidas en
las leyes de Kepler.
Problema de los tres cuerpos
Artículo principal: Problema de los tres cuerpos
De acuerdo con la descripción newtoniana, cuando se mueven tres cuerpos bajo la acción de su campo gravitatorio mutuo, como el
sistema Sol-Tierra-Luna, la fuerza sobre cada cuerpo es justamente la suma vectorial de las fuerzas gravitatorias ejercidas por los
otros dos. Así las ecuaciones de movimiento son fáciles de escribir pero difíciles de resolver ya que no son lineales. De hecho, es
bien conocido que la dinámica del problema de los tres cuerpos de la mecánica clásica es una dinámica caótica.
Desde la época de Newton se ha intentado hallar soluciones matemáticamente exactas del problema de los tres cuerpos, hasta que
a finales del siglo XIX Henri Poincarédemostró en un célebre trabajo que era imposible una solución general analítica (sin embargo,
se mostró también que por medio de series infinitas convergentes se podía solucionar el problema). Sólo en algunas circunstancias
son posibles ciertas soluciones sencillas. Por ejemplo, si la masa de uno de los tres cuerpos es mucho menor que la de los otros dos
(problema conocido como problema restringido de los tres cuerpos), el sistema puede ser reducido a un problema de dos cuerpos
más otro problema de un solo cuerpo.
Gravedad cuántica
Aunque aún no se dispone de una auténtica descripción cuántica de la gravedad. Todos los intentos por crear una teoría física que
satisfaga simultáneamente los principios cuánticos y a grandes escalas coincida con la teoría de Einstein de la gravitación, han
encontrado grandes dificultades. En la actualidad existen algunos enfoques prometedores como la Gravedad cuántica de bucles,
la teoría de supercuerdas o la teoría de twistores, pero ninguno de ellos es un modelo completo que pueda suministrar predicciones
suficientemente precisas. Además se han ensayado un buen número de aproximaciones semiclásicas que han sugerido nuevos
efectos que debería predecir una teoría cuántica de la gravedad. Por ejemplo, Stephen Hawking usando uno de estos últimos
enfoques sugirió que un agujero negro debería emitir cierta cantidad de radiación, efecto que se llamó radiación de Hawking y que
aún no ha sido verificado empíricamente.
Las razones de las dificultades de una teoría unificada son varias. La mayor de ellas es que en el resto de teorías cuánticas de
campos la estructura del espacio-tiempo es fija totalmente independiente de la materia, pero en cambio, en una teoría cuántica de
la gravedad el propio espacio-tiempo debe estar sujeto a principios probabilistas, pero no sabemos como describir un espacio de
Hilbert para los diversos estados cuánticos del propio espacio-tiempo.

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Gravedad

  • 1. Asignatura: Ciencias naturales 5º GRADO Aprendizaje esperado: Que el alumno sepa que es la gravedad, porque se da y como es que se mide la gravedad y quien la descubrió o la formuló. Recursos y materiales didácticos: Laminas. Materiales de algunos experimento s. Libros. Diccionario. Actividades: cuestionario de ¿Qué es la gravedad? ¿En dónde se ve la gravedad? ¿Cuánto mide la gravedad? Posteriormente presento el video de la gravedad https://www.youtube.com/watch?v=RbLVKuexyYg. explico sobre la gravedad con información fuera del libro que consultare en otras fuentes https://www.google.com.mx/?gfe_rd=cr&ei=NSl9U4jvBO7F8gfNpIDIDQ#q=la+gravedad+ pero sin descuidar lo que es el la información del libro, el alumno contesta el libro de texto ya que trae experimentos a donde ellos podrán ver con más claridad lo que él la gravedad y en donde la están aplicando en lo que es la vida cotidiana, por último hacemos otros experimentos donde se formaran equipos de 8 integrantes para poder realizarlo en donde cada equipo hace uno diferente y da su explicación individual a donde manejare lo que es la forma de expresión. (diccionario en donde se presentan dudas) Evaluación: que los alumnos elaboren un (cuadro sinóptico un mapa conceptual) a donde plasmen lo que es la gravedad, como se mide la gravedad y quien la descubrió o la formuló. Y se calificará en una rúbrica. Referencias de consulta: https://www.google.com.mx/?gfe_rd=cr&ei=NSl9U4jvBO7F8gfNpIDI DQ#q=la+gravedad+ libro de texto7 https://www.youtube.com/watch?v=RbLVKuexyYg
  • 2. Contenido científico La fuerza con que se atraen la Tierra y el cuerpo de 50 kg es 490.062 N (Newtons, Sistema Internacional de Unidades), lo que representa 50 kgf (kilogramo-fuerza, Sistema Técnico), como cabía esperar, por lo que decimos simplemente que el cuerpo pesa 50 kg. Dentro de esta ley empírica, tenemos estas importantes conclusiones:  Las fuerzas gravitatorias son siempre atractivas. El hecho de que los planetas describan una órbita cerrada alrededor del Sol indica este hecho. Una fuerza atractiva puede producir también órbitas abiertas, pero una fuerza repulsiva nunca podrá producir órbitas cerradas.  Tienen alcance infinito. Dos cuerpos, por muy alejados que se encuentren, experimentan esta fuerza.  La fuerza asociada con la interacción gravitatoria es central.  A mayor distancia menor fuerza de atracción, y a menor distancia mayor la fuerza de atracción. A pesar de los siglos, hoy sigue utilizándose cotidianamente esta ley en el ámbito del movimiento de cuerpos incluso a la escala del Sistema Solar, aunque esté desfasada teóricamente. Para estudiar el fenómeno en su completitud hay que recurrir a la teoría de la Relatividad General. Véanse también: masa inercial y Masa gravitacional. Problema de los dos cuerpos y órbitas planetarias Artículo principal: Problema de los dos cuerpos
  • 3. La ley de Newton aplicada a un sistema de dos partículas o dos cuerpos, cuyas dimensiones físicas son pequeñas comparadas con las distancias entre ellos, lleva a ambos cuerpos describirán una curva cónica (elipse, parábola o hipérbola) respecto a un sistema de referencia inercial con origen el centro de masa del sistema, que además coincidirá con uno de los focos de la cónica. Si la energía total del sistema (energía potencial más energía cinética de los cuerpos) es negativa, entonces las curvas cónicas que dan la trayectoria de ambos cuerpos serán elipses. Ese resultado fue la primera deducción teórica de que los planetas reales se mueven en trayectorias que con bastante aproximación son elipses, y permitió explicar diversas observaciones empíricas resumidas en las leyes de Kepler. Problema de los tres cuerpos Artículo principal: Problema de los tres cuerpos De acuerdo con la descripción newtoniana, cuando se mueven tres cuerpos bajo la acción de su campo gravitatorio mutuo, como el sistema Sol-Tierra-Luna, la fuerza sobre cada cuerpo es justamente la suma vectorial de las fuerzas gravitatorias ejercidas por los otros dos. Así las ecuaciones de movimiento son fáciles de escribir pero difíciles de resolver ya que no son lineales. De hecho, es bien conocido que la dinámica del problema de los tres cuerpos de la mecánica clásica es una dinámica caótica. Desde la época de Newton se ha intentado hallar soluciones matemáticamente exactas del problema de los tres cuerpos, hasta que a finales del siglo XIX Henri Poincarédemostró en un célebre trabajo que era imposible una solución general analítica (sin embargo, se mostró también que por medio de series infinitas convergentes se podía solucionar el problema). Sólo en algunas circunstancias son posibles ciertas soluciones sencillas. Por ejemplo, si la masa de uno de los tres cuerpos es mucho menor que la de los otros dos
  • 4. (problema conocido como problema restringido de los tres cuerpos), el sistema puede ser reducido a un problema de dos cuerpos más otro problema de un solo cuerpo. Gravedad cuántica Aunque aún no se dispone de una auténtica descripción cuántica de la gravedad. Todos los intentos por crear una teoría física que satisfaga simultáneamente los principios cuánticos y a grandes escalas coincida con la teoría de Einstein de la gravitación, han encontrado grandes dificultades. En la actualidad existen algunos enfoques prometedores como la Gravedad cuántica de bucles, la teoría de supercuerdas o la teoría de twistores, pero ninguno de ellos es un modelo completo que pueda suministrar predicciones suficientemente precisas. Además se han ensayado un buen número de aproximaciones semiclásicas que han sugerido nuevos efectos que debería predecir una teoría cuántica de la gravedad. Por ejemplo, Stephen Hawking usando uno de estos últimos enfoques sugirió que un agujero negro debería emitir cierta cantidad de radiación, efecto que se llamó radiación de Hawking y que aún no ha sido verificado empíricamente.
  • 5. Las razones de las dificultades de una teoría unificada son varias. La mayor de ellas es que en el resto de teorías cuánticas de campos la estructura del espacio-tiempo es fija totalmente independiente de la materia, pero en cambio, en una teoría cuántica de la gravedad el propio espacio-tiempo debe estar sujeto a principios probabilistas, pero no sabemos como describir un espacio de Hilbert para los diversos estados cuánticos del propio espacio-tiempo.