1. ACTIVIDADES PARA
FISICA DEL UNIVERSO
ALUMNO: Matías Mauricio Duarte
PROFESORA: María Eugenia Huaranca
TEMA: Resumen
CARRERA: Física
AÑO: 2016
ActividadN°1: Realice un video de un tema a elección de
física del universo
a- Observe los videos de divulgación científicay otros.
b- Seleccione un tema o artículo científicode la
disciplina
c- Realice un resumen de 200 palabras
d- Elabore un video como actividadde divulgación
científica
e- Utilice por lo menos 2 recursos argumentativos
durante el desarrollo del video
2. DESARROLLO
-Tema Seleccionado:Velocidadde escape
La velocidad de escape es la velocidad mínima con la que debe lanzarseun
cuerpo para que escape de la atracción gravitatoria de la Tierra o de
cualquier otro astro. Por tratarsede la velocidad mínima, la velocidad final
del cuerpo será nula. Esto significaque el cuerpo o proyectil no volverá a caer
sobrela Tierra o astro de partida, quedando en reposo a una distancia
suficientemente grande(en principio, infinita) de la Tierra o del astro. La
velocidad de escape es aplicable tan solo a objetos que dependan
únicamente de su impulso inicial (proyectiles) para vencer la atracción
gravitatoria; no es aplicable a los cohetes, lanzaderas espaciales u otros
artefactos con propulsión propia.
La velocidad de escape depende de la forma del potencial gravitatorio en que
se encuentra el proyectil, por lo que el planteamiento sería ligeramente
distinto si el punto de partida está situado en el interior o en el exterior del
astro. En el exterior del astro, sobrela superficiede éste, la velocidad de
escape depende solamente de la altura del punto de lanzamiento, si se
desprecian las fuerzas defricción en la atmósfera, sila hubiere (como es el
caso de la Tierra).
La velocidad de escape desde la superficie de la Tierra es 11,2 km/s, lo que
equivale a 40 320 km/h. La velocidad de escape de la Luna es de 2,38 km/s, la
de Marte 5,027 km/s y la del Sol 617,7 km/s.
A velocidades inferiores a la de escape, el proyectil seconvertiría en
un satélite artificial en órbita elíptica alrededor del astro que lo atraiga.
Según las dimensiones del astro y la velocidad inicial del proyectil, puede
ocurrir que esa trayectoria elíptica se complete o que termine en colisión con
el astro que atrae al proyectil. En este segundo caso, suele aproximarsela
trayectoria elíptica por una parábola (Tiro parabólico).
3. Para velocidades superiores a la de escape, el proyectil se alejaría
indefinidamente de la Tierra o del astro desde el que se lanzó, describiendo
una trayectoria abierta del tipo parabólico o hiperbólico, según sea su
velocidad de lanzamiento, con uno de sus focos en el centro del astro.
Para calcular la velocidad de escape, se usan las siguientes fórmulas
relacionadas con la energía cinética y potencial:
𝐸 =
1
2
𝑚𝑣2
𝐸 = −𝐺
𝑀𝑚
𝑅
El principio de conservación dela energía, al que imponemos la condición de
que el objeto se aleje hasta una distancia infinita (R=∞ ) y quede en reposo,
nos permite escribir:
𝐸 =
1
2
𝑚𝑣2
- 𝐸 = −𝐺
𝑀𝑚
𝑅
= 0; por lo tanto
𝑉 = √
2𝐺𝑀
𝑅
= √2𝑔𝑅
Donde:
ve es la velocidad de escape.
G es la Constante de gravitación universal (6.672×10−11
Nm2
/kg2
).
M es la masa del astro.
m es la masa del proyectil.
R es el radio del astro (en el supuesto de forma esférica).
g es la intensidad del campo gravitatorio en la superficie del astro. En
la Tierra, g = 9.81 m/s2
