¿Por qué los planetas orbitan al sol en una elipse perpetua y no se acercan al sol debido a la gravedad?

Creo que la mejor explicación de las órbitas fue una que Newton mismo utilizó como experimento mental.

Imagina que colocas un cañón en la cima de una montaña y lo apuntas horizontalmente (paralelo a la superficie de la Tierra, luego dispara. A medida que la bola viaja, la gravedad de la Tierra lo empuja hacia abajo y sigue un camino parabólico hasta que toca el suelo. Aquí está el diagrama que hizo:

(Fuente: Discovering Gravity )

El autor de eso también proporcionó un ingenioso applet donde puedes realizar virtualmente el experimento por ti mismo a diferentes velocidades. ¡Pruébalo, es divertido!

Newton's Mountain

A una velocidad de boca baja, la bola aterriza en D. Dispara más rápido, y llega a E. Más rápido aún y viaja 1/4 de vuelta alrededor de la Tierra, aterrizando en F. Y si pudieras dispararlo lo suficientemente rápido , orbitaría completamente alrededor de la Tierra y golpearía tu cañón desde atrás. Eso sí, Newton ignoró la resistencia del aire, lo que obviamente ralentizaría la pelota. Pero si la montaña es muy alta, digamos unos cientos de kilómetros de altura, por lo que está fuera de la atmósfera, esta explicación aún funciona.

Como puede ver, la bola siempre cae hacia la Tierra debido a la gravedad, acelerando a 9.9 m / seg hacia el centro de la Tierra. Pero su velocidad es tan alta que esta atracción gravitacional solo logra mantenerla en órbita y nunca la arrastra hacia la Tierra.

Y si disparas la bola aún más rápido, puedes hacer que escape completamente de la órbita de la Tierra.

Ahora, los dibujos de Newton parecen círculos, pero funciona igual para las elipses, y él sabía muy bien que los planetas siguen a las elipses, no a las órbitas circulares. En una órbita elíptica, la velocidad del objeto en órbita no es constante, ya que de esa forma estaría en un círculo perfecto. Cuanto más lejos esté del cuerpo en órbita (el "primario"), menor será su velocidad. A medida que retrocede hacia la primaria, acelera desde la atracción gravitacional, por lo que en su aproximación más cercana todavía se mueve lo suficientemente rápido como para permanecer en órbita. A medida que se aleja del primario nuevamente, disminuye su velocidad debido a que la gravedad tira de él hacia atrás, por lo que su velocidad nunca es suficiente para escapar del primario.

La Segunda Ley del Movimiento Planetario de Kepler ayuda a visualizar esto aún mejor. Mostró que en un período de tiempo determinado, una órbita elíptica barre la misma área, sin importar en qué parte de la elipse se encuentre el planeta. En el diagrama a continuación, X e Y son distancias muy diferentes, pero el planeta los cubre a ambos en la misma cantidad de tiempo, porque las áreas que barren (los arcos negros) son las mismas. Por lo tanto, el planeta viaja mucho más rápido alrededor del arco X que alrededor del arco Y.

(Fuente: Johannes Kepler: The 2nd Law: Equal areas over equal time.)

Ahora ... el espacio no es un vacío perfecto, y en realidad hay algo de gas y polvo que tiende a ralentizar los planetas. Además, el hecho de que los planetas no sean rígidos significa que se deforman un poco bajo las fuerzas de marea del sol, y eso puede ralentizar sus órbitas. Entonces, con el tiempo, cada planeta iría en espiral hacia el sol ... es solo que tomará mucho tiempo, mucho más que la vida del sol. Pero donde el gas es más espeso, la “descomposición orbital” ocurre más rápido, como sucede con los satélites que orbitan la Tierra a baja altitud. Entonces las órbitas no son del todo "perpetuas".


Esta información fue tomada del sitio web Quora. Haz clic aquí para visitar el original.

Y si disparas la bola aún más rápido, puedes hacer que escape completamente de la órbita de la Tierra.

#Geografía #Сiencia #Conocimientos #Quora

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4 Comments
Leonardo Rodríguez Marini
Muy lindo, muy interesante, lástima que las matemáticas y la física no fueron mi fuerte, aunque me gustaban
0
Oct 6, 2020 5:07PM
Leonardo Rodríguez Marini
Dalma Telesca, o Galileo
0
Oct 6, 2020 5:06PM
Dalma Telesca
viva la matematica y fisica . que seriamos sin Newton, Kepler, Eistein, etc....
0
Aug 11, 2020 5:36PM
Juan Carlos Nazaretian
Buena explicación
0
Jul 30, 2020 6:51PM

Datos interesantes

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¿Si un gato duerme sobre su humano, ¿significa esto que está unido a el? 11/11/2020

Hola!

Según lo que he leído y he podido observar en los gatos que han convivido conmigo - aunque no soy experta en felinos -, se supone que un gato se pone sobre un humano por varios motivos:

  • Le tiene confianza al humano. Al colocarse sobre otro animal, el gato está vulnerable y podría ser atrapado muy fácilmente. Evidentemente no lo hará con cualquiera, así que eso puede ser un signo de confianza con el humano.
  • Lo considera parte de su manada. Los gatos tienden a dormir unos sobre los otros cuando aún están junto con toda su camada y su mamá gata. Cuando la mamá sale a cazar (en caso de que no vivan con humanos), los bebes felinos se duermen todos juntos, así se dan calor y se protegen. Cuando hacen algo similar con el humano, asumo buscan las mismas sensaciones que tenían cuando aún eran cachorros o estaban con su mamá.
  • Tiene frío. Todo animal que tiene frío busca calor para subir su temperatura. Aunque los gatos, en teoría, son buenos para mantener su temperatura corporal, en época fría o invierno van a buscar los lugares más calurosos de la casa.
  • Busca el sonido del corazón del humano. Tal como los bebés humanos, los gatos también buscan sonidos tranquilizantes. El sonido del corazón es calmante para cualquiera y si un gato lo descubre, cuando se sienta ansioso o estresado, irá a buscar un poco más de eso.
  • Busca mimos, cariños y atención. Gatas con las que conviví anteriormente, esperaban impacientemente que yo me recostara en el sillón de la casa o en cualquier lugar, para correr a colocarse encima mío. Al hacerlo, ronroneaban y si las mimaba lo hacían aún más fuerte. No hacían eso con cualquier persona que llegaba, sólo conmigo y mi ex pareja.

Basándome en esta información, se podría decir que si decide colocarse encima de un humano/a, se siente unido/a a el, la o los humanos. Aunque un gato usualmente elige un sólo humano "principal" y el resto son "secundarios.

Espero te sirva.

Un abrazo.

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