Las leyes de Kepler y la interacción gravitatoria constituyen la...
Física282 visualizaciones·Actualizado 8 ago 2026·2 páginasLa Gravitación: Conceptos y Formulario Esencial para 2º de Bachillerato
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Aamyii @aamyii_4krwp
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Leyes de Kepler e Interacción Gravitatoria
Las tres leyes de Kepler describen con precisión el movimiento planetario. La primera establece que los planetas siguen órbitas elípticas con el Sol en uno de los focos. La segunda indica que el vector de posición del planeta barre áreas iguales en tiempos iguales (velocidad areolar constante). La tercera relaciona el periodo orbital y la distancia: T²/r³ = constante.
La interacción gravitatoria tiene características específicas que la definen. Es una fuerza universal (todos los cuerpos la experimentan), siempre atractiva y conservativa. Además, es una interacción central con alcance infinito que disminuye con el cuadrado de la distancia.
La fuerza gravitatoria se expresa como F𝑔 = G·(M·m)/r², donde G es la constante de gravitación universal. La intensidad del campo gravitatorio sigue la misma proporción: g = G·M/r². Para la energía potencial gravitatoria usamos E𝑝𝑔 = -G·(M·m)/r, considerando que E𝑝𝑔 = 0 cuando r → ∞.
💡 Recuerda: El Principio de Superposición nos permite calcular la fuerza, campo, potencial o energía total como la suma vectorial de las contribuciones individuales de cada masa. Esto es fundamental para resolver problemas con más de dos cuerpos.
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Velocidades Características y Energía Orbital
La velocidad de escape es la mínima que necesita un objeto para alejarse indefinidamente de un cuerpo celeste. Se obtiene igualando la energía mecánica final a cero: v𝑒 = √. Este concepto es crucial para entender el lanzamiento de cohetes y sondas espaciales.
La velocidad orbital es aquella que necesita un satélite para mantener una órbita estable. Se calcula igualando la fuerza gravitatoria y la fuerza centrípeta: v𝑜𝑟𝑏 = √(GM/r). Dominar esta ecuación te permitirá entender por qué los satélites no caen a la Tierra.
La energía mecánica de un cuerpo en órbita es siempre negativa y equivale a E𝑚 = -GMm/(2r). Esto significa que el cuerpo está ligado gravitacionalmente y no puede escapar sin un aporte externo de energía.
🌟 Aplicación práctica: Cuando el trabajo gravitatorio (W𝑒𝑔) es positivo, el proceso es espontáneo (el cuerpo cae). Si W𝑒𝑔 = 0, estamos en una superficie equipotencial (como la órbita). Si W𝑒𝑔 < 0, necesitamos una fuerza externa para mover el cuerpo (como lanzar un cohete).
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Anausuaria de iOS
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Las leyes de Kepler y la interacción gravitatoria constituyen la base de la mecánica celeste que explica el movimiento de los planetas y otros cuerpos celestes. Estos principios fundamentales de la física nos permiten entender desde el movimiento de los...
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