IMPORTANT: Si us voleu donar d'alta, escriviu-nos a wiki@matadejonc.cat

La Gravetat i la Caiguda lliure - La gravetat a la terra

(Diferència entre revisions)
Dreceres ràpides: navegació, cerca
(Variació de la gravetat:)
(Com afecta als demés cossos)
Línia 4: Línia 4:
 
== Com afecta als demés cossos ==
 
== Com afecta als demés cossos ==
  
La gravetat afecta a tots els cossos que es trobin pròxims a la superfície de la terra atraient-los cap al centre d'aquesta.
+
La gravetat '''afecta a tots els cossos que es trobin pròxims a la superfície de la terra''' atraient-los cap al centre d'aquesta.
  
La gravitació exercida per la Terra sobre els cossos materials pròxims a la seva superfície fa que aquests caiguin (si no tenim en compte el rosament produït per l'aire) amb una acceleració constant de '''-9.81 m./s.²'''. A aquest valor se l'anomena '''acceleració de la gravetat''' i se'l simbolitza per la lletra '''g'''. El valor de '''g''' varia amb la distància al centre de la Terra i localment també varia per la composició del subsòl, materials de densitats diferents... (veure el punt ''variació de la gravetat''), Però com que la diferència és mínima, per a les aplicacions de la gravetat s'utilitza el valor -9.81 m./s².
 
  
'''Efectes gravitatoris '''
+
*'''Efectes gravitatoris '''
  
'''Efectes d'acceleració'''
+
::La gravitació exercida per la Terra sobre els cossos materials pròxims a la seva superfície fa que aquests caiguin (si no tenim en compte el fregament produït per l'aire) amb una acceleració constant de '''-9.81 m/s<sup>2</sup>'''. A aquest valor se l'anomena '''acceleració de la gravetat''' i se'l simbolitza per la lletra '''g'''. El valor de g varia amb la distància al centre de la Terra i localment també varia per la composició del subsòl, materials de densitats diferents... (veure el punt ''variació de la gravetat''), Però com que la diferència és mínima, per a les aplicacions de la gravetat s'utilitza el valor -9.81 m./s².
  
La freqüència de la llum decreix en passar per una regió de gravetat elevada.
 
El temps es dilata gravitacionalment, els rellotges marquen el temps més lentament a mesura que augmenta la gravetat.
 
L'Efecte Shapiro, els diferents senyals que travessen un camp amb gravetat molt alta necessiten més temps per a travessar aquest camp.
 
  
''' Efectes orbitals'''
 
  
Decaïment orbital degut a l'emissió de radiació gravitacional.
+
*'''Efectes d'acceleració'''
Degut a la curvatura de l'espai-temps, l'orientació d'un giroscopi en rotació canviarà amb el temps.
+
  
'''Efectes rotatoris'''
+
::La freqüència de la llum disminueix en passar per una regió de gravetat elevada.
 +
::El temps es dilata de manera gravitacional, els rellotges marquen el temps més lentament a mesura que augmenta la gravetat. ..
 +
::L''''efecte Shapiro''' consisteix en que els diferents senyals que travessen un camp amb molta gravetat necessiten més temps per a travessar aquest.
  
És el comportament de l'espai-temps al voltant d'un objecte massiu rotant.
 
  
Fricció de marc: és quan un objecte rotant arrossega amb si mateix a l'espai-temps, això fa que amb el temps l'orientació d'un giroscopi arribi a canviar.  
+
*''' Efectes orbitals'''
El principi d'equivalència fort: fins i tot els objectes que graviten en torn a ells mateixos respondran a un camp gravitatori extern de la mateixa forma que ho faria una partícula de prova.  
+
 
Gravitons: el gravito és una partícula elemental que permetria sebre la quantitat de la força gravitatòria, és una partícula inventada i hipotètica que encara no ha estat observada
+
::Es produeix un decaïment (disminució) orbital ocasionat per l'emissió de radiació gravitacional.
 +
::Es produeix un canvi en l'orientació d'un giroscopi en rotació (que canviarà amb el temps) degut a la curvatura espai-temps
 +
 
 +
 
 +
*'''Efectes rotatoris'''
 +
 
 +
::És el comportament de l'espai-temps al voltant d'un objecte (amb una gran quantitat de massa) rotant.
 +
::::'''Fricció de marc:''' és quan un objecte rotant arrossega amb si mateix l'espai-temps, això fa que amb el temps l'orientació d'un giroscopi arribi a canviar.  
 +
::::'''El principi d'equivalència fort:''' els objectes que graviten en torn a ells mateixos respondran a un camp gravitatori extern de la mateixa forma que ho faria una partícula de prova.  
 +
::::'''Gravitons:''' el gravito és una partícula elemental que permetria coneixer la quantitat de la força gravitatòria, és una partícula inventada i hipotètica que encara no ha estat observada
  
 
== Variació de la gravetat: ==
 
== Variació de la gravetat: ==

Revisió de 20:02, 10 des 2007

LA GRAVETAT I LA CAIGUDA LLIURE

Poma.jpg

La Gravetat · A la Terra · Caiguda lliure · Història · Curiositats
La llei · La constant · Fonts d'informació · Crèdits



Com afecta als demés cossos

La gravetat afecta a tots els cossos que es trobin pròxims a la superfície de la terra atraient-los cap al centre d'aquesta.


  • Efectes gravitatoris
La gravitació exercida per la Terra sobre els cossos materials pròxims a la seva superfície fa que aquests caiguin (si no tenim en compte el fregament produït per l'aire) amb una acceleració constant de -9.81 m/s2. A aquest valor se l'anomena acceleració de la gravetat i se'l simbolitza per la lletra g. El valor de g varia amb la distància al centre de la Terra i localment també varia per la composició del subsòl, materials de densitats diferents... (veure el punt variació de la gravetat), Però com que la diferència és mínima, per a les aplicacions de la gravetat s'utilitza el valor -9.81 m./s².


  • Efectes d'acceleració
La freqüència de la llum disminueix en passar per una regió de gravetat elevada.
El temps es dilata de manera gravitacional, els rellotges marquen el temps més lentament a mesura que augmenta la gravetat. ..
L'efecte Shapiro consisteix en que els diferents senyals que travessen un camp amb molta gravetat necessiten més temps per a travessar aquest.


  • Efectes orbitals
Es produeix un decaïment (disminució) orbital ocasionat per l'emissió de radiació gravitacional.
Es produeix un canvi en l'orientació d'un giroscopi en rotació (que canviarà amb el temps) degut a la curvatura espai-temps


  • Efectes rotatoris
És el comportament de l'espai-temps al voltant d'un objecte (amb una gran quantitat de massa) rotant.
Fricció de marc: és quan un objecte rotant arrossega amb si mateix l'espai-temps, això fa que amb el temps l'orientació d'un giroscopi arribi a canviar.
El principi d'equivalència fort: els objectes que graviten en torn a ells mateixos respondran a un camp gravitatori extern de la mateixa forma que ho faria una partícula de prova.
Gravitons: el gravito és una partícula elemental que permetria coneixer la quantitat de la força gravitatòria, és una partícula inventada i hipotètica que encara no ha estat observada

Variació de la gravetat:

  • Variació a la terra

La intensitat del camp gravitatori terrestre no és igual en tota la superfície terrestre. La gravetat depèn de la massa, cosa que indica que hi ha zones de la Terra amb més massa per unitat de volum, és a dir, amb més densitat que d'altres.

L’acceleració de la gravetat a la terra, al nivell del mar és d’uns 9,80665 m/s², però varia segons l’altura a la qual ens trobem. La gravetat de la terra és màxima a la superfície. A mesura que es puja, la distància entre les dues masses afectades per l’atracció és major i la gravetat és menor. Quan ens endinsem a l’interior de la terra i deixam a d’alt la superfície, la gravetat disminuirà, ja que cada vegada més part del planeta ens queda per sobre i menys per davall, amb això podem assegurar que al centre de la terra la gravetat és nul·la, perquè s’igualen les forces d’atracció entre els dos cossos. La gravetat encara té unes variacions més, la primera és que a causa de la forma ovalada que agafa la Terra per l’enfonsament dels pols nord i sud, podem dir que la gravetat augmenta amb la latitud. La segona és per la rotació terrestre, que produeix una acceleració centrífuga que agafa la seva potència màxima a l’equador i mínima als pols. Els valors de la gravetat a l’equador i als pols son:

g (equador)= 9,7803 m/s²

g (pols)= 9,8322 m/s²

Generalment l'escorça oceànica presenta major intensitat gravitatòria que l'escorça continental. Aquest fet permet deduir que tenen una composició diferent. L'escorça oceànica està formada per basalt (densitat=3g/cm3)i la continental, per granit (densitat=2.7g/cm3).


Mapa de la gravetat de la Terra.
  • Per què en alguns llocs de la Terra la gravetat és més intensa que a d'altres llocs?
  • Perquè en alguns llocs de la terra ens sentim més lleugers que en uns altres?

La causa d'aquestes irregularitats és desconeguda ja que les característiques actuals de la superfície no pareixen ser el motiu. Els científics tenen la hipòtesis que els factors més importants radiquen en la profunditat de les estructures subterrànies i poden referir-se a la aparença de la Terra en un passat llunyà. Aquest mapa mostra la diferència de la gravetat en la Terra.



Per a comprendre millor la superfície de la Terra s'han utilitzat diferents satèl·lits, que es troben a diferents distàncies anomenats GRACE, s'han utilitzat per a reproduir el millor mapa fet fins ara del camp gravitatori terrestre. Les zones que observem en aquest mapa, acolorides de vermell, ens indiquen àrees on la gravetat és lleugerament més intensa del que és habitual, i les àrees blaves mostren les regions on la gravetat es menys intensa, on una persona es podria sentir una mica més lleugera. La majoria d'irregularitats del mapa poden ser atribuïdes a les mateixes característiques de la superfície, com la Serralada de l'Atlàntic Nord i les Muntanyes de l'Himàlaia, però n'hi ha d'altres que poden estar relacionades amb les diferents densitats que hi ha a l'escorça.

Velocitat d'escapament

La velocitat d'escapament es basa en la tercera llei de Newton, la que afirma que per a cada acció, existeix una reacció de la mateixa intensitat i direcció contrària.

La velocitat d'escapament és la velocitat mínima que es necessita per poder escapar de l'atracció del camp gravitatori generat per un objecte qualsevol, enlloc de caure de nou sobre ell o entrar en òrbita a una alçada concreta sobre la seva superfície. Assumim que aquest objecte no es veu afectat per cap altre força externa apart de la gravetat.

Coet accelerant per la combustió dels gasos

Es tracta de la velocitat inicial mínima necessària per tal de poder escapar-se d'un camp gravitatori i allunyar-se fins a l'infinit arribant a un punt a on l'atracció d'aquest camp sigui 0.

En la terra la velocitat d'escapament és emprada per llançar sondes espacials i altres objectes fora del camp gravitatori terrestre.

Els punts més òptims per llançar objectes fora del camp gravitatori terrestre amb la menor energia possible, estan situats a l'equador ja que és la zona de la terra amb menys gravetat. Així doncs, si volem llançar un objecte per tal de que s'escapi del camp gravitatori terrestre l'haurem de llançar amb una velocitat inicial de 10.735 km/s respecte a la superfície de la terra.

La tecnologia d'avui en dia esta lluny d'aconseguir una acceleració d'aquestes dimensions, a més, un objecte llançat amb aquesta velocitat probablement es combustioanaria per l'acció del fregament amb l'atmosfera. Així doncs, per llançar un objecte fora del camp gravitatori terrestre, utilitzen l'acceleració progressiva.

Per calcular la velocitat d'escapament es fa servir la següent fòrmula: 50c35e6a8be0f31265c262737f38101f.png

On:

         Ve = Velocitat d'Escapament.
         G = Constant de Gravitació Universal (gravetatfs8.png).
         M = Massa del cos celeste.
         R = Radi del cos celeste.
         g = Acceleració de la gravetat del cos.
Eines de l'usuari
Espais de noms
Variants
Accions
Navegació
Escola
Imprimeix/exporta
Eines