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Questions and Answers
¿Qué determina que la Luna no caiga a la Tierra?
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¿Cuál es la relación entre la fuerza gravitacional y el movimiento de un satélite?
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¿Qué experimento mental utilizó Newton para desarrollar la ley de gravitación universal?
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¿Qué predice la ley de gravitación universal respecto al movimiento planetario?
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¿Qué ocurre cuando un proyectil recibe la velocidad adecuada según la ley de gravitación?
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¿Qué describe la ley de gravitación universal?
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Si la distancia entre dos masas se duplica, ¿qué sucede con la magnitud de la fuerza gravitacional?
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¿Cómo se calcula la masa de la Tierra utilizando la gravedad y la constante de gravitación?
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¿Cuál es el valor de la constante de gravitación universal que determinó Cavendish?
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¿Cuál es la expresión correcta para la aceleración de un cuerpo en caída libre dependiendo de la altura h?
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¿Qué describe la primera ley de Kepler?
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¿Cuál es la característica del Movimiento Circular Uniforme (MCU)?
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Según la segunda ley de Kepler, ¿qué se barre en tiempos iguales?
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¿Qué relación describe la tercera ley de Kepler?
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¿Qué se necesita para entender por qué los planetas giran?
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¿Qué representa el componente normal o centrípeta de la fuerza?
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¿Qué es una trayectoria en un movimiento planetario?
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¿Cuál es la implicación de una excentricidad pequeña en las órbitas planetarias?
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¿Qué afirmación describe mejor la primera ley de Newton?
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Si una moneda se lanza hacia arriba con una velocidad de $19.6 ext{ m/s}$, ¿qué ocurre con su rapidez mientras asciende?
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¿Qué ocurre con la fuerza que ejerce la Tierra sobre un objeto si se duplica la masa del objeto?
¿Qué ocurre con la fuerza que ejerce la Tierra sobre un objeto si se duplica la masa del objeto?
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La normal y el peso de un objeto son fuerzas que se equilibran. ¿De acuerdo a qué ley se relacionan estas fuerzas?
La normal y el peso de un objeto son fuerzas que se equilibran. ¿De acuerdo a qué ley se relacionan estas fuerzas?
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Cuando se empuja un objeto con la misma fuerza durante el doble de tiempo, ¿qué sucede con la cantidad de movimiento del objeto?
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En la situación de un par acción-reacción, si la tierra ejerce una fuerza sobre una manzana que cae, ¿cuál es la fuerza correspondiente que la manzana ejerce sobre la tierra?
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¿Cuál es una de las condiciones necesarias para que un cuerpo mantenga un movimiento rectilíneo uniforme?
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Si una manzana se deja caer desde una altura, ¿qué causa que la manzana caiga?
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Study Notes
Módulo 5: Gravitación
- Primera Ley de Newton (Ley de Inercia): Un cuerpo mantiene su estado de movimiento (reposo o movimiento rectilíneo uniforme) si la fuerza neta es nula.
- Impulso: Duplicar la fuerza aplicada durante el doble de tiempo produce el doble de impulso y cambia la cantidad de movimiento.
- Segunda Ley de Newton: Relaciona la fuerza, la masa y la aceleración; force = masa × aceleración.
- Fuerzas Actuantes: El peso y la fuerza normal son de igual magnitud y dirección opuesta, según la tercera ley de Newton (acción-reacción).
Movimiento Curvilíneo
- Movimiento Circular Uniforme (MCU): Se da cuando un objeto se mueve a lo largo de una trayectoria circular con rapidez lineal constante.
Leyes de Kepler
- Primera Ley de Kepler: Las órbitas de los planetas son elípticas, con el Sol en uno de los focos.
- Segunda Ley de Kepler: Un planeta barre áreas iguales en tiempos iguales (velocidad variable en la órbita).
- Tercera Ley de Kepler: El cuadrado del periodo orbital es proporcional al cubo del semieje mayor de la órbita.
Ley de Gravitación Universal
- Concepto: Cada cuerpo atrae a todos los demás con una fuerza proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre ellos.
- Constante de Gravitación Universal (G): Determinada por Cavendish en 1778; permite calcular la masa de la Tierra.
- Movimiento de Cuerpos Celestes: La misma fuerza que mantiene a los cuerpos sobre la Tierra también controla el movimiento de la Luna y otros planetas.
Gravedad y Caída de Cuerpos
- Aceleración Gravitacional (g): Se determina por la fórmula g = G*mE / (h + RE)², donde mE es la masa de la Tierra, RE es el radio de la Tierra, y G es la constante gravitación. La aceleración no depende de la masa del cuerpo que cae.
Ejercicio Práctico
- Calcular fuerzas gravitacionales bajo diferentes escenarios: duplicar la distancia entre dos masas manteniendo sus magnitudes y duplicar sus masas manteniendo la distancia constante.
Preguntas Reflexivas
- ¿Por qué la Luna no se escapa al espacio sino que orbita la Tierra?
- ¿Qué condiciones permiten a un proyectil alcanzar órbita en lugar de caer nuevamente a la Tierra?
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Description
Este cuestionario se centra en la primera ley de Newton y la ley de inercia, que establece que un cuerpo mantendrá su estado de movimiento a menos que una fuerza neta actúe sobre él. Explora cómo se pueden aplicar estos principios en situaciones de movimiento constante. Ideal para los estudiantes de física que buscan reforzar su comprensión de la gravitación.
