Concetti Chiave
- Il sistema eliocentrico di Copernico posiziona il Sole al centro del sistema solare, con i pianeti, inclusa la Terra, in orbita attorno ad esso.
- Le tre leggi di Keplero descrivono il movimento ellittico dei pianeti, la costanza dell'area spazzata dal raggio vettore e la relazione tra il cubo del semiasse maggiore dell'orbita e il quadrato del periodo di rivoluzione.
- La legge di gravitazione universale di Newton stabilisce che la forza tra due masse è proporzionale al prodotto delle loro masse e inversamente proporzionale al quadrato della loro distanza.
- L'orbita geostazionaria permette a un satellite di mantenere una posizione fissa rispetto alla Terra a circa 35.800 km di altitudine.
- L'energia potenziale gravitazionale tra due masse è definita dalla formula U(r)=-G*m*M/r, considerando una costante arbitraria k solitamente posta a zero.
2° legge di Keplero: il raggio vettore che dal sole va a un pianeta spazza aree uguali in intervalli di tempo uguali.
3° legge di Keplero: il rapporto tra il cubo del semiasse maggiore dell'orbita e il quadrato del periodo di rivoluzione è lo stesso per tutti i pianeti.
Legge di gravitazione universale: fu proposta da Isaac Newton e stabilisce che la forza attrattiva F che si esercita tra due corpi di masse m1 e m2 posti a distanza r tra loro, è direttamente proporzionale al prodotto delle masse e inversamente proporzionale al quadrato delle distanze.
F=G*m1*m2/r²Costante di gravitazione universale: è costante di proporzionalità che compare nell'espressione della legge della gravitazione universale. G=6,67*10⁻₁₁ si misura in: N*m²/kg².
Massa gravitazionale: è ciascuna delle grandezze, indicate con m, che compaiono nella legge della gravitazione universale. Descrive l'intensità con cui un oggetto attira altri corpi o è attirato da essi. Gli esperimenti mostrano che la massa gravitazionale di un corpo è sempre direttamente proporzionale alla sua massa inerziale, per cui queste grandezze possono essere misurate con la stessa unità di misura(kg).
Satelliti in orbita circolare: la distanza r dal centro della terra deve avere una velocità data dalla formula
v=√G*mT/r;mT=massa della terra.
Orbita geostazionaria: è quella particolare orbita circolare che viene descritta in un giorno; in questo modo la posizione del satellite rispetto alla terra non cambia. Corrisponde ad un'altitudine di circa 35.800 km rispetto alla superficie terrestre.
Campo gravitazionale: è la parte di spazio in cui si risente l'effetto della gravitazione di un determinato sistema di masse.
Vettore campo gravitazionale: in un dato punto P è definito dalla relazione g=F(forza)/m.
Energia potenziale gravitazionale: l'energia di due masse puntiformi m e M, poste a distanza r tra loro, che si attraggono con la forza di Newton, ha la forma U(r)=-G*m*M/r+k dove k è una costante arbitraria che ha le dimensioni fisiche di un'energia. La convezione più comune consiste nel porre k=0, per cui si ottiene U(r)=-G*m*M/r
Domande da interrogazione
- Qual è il concetto principale del sistema eliocentrico proposto da Nicolò Copernico?
- Quali sono le tre leggi di Keplero riguardanti le orbite planetarie?
- Come si definisce la legge di gravitazione universale di Newton?
Il sistema eliocentrico, proposto da Nicolò Copernico nel 1532, afferma che la Terra non è al centro dell'universo, ma è un pianeta che orbita attorno al Sole.
Le tre leggi di Keplero sono: 1) le orbite dei pianeti sono ellissi con il Sole a uno dei fuochi; 2) il raggio vettore dal Sole a un pianeta spazza aree uguali in tempi uguali; 3) il rapporto tra il cubo del semiasse maggiore dell'orbita e il quadrato del periodo di rivoluzione è costante per tutti i pianeti.
La legge di gravitazione universale di Newton stabilisce che la forza attrattiva tra due corpi di masse m1 e m2, posti a distanza r, è direttamente proporzionale al prodotto delle masse e inversamente proporzionale al quadrato della distanza tra di loro, espressa come F=G*m1*m2/r².
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