gravitatia

1
Miscarea corpurilor ceresti si gravitatia
movie
2
Astronomia antica
3
Miscarea stelelor fixe

• Desi în decursul noptii stelele se misca pe
  cercuri în jurul Stelei Polare, distantele dintre
  ele ramân neschimbate, forma constelatiilor
  putând fi usor recunoscuta.

4
Miscarea Planetelor(Soarele, Luna)(Mercur,
Venus, Marte, Jupiter, Saturn)
- în greaca planeta înseamna stea ratacitoare,
planeta spre deosebire de stelele fixe putea fi
gasita oriunde pe cer. - de obicei planetele se
miscau dinspre Vest spre Est, dar uneori aveau o
miscare retrograda - Platon Care miscari
uniforme si regulate pot explica miscarile
planetelor?
5
- Platon miscarea circulara - cea mai simetrica
si perfecta - Eudoxus (368 î.C.) - corpurile
ceresti se misca cu viteza constanta pe 27
sfere - Aristotel - planetele, stelele fixe si
cele 28 sfere sunt formate dintr-o substanta
eterica, perfecta si imutabila Unde se afla
Terra? Heliocentric. Philolaos (480.î.C. - ?)
Terra se misca în jurul unui Foc Central Aristarh
(310-230 î.C.) Terra se misca împreuna cu
celelalte planete în jurul Soarelui
Geocentric. Platon (427-348 î.C.) Terra
nemiscata Aristotel (384-322 î.C.) Terra
nemiscata, în centrul Universului
6
Putem verifica miscarea Terrei în jurul Soarelui?
Pozitia unui obiect se deplaseaza odata cu
schimbarea pozitiei observatorului. Aceasta
deplasare se numeste paralaxa. Daca Terra se
misca, stelele au o paralaxa!!!
Paralaxa nu a fost observata? stelele sunt foarte
departe sau Terra nu se misca!
7
Hiparh(190-120 î.C) - singura paralaxa observata
a fost cea a Lunii si Soarelui ? Luna se afla la
o distanta 30 ori diametrul Terrei ? diametrul
Lunii 1/4 diametrul Terrei Aristarh - Soarele
se afla la o distanta 20 ori distanta
Luna-Terra ? diametrul Soarelui 20 diametrul
Terrei ? Terra mai mica se învârte în jurul
Soarelui mai mare dificultati - Pamântul este
elementul cel mai greu, el trebuie sa se afle
la fund, în centrul lumii, în timp ce stelele
facute din foc pur, usoare si eterice, trebuie sa
se afle sus - cum este posibil ca stelele eterice
sa fie imobile, iar Pamântul greu sa se miste
învârtindu-se prin spatiu?
8
Explicarea miscarii retrogradeModelul
Epiciclilor lui Hiparh

• Terra este în centru
• Soarele si Luna se misca în jurul Terrei (de la
  vest la est).
• Planetele se misca cu viteza constanta pe niste
  cercuri mici numite epicicli.
• Epiciclii orbiteaza în jurul Terrei cu viteza
  constanta pe un cerc numit deferenta.

Combinarea miscarii orbitale si a celei
epiciclice creaza miscarea retrograda.
9
Sistemul lui Ptolemeu (100-178 d.C.)

• Pentru a explica luminozitatea variabila a
  planetelor Terra este deplasata putin fata de
  centru într-un punct numit excentrica
• Epiciclii se misca cu viteza constanta pe
  deferenta când sunt privite dintr-un punct
  special numit ecuanta

10
Copernic, Galilei, Brahe si Kepler
11
Miscarea retrograda
Traiectoria planetei fata de stelele fixe
12
Explicarea miscarii retrograde Modelul lui
Copernic (1530 d.C.)

• Miscarea retrograda explicata prin depasirea
  unei planete de catre Terra

13
Modelul Heliocentric a lui Copernic

• Planetele inferioare (Mercur si Venus) sunt
  întotdeauna în vecinatatea Soarelui. Ptolemeu a
  trebuit sa admita ca ele sunt într-un fel
  legate de Soare.
• De ce ele sunt legate, în timp ce planetele
  superioare (Jupiter, Marte, Saturn) nu sunt?
• Modelul heliocentric explica natural diferenta
  dintre planetele inferioare si superioare.

14
Galileo Galilei (1600 d.C.)

• Observa cerul cu ajutorul unui telescop!

15
Ce a vazut Galilei

• Un Soare imperfect (cu pete)
• o Luna cu munti si cratere
• Saturn are urechi (inelele)
• Jupiter are 4 sateliti
• Fazele lui Venus

16
Ce a vazut Galilei

• Un Soare imperfect (cu pete)
• o Luna cu munti si cratere
• Saturn are urechi (inelele)
• Jupiter are 4 sateliti
• Fazele lui Venus

17
Masuratorile lui Tycho Brahe (1546-1601 d.C.)

• Tycho Brahe fara ajutorul unui telescop a masurat
  timp de 20 de ani pozitiile planetelor si
  stelelor cu o precizie de 2 minute de arc

18
Johannes Kepler (1571-1630)

• Discipol si ginere a lui Tycho Brahe, Johannes
  Kepler a avut acces la moartea sa la cele mai
  complete si precise date din acea perioada.

19
Legile lui Kepler
Distanta Soare-Terra este 1 Unitate Astronomica
(1 U. A.)

• Dupa îndelungi calcule Kepler renunta la
  orbitele circulare
• Planetele se misca în orbite eliptice cu Soarele
  într-unul din focare

20
Legile lui Kepler

• Planetele parcurg arii egale în timpi egali
• Rezulta din conservarea momentului cinetic al
  planetei Lmr x v

flash
21
Legile lui Kepler

• Perioda orbitei P (în ani) la patrat este egala
  cu
• a axa semi-majora a orbitei (în U.A.) la
  cub
• P2 a3

Aceste legi au fost deduse empiric, din datele
experimentele. Kepler nu stia de ce sunt
îndeplinite.
22
Newton si Gravitatia
23
Starea fizicii

• Ce se stia pe vremea lui Newton
• Corpurile cu mase diferite cad cu aceeasi viteza
• Corpurile în miscare nu tind în mod necesar spre
  repaus
• Planetele au sateliti care orbiteaza în jurul lor
• Planetele si satelitii satisfac legile lui Kepler

Aceste cunostinte disparate Isaac Newton le-a
reunit într-o teorie unitara - mecanica
newtoniana.
24
Newton a gasit legatura dintre a si F

• m (masa inertiala) indica cât de greu îsi
  schimba un crop starea de miscare sau repaus
• v (viteza) Indica cât de repede se misca si
  încotro se misca un corp
• a (acceleratia) Cât de rapid se modifica
  viteza
• F (forta) Cauza care determina modificarea
  vitezei corpului

25
Legile lui Newton

1. Viteza unui corp ramâne neschimbata daca nu
   actioneaza o forta asupra sa.

• 2) Acceleratia corpului depinde de forta
  aplicata si este pe aceeasi directie cu forta.
  Rezistenta corpului la modificarea vitezei
  depinde de masa sa.

1. Pentru fiecare forta exista o forta de semn opus
   actiunea si reactiunea

movie
26
Legea gravitatiei universale

• Exista o forta atractiva între doua corpuri care
  au masa numita forta gravitationala. Aceasta
  scade invers proportional cu patratul distantei
  cu cât distanta e mai mare forta e mai mica.

Distanta se refera la distanta dintre centrele
de masa a celor doua corpuri.
27
Examplu de atractie gravitationala - o minge
aruncata

• Avem o miscare combinata dintr-o miscare
  orizontala si alta verticala.

În miscarea orizontala viteza nu se schimba.
Forta gravitationala atractiva determina
decelerarea miscarii verticale ascendente si
schimbarea sensului de miscare.
28
Marele merit a lui Newton a fost acela de a arata
ca miscarea unei mingi aruncate si miscarea Lunii
au o cauza comuna atractia gravitationala.
Daca aruncam o minge de pe vârful unui munte V
din ce în ce mai repede, desi de fiecare data
mingea va cadea atrasa de Pamânt, ea va cadea din
ce în ce mai departe în D, E, F, B, A si în cele
din urma va înconjura întregul Pamânt si se va
întoarce în V. Atunci mingea va orbita în jurul
Pamântului la fel cum o face si Luna.
Flash
29
Examplu de atractie gravitationala
Imponderabilitatea!

• Simti greutatea datorita legii lui Newton Gmg.
  Forta gravitationala te trage în jos, dar
  pamântul te opreste de la cadere. Pamântul
  exercita asupra ta o forta pentru a te opri din
  cadere (forta normala). Aceasta forta este
  greutatea pe care o simti.
• Daca ai putea cadea în jos, n-ai simti ca ai vreo
  greutate. Aceasta se întâmpla când cazi cu
  liftul, când cazi cu un avion sau când cazi cu o
  nava spatiala care orbiteaza în jurul Pamântului.

30
Examplu de atractie gravitationala Mareele

• Efectele gravitatiei nu depind de compozitia
  corpului, ci numai de masa si distanta. Luna
  exercita o forta asupra Terrei, dar deoarece
  Terra are o marime finita, aceasta forta va fi
  diferita în parti diferite ale globului. Partea
  mai apropiata de Luna este atrasa mai puternic,
  centrul mai putin, iar partea mai îndepartata cel
  mai putin. Deoarece Terra este solida, ea nu se
  misca prea mult sub actiunea acestei forte
  (crusta se deplaseaza cu aproximativ 1 m), în
  schimb apa oceanelor reactioneaza mai puternic,
  creând mareele.

Diferenta în forta gravitationala pentru un corp
de marime d este