Teorías del Universo

MODEL DE PTOLOMEU
Teoria geocèntrica. En
aquesta teoria es proposa
que la Terra és el centre de
l'Univers i que els planetes i
el Sol giren al voltant d'ella
descrivint circumferències.
Es fonamentava en
l'observació diària de la
sortida i posta del Sol. Es
remunta al segle III aC.
Posteriorment, en el segle II
dC, el grec Ptolomeu (90168 dC) va observar que en
determinades èpoques de
l'any els planetes es veien
més brillants i el Sol
semblava més gran. Per
explicar tot això sense
contradir que les òrbites
eren circumferències Ptolomeu va proposar que el Sol i els planetes seguien
petites òrbites al voltant d'un punt el qual alhora descrivia una gran
circumferència al voltant de la Terra. Com més observacions feia més
circumferències subordinades havia d'imaginar, i així va arribar a proposar fins
39 d'aquestes circumferències. És l'anomenada model de Ptolomeu.
MODEL DE COPÈRNIC
Teoria heliocèntrica. En
aquesta teoria es proposa
que el Sol està en el centre i
que és la Terra i els altres
planetes els que giren al
voltant d'ell. Es remunta al
segle III aC. Va ser
recuperada per Copèrnic
(1473-1543 dC) en el segle
XVI, millorada per Kepler
(1571-1630) al demostrar que
les òrbites no eren circulars
sinó el·líptiques i finalment
confirmada per Galileu
(1564-1642) mitjançant
observacions amb el seu
telescopi.
LLEIS DE KEPLER
Les lleis de Kepler van ser enunciades per Johannes Kepler per a descriure el
moviment dels planetes en les seves òrbites al voltant del Sol.



1a Llei (1609): Tots els planetes es desplacen al voltant del Sol
descrivint òrbites el·líptiques, estant el Sol situat en un dels focus de la
dita el·lipse.
2a Llei (1609): El radivector que uneix el planeta amb el Sol, agrana
àrees iguals en temps iguals. El planeta es desplaça més ràpidament
quan està en el periheli que quan està en l'afeli. Aquesta llei és
conseqüència de la llei de conservació del moment angular, la qual és
conseqüència de les lleis de Newton.
3a Llei (1618): Per a qualsevol planeta, el quadrat del seu període
orbital o temps que tarda a donar un retorn al Sol, és directament
proporcional al cub de la distància mitjana amb el Sol o el cos al voltant
del qual gira un altre cos: T2 = k.R3. (sent T= període orbital; R=distancia
mitjana; k' aproximadament igual a 1 any2/UA3). Com major és la
distància mitjana entre un planeta i el Sol, més temps tarda a completar
la seva òrbita.
Aquestes lleis s'apliquen a qualsevol cos orbitant al voltant d'un altre (per
exemple la Lluna o els satèl·lits artificials i la Terra), sempre que negligim la
influència de tercers cossos. Quan no parlem d'orbitar al voltant del sol, la
constant k esmentada a la tercera llei prendrà un altre valor, que serà
proporcional a la massa del cos central.
LLEIS DE NEWTON
Són les lleis que Isaac Newton va formular, descrivint les causes i formes de
moviment dels cossos i són la base de la mecànica clàssica. Newton va publicar
aquestes lleis el 1687 a un treball de tres volums titulat Philosophiae Naturalis
Principia Mathematica, al tercer volum les va combinar amb la seva llei de la
gravitació universal per tal d'explicar les llavors reconegudes lleis de Kepler
sobre el moviment dels planetes.

1a Llei llei de la inèrcia. Tot cos lliure, sobre el que no actua cap força,
manté el seu estat de moviment, ja sigui en repòs, o ja sigui en
moviment rectilini uniforme. (També anomenada principi de Galileu.) El
principi d'inèrcia es compleix quan no actuen forces sobre un cos i també
quan les forces que actuen es contraresten entre elles. En aquests
casos es quan diem que el cos està en equilibri. Segons el que diu
aquesta llei podríem dir que l'efecte de les forces no es mantenir el
moviment, com pensava Aristòtil, sinó modificar-lo, es a dir, accelerarlo. Una dificultat perquè el principi d'inèrcia s'aprovés va ser que els
cossos a la terra no es mantenen mai indefinidament en moviment. Tots
els mòbils perden la velocitat i s'acaben parant. Es va pensar que
aquesta desacceleració podria estar provocada per falta d'una força.
Però Galileu va raonar que era a causa d'una altre força que els frena.
Aquestes forces son les anomenades forces de fregament, que si no fos
per elles els cossos de la terra es mourien indefinidament.
F = P + FR

2a Llei llei fonamental de la dinàmica. (Inclou el principi d'inèrcia) Tot
cos sobre el qual actua una força es mou de tal manera que la variació
de la seua quantitat de moviment respecte del temps és igual a la força
que produeix el moviment. S'expressa:
m = massa
= força
= l'acceleració
Si diverses forces actuen simultàniament sobre un cos, també podrem
aplicar la fórmula fonamental de la dinàmica. En aquest cas la força que
apareix en el primer membre serà resultant de totes les forces a les
quals el cos esta sotmès.

3a Llei llei d'acció i reacció. Sempre que un cos exerceix una força sobre
un altre, aquest segon cos exerceix una força igual i de sentit contrari
sobre el primer:
A més a més (versió forta de la tercera llei), aquestes dues forces es
troben sobre la línia que uneix el centre de massa dels dos cossos. No
hem d'oblidar que aquestes dues forces tot i que són de mateix mòdul,
sentit i direccions oposades no es contraresten!.