Recursos gravitación

Página voluminosa, pendiente separar en varias

La gravitación enlaza con teoría de relatividad general: ver recursos física relativista

Gravitación en el currículo

La gravitación es algo que está en el currículo (LOE, pendiente actualizar para LOMCE y LOMLOE) de:

  • Física y Química 4º ESO:
    Bloque 2. Fuerzas y movimiento, subbloque Las fuerzas y el movimiento, apartado “La ley de la Gravitación universal y la culminación de la primera de las revoluciones científicas. El peso de los cuerpos y su caída. El movimiento de planetas y satélites.
  • Física y Química 1º Bachillerato:
    Bloque 3. Dinámica, apartados “Dinámica del movimiento circular uniforme. Interacción gravitatoria: Ley de gravitación universal. Importancia de esta ley.
    Estudio de algunas situaciones dinámicas de interés: Peso, fuerzas de fricción en superficies horizontales e inclinadas, fuerzas elásticas y tensiones.”
  • Física 2º Bachillerato:
    Bloque completo “2. Interacción gravitatoria.
  • De las Leyes de Kepler a la Ley de la gravitación universal.
    Momento de una fuerza respecto de un punto y momento angular. Fuerzas centrales y fuerzas conservativas. Energía potencial gravitatoria.
  • La acción a distancia y el concepto físico de campo: El campo gravitatorio. Magnitudes que lo caracterizan: Intensidad de campo y potencial gravitatorio.
  • Campo gravitatorio terrestre. Determinación experimental de g. Movimiento de satélites y cohetes.”

Recursos, enlaces, apuntes, ejercicicios

Ver apuntes de elaboración propia en recursos de física 2º Bachillerato y en recursos de elaboración propia de 1º Bachillerato
Campo Gravitatorio. 2º Bachillerato
Campo gravitatorio
José Luis San Emeterio, cc-by-nc-sa

Animaciones de Física 2º Bachillerato en GeoGebra. Ejercicios resueltos con enunciados múltiples y escenas para practicar diferentes aspectos de campo gravitatorio. Física 2º Bachillerato – GeoGebra Autor:Antonio González García
Ejercicios resueltos Boletín 2 Campo gravitatorio y movimiento de satélites
boletin_problemas_tema_2.pdf
©Raúl González Medina 2011 Problemas Campo Gravitatorio

RP5-C_Gravitatorio_sol.pdf
Interacción gravitatoria
Gravitación
Jesús Ruiz Felipe Profesor de Física del Instituto Cristóbal Pérez Pastor Tobarra (Albacete)

www.agustinosleon.com/descarga/apuntes/2o_bto_campogravitatorio.ppt Apuntes ppt de 30 páginas. © Copyright 2006-2013 Colegio Ntra. Madre del Buen Consejo. PP. Agustinos de León. Centro Bilingüe . Todos los derechos reservados.
Gravitación newtoniana. Barbol Gravitación newtoniana © 2003—2013, La web de Física
Fuerzas centrales y órbitas gravitatorias
cap5.pdf Nivel universitario
Aeronaves y Vehículos Espaciales. Tema 8 – Mecánica Orbital
Tema8.pdf Sergio Esteban Roncero, Francisco Gavilán Jiménez. Departamento de Ingeniería Aeroespacial y Mecánica de Fluidos. Escuela Superior de Ingenieros. Universidad de Sevilla. Curso 2009-2010

Problemas.pdf Primer bloque incluye gravitación. Juan P. Campillo. cc-by-nc Enlace validado julio 2015

boletin_problemas_tema_2.pdf

RP5-C_Gravitatorio_sol.pdf

cagra.htm Recursos, animaciones,…Luis Ortiz de Orruño bloque-2-interaccic3b3n-gravitatoria-2-campo-gravitatorio-terrestre.pdf
Felipe Moreno Romero cc-by-nc-sa (no disponible julio 2014)
index.php Expresión de energía mecánica para órbitas elípticas dentro del curso Mechanics: The Study of Motion
Estrategias para resolver problemas de campo gravitatorio
Josep Lluís Rodríguez
estrategias_gravitacion.html
(en 2016 la última modificación es en 2003)
Campo gravitatorio
Física Tabú, Adrián Castelo

Recursos educativos Agencia Espacial Europea (ESA)

ESA - Educational material from ESA Un ejemplo es “Lift-off” Ejercicios de física y química para secundaria basados en datos reales de la Agencia Espacial Europea Lift-off_BR223_SP.pdf
ESA - Space for Kids

Vídeos

En general asociables a “Universo”, “astronomía”, no solamente gravitación.Hay algunos vídeos en la página recursos de vídeos , y en la de notación científica Alguno más
BALANÇA DE CAVENDISH watch
Da série: Mecânica Clássica. Dinâmica. Experimento de Cavendish. Balança de Torção. Determinação da Constante de Gravitação Universal.

Video shows how high you would be able to jump on each planet

Agujeros negros

6 Cosas que No Sabías sobre los Agujeros Negros, Instituto de Física Teórica IFT,
Narrado y Animado por: José Luis Crespo Cepeda (@quantumfracture)
6 Cosas que No Sabías sobre los Agujeros Negros - YouTube
Los Agujeros Negros, esos monstruos sutiles (José L. F. Barbón), Instituto de Física Teórica IFT
Los Agujeros Negros, esos monstruos sutiles (José L. F. Barbón) - YouTube

los-agujeros-negros-y-la-fisica-del.html
Un agujero negro (artificial) para el tejado de cada hogar - La Ciencia de la Mula Francis
https://twitter.com/Rainmaker1973/status/1061211989614256128 This is why we think there’s a black hole in middle of our galaxy: the orbits of the stars around the center of the Milky Way
Watch Stars Orbit The Milky Way’s Supermassive Black Hole
Motion of “S2” and other stars around the central Black Hole watch
S2 (star) - Wikipedia
Stars orbiting supermassive black hole show Einstein was right again
Scientists finally confirm the Milky Way has a supermassive black hole
https://twitter.com/BTeseracto/status/1359562863350849537 Pocas cosas hay que despierten más nuestro interés y curiosidad que los agujeros negros. Por ello, hoy queremos hablar de cómo sería ver uno de estos de forma directa. Los créditos de las animaciones de este hilo son: NASA’s Goddard Space Flight Center/Jeremy Schnittman.
NASA Visualization Shows a Black Hole’s Warped World | NASA

Agujeros de gusano

twitter GastonGiribet/status/1326477932785766402
En 1959, Charles Misner se preguntaba por cuáles serían las “condiciones iniciales para un agujero de gusano”, y estudiaba las soluciones a las ecuaciones de Einstein que describirían un objeto tal. Su idea era pensar un par de partículas neutras de la manera en la que Wheeler había pensado un par de partículas cargadas: no como fuentes materiales, sino como la mera topología del espacio formando un túnel íntimo entre los miembros del par.
Los agujeros de gusano [wormholes] como soluciones de las ecuaciones de Einstein fueron pensados por primera vez por Ludwig Flamm, en 1916, y más tarde por el mismo Einstein y Nathan Rosen (1935). En los 80s estas geometrías espaciotemporales tuvieron su revival: En 1987 Morris y Thorne escribieron un famoso artículo, que sería publicado en 1988 en American Journal of Physics. En él motivan la investigación así: “The description touches with Carl Sagan’s novel Contact, which, unlike most science fictions novels, treats such [interestellar] travel in a manner that accords with the best 1986 knowledge of the laws of physics”. En su paper, Morris y Thorne advierten de lo extraña que debería ser la materia necesaria para formar un wormhole: “No known material has this […] property”.
El mismo año, 1988, Morris y Thorne, esta vez en colaboración con Yurtsever, escriben un paper más técnico que publican en Physical Review Letters en el que afirman: “It is argued that, if the laws of physics permit an advanced civilization to create and maintain a wormhole in space for interstellar travel, then that wormhole can be converted into a time machine with which causality might be violatable”, y, en relación con este riesgo de violación de la causalidad, discuten sobre un asunto específico de notable actualidad: “whether field theory enforces an averaged version of the weak energy condition.” Hoy vemos estos temas regresar con rostros rejuvenecidos en los trabajos de Maldacena et al., en los que se ahonda en el problema de construir wormholes físicamente aceptables.

Satélites

Un tema muy visual es ver satélites reales

En el vídeo de “The Known Universe” aparecen órbitas de satélites

Stuff in Space

Ver satélites en Google Earth
Real-time Satellites in Google Earth - Google Earth Blog

Interactive graphic: Every active satellite orbiting earth — Quartz
The world above us
This is every active satellite orbiting earth
By David Yanofsky and Tim Fernholz
There are more than 1,200 active satellites orbiting earth right now, taking pictures, relaying communications, broadcasting locations, spying on you, and even housing humans. Thanks to a database compiled by the Union of Concerned Scientists, we can show you each one, as of August 21, 2014.
The satellites are sized according to their launch mass and are colored by…

CelesTrak Visualizador
CelesTrak Orbit Visualization

Velocidad de escape

En 2017 actualizo apuntes y algún ejercicio para aclarar que velocidad de escape no siempre está asociada a la energía de escape
Escape velocity - Wikipedia
Escape velocity - Wikipedia
The velocity corresponding to the circular orbit is sometimes called the first cosmic velocity, whereas in this context the escape velocity is referred to as the second cosmic velocity. [10]
Operation Plumbbob - Wikipedia
During the Pascal-B nuclear test, a 900-kilogram (2,000 lb) steel plate cap (a piece of armor plate) was blasted off the top of a test shaft at a speed of more than 66 km/s (41 mi/s; 240,000 km/h; 150,000 mph). Before the test, experimental designer Robert Brownlee had estimated that the nuclear explosion, combined with the specific design of the shaft, would accelerate the plate to approximately six times Earth’s escape velocity . [8] The plate was never found, but Dr. Brownlee believes [9] that the plate did not leave the atmosphere, as it may even have been vaporized by compression heating of the atmosphere due to its high speed. Vídeo. How a Manhole Cover Became the Fastest Manmade Object Ever, Half as Interesting
watch

cienciadesofa.com Respuestas (LXXXVI): ¿Podríamos movernos más rápido por el espacio a bordo de asteroides interestelares?

Lanzamiento de satélites

spinlauch.com

California-based startup to hurl rockets into space with mechanical centrifuge

Spinlaunch Suborbital Test Launch 22 Oct 2021

Pozos de gravedad

xkcd: Gravity Wells

Cálculo de trayectorias

Mission Design Center
Trajectory Browser
Index

Asistencia gravitacional

El Sistema Solar - Asistencia gravitatoria - eltamiz.com

Concepto de asistencia gravitacional …
Asistencia gravitatoria - Wikipedia, la enciclopedia libre

primer.php

¿Por qué debe pasar por la Tierra una nave que va a Júpiter? - Eureka

ESA - Space for Kids - ‘Asistencia gravitacional’

Misiones espaciales

Puede enlazar con asistencia gravitacional

Missions, Solar System - nasa.gov

Rosetta – The story so far (extended)

JAMES WEBB SPACE TELESCOPE orbit - nasa.gov

Parker Solar Probe Enters the Magnetically Dominated Solar Corona

Ya puedes generar tus propios códigos como los del paracaídas de Perseverance - microsiervos.com
msg2mars

From launch to landing, a space shuttle’s solid rocket booster journey is captured, with sound mixed and enhanced by Skywalker Sound.
[](https://www.youtube.com/watch?v=527fb3-UZGo ““Riding the Booster” Never Sounded Better - NASA”)

Visualización satélites / basura espacial

A veces se visualizan por separado satélites / basura espacial
Puede enlazarse con el tema de momento lineal y choques (1º Bachillerato)

La ESA tiene su propio departamento
ESA - kernel (1)
ESA - Space debris spotlight

ESA - Satellites vs Debris Stream ESA & UNOOSA on: Satellites vs space debris by European Space Agency | Listen online for free on SoundCloud

basura-espacial-peligro-cielo-tierra

basura-espacial-cerca-tierra.html

Página con la información y un vídeo que da una idea en tiempo real
Real-time Satellites in Google Earth
Real-time Satellites in Google Earth - Google Earth Blog

Fichero kmz con la información
SatelliteDatabase.kmz
Una vez cargado en Google Earth en la parte izquierda se ve que se puede filtrar información por
-Realtime updates
-Active satellites
-Inactive satellites
-Debris
-Rocket bodies
Dentro de estas categorías se puede filtrar por país …
Pinchando sobre un satélite se obtienen datos, y se puede hacer que se dibuje su trayectoria.
Todos los que terminan en DEB son Debris, basura espacial, y las trayectorias no suelen ser órbitas.

(Inclinar la vista en Google Earth con “shift+rueda ratón”)

Waste Hours Staring at This Real-Time 3D Map of Objects Orbiting Earth
Se puede enlazar con choques
https://twitter.com/Wikingenieria/status/991418106726805505 Esto es lo que le sucede a un bloque de aluminio cuando una pieza de plástico de 14 gramos lo golpea a 24.140 km/h en el espacio.

2021: La estación espacial es amenazada por escombros y los astronautas se ven obligados a refugiarse - gizmodocom

twitter esaoperations/status/1461350763347603457
When debris disaster strikes
After #spacedebris-creating events, such as occurred this week, the risk to missions must be reassessed.
“This major fragmentation event will not only more than double the long-term #collisionavoidance needs for missions in orbit at similar altitudes but will significantly increase the probability of mission-terminating collisions at lower altitudes” Holger Krag, H/ESA #SpaceSafety
“This major fragmentation event will not only more than double the long-term #collisionavoidance needs for missions in orbit at similar altitudes but will significantly increase the probability of mission-terminating collisions at lower altitudes” Holger Krag, H/ESA #SpaceSafety

Gravedad en juegos / humor

Muchos juegos necesitan contemplar bien la gravedad …
Aparte de juegos, un ejemplo curioso
Google Gravity

Vuelos parabólicos / microgravedad

Vuelo parabólico - Wikipedia, la enciclopedia libre Vuelos en gravedad cero por 5.000 euros
ZERO-G, vuelo parabólico (3 min. Denis Gómez)

Gravitón

¿La gravedad es un efecto de la curvatura del espacio-tiempo o una fuerza por intercambio de gravitones?
CPAN - Centro Nacional de Fsica de Partculas, Astropartculas y Nuclear

Materia oscura

Aparece explícitamente en currículo Física 2º Bachillerato LOMCEEs algo también asociado a Física de partículas
En busca de la materia oscura en el LHC – Mola Saber

Caos deterministaEs un contenido que surge en currículo LOMCE. Se trata en página aparte más general que trata la teoría del caos
Juegos de rol

https://twitter.com/Chuso_Jar/status/1171790135282847744
Fue idea de @OscarRecioColl y me propuso hacerlo con Coriolis. Al final lo estoy haciendo con Star Trek. Da igual da.
Voy a probar a enseñarles Gravitación haciendo q los estudiantes sean tripulantes de una nave estelar.
Astrónomo, geólogo, físico de atmósfera, médico, …operador de sondas y operador de nave.
Cada uno en su especialidad utilizará la Ley de la gravitación universal para sacar información de los sistemas solares y planetas que visiten.
Hemos empezado por Inis, planeta de 1000 km de radio y masa 10^22.
Tendrán q calcular …
velocidad orbital y periodo para colocar la nave a 500km sobre superficie, densidad del planeta para saber composición y gravedad en superficie para asegurar que un descenso es seguro.

Leyes Kepler

Leyes de Kepler - Wikipedia, la enciclopedia libre
Ley Titius-Bode Ley_de_Titius-Bode

Enlaces recursos laboratorios virtuales / simulaciones

twitter onio72/status/1455288551973834754
Cálculo del vector fuerza gravitatoria entre dos masas situadas en puntos conocidos del plano. En la animación se pueden modificar las posiciones y los valores de las masas. Moviendo el cursor se ve paso a paso la resolución del problema. Física 2Bach
Ley de la Gravitación Universal (cálculo vectorial)

twitter onio72/status/1455287967564582913
Modelo de ejercicio de gravitación consistente en calcular la fuerza total sobre una masa debida a otras dos situadas en puntos conocidos del mismo plano. Permite visualizar por separado los vectores fuerza, el resultado final y el desarrollo. Física 2Bach
Fuerza gravitatoria debida a dos masas

Physique et simulations numériques - ressources.univ-lemans.fr
Jean-Jacques ROUSSEAU. Faculté des Sciences exactes et naturelles. Université du Maine
Francés. Niveaux : Lycée, premier et second cycles.
Mécanique céleste

Kean University. Dr George Kolodiy
EHW 5: Rotation, Gravity and Sattelites ehw4.htm
EHW 4: Ch: 8-10: Rotation, Gravity and Sattelites ehw4.htm

LAW OF GRAVITY
Simulación interactiva ley de gravitación entre dos masas

The Force of Gravity
Simulación interactiva ley de gravitación, representación gráfica

Gravity - projectile - www.kean.edu
Lección con animaciones para ver una órbita como un caso concreto de lanzamiento

Física con ordenador. Dinámica celeste
Dinámica celeste
Material con derechos de autor. © Ángel Franco García -1998-2011

Gravitación. Aplicación a satélites.Velocidad de escape.
Satelites
Jesús Ruiz Felipe Profesor de Física del Instituto Cristóbal Pérez Pastor Tobarra (Albacete)

ANIMACIONES MODELLUS DE FÍSICA - 7 (CONCEPTOS DE GRAVITACIÓN)
Animaciones07.htm
Licenciamiento cc-by-nc-sa

Mi sistema solar, permite poner más de 2 cuerpos (enlaza con caos determinista )
Mi Sistema Solar 2.04

IES Al-Ándalus – 41000557 Arahal (Sevilla)
Laboratorio virtual: Teoría de los epiciclos de Ptolomeo.
Laboratorio virtual: Primera ley de Kepler.
Laboratorio virtual: Segunda ley de Kepler.
Laboratorio virtual: Movimiento orbital de un satélite en torno a la Tierra.
Laboratorio virtual: Campo gravitatorio creado por masas puntuales. Vectores.
Laboratorio virtual: Campo gravitatorio creado por varias masas puntuales. Líneas de campo.
Laboratorio virtual: Movimiento de una partícula en un campo gravitatorio.
Jose Antonio Navarro Dominguez

Leyes de Kepler

Gradually Change the velocity of the cannon
http://www.kean.edu/~gkolodiy/physics/gravity/kepler2.html
Kepler’s Third law (permite “lanzar” un planeta y ver qué tipo de trayectoria describe)
Lecciones con animacionesMovimiento bajo las Leyes de Kepler
Virtual Lab:Keppler Motion Java Applet
(Url mirror en España),
Autor: Fu-Kwun Hwang, Dept. of physics, National Taiwan Normal University
Traducción: José Villasuso
Opciones para ver las tres leyes de Kepler

Interactive Demonstrations for Astronomy
Department of Physics and Astronomy | San Jose State University
Kepler’s First and Second Laws
Kepler’s Third Law

Física con ordenador. Leyes de Kepler
Las leyes de Kepler
Material con derechos de autor. © Ángel Franco García -1998-2011

Energía potencial gravitatoria y aplicaciones: satélites, velocidad escape, …

Satélites y Energía. Problema 2º Bachillerato.
SATLITES Y ENERGA
Mª del Mar Hijano Reyes, cc-by-nc-sa
(En julio 2014 applet con java 1.7_55 indica “Bad applet class name”)

Velocidad de escape. Recurso didáctico 2º Bachillerato
Velocidad_escape
Inma Sevila Pascual, cc-by-nc-sa
(En julio 2014 applet con java 1.7_55 indica “Bad applet class name”)

Montaña de Newton con cañón
Newton’s Mountain
Simulación que muestra la trayectoria de un cuerpo lanzado desde la Tierra en un punto situado a una altura determinada.
Bala de cañón de Newton

Bala de cañón de Newton - Wikipedia, la enciclopedia libre

Motores de cohetes, cálculos energía/momento/propulsión
NASA Conducts SLS Booster Test for Future Artemis Missions | NASA
https://twitter.com/jurijkovalenok1/status/1344678450133684224 When hot gases escape from the nozzle at high speed, the rocket body gains momentum in the opposite direction. The law of conservation of momentum for the case with variable mass. #NASA #SpaceX #ElonMusk @elonmusk
Tsiolkovsky rocket equation - Wikipedia

Campo gravitatorio

Campo Gravitatorio Terrestre. Problema 2º Bachillerato
CAMPO GRAVITATORIO TERRESTRE
Mª Josefa Grima y Javier Soriano, cc-by-nc-sa
Incluye applet con movimiento atravesando la Tierra

Algunas simulaciones de campo eléctrico sirven conceptualmente para el campo magnético si se hace una analogía con cargas negativas que crean campos atractivos, por ejemplo
3-D Vector Field Simulation

Campo gravitatorio
http://www.xtec.cat/~ocasella/applets/gravita/appletsol2.htm
Visualización campo, líneas de fuerza, superficies equipotenciales
Permite configuraciones de masas
Tavi Casellas. Licenciamiento cc-by-nc-nd

Conceptos básicos

Simulación para ver dependencia masa y distancia gravity-force-lab_es.html

Salvador Hurtado, cc-by
masa y peso
Experimento Cavendish cualitativo
Laboratorio Virtual 5: Ley de gravitación universal
twitter MolaSaber/status/1273959391063048192 Desconfiad de los remedios milagrosos, seguramente no funcionan y pueden ser peligrosos para la salud.

twitter SeekersCosmos/status/1501430062557458434
Perception of gravity in different celestial bodies in our solar system!