Divulgación la gravedad, el electromagnetismo y las orbitas planetarias

[ookaminoki]

Creo que cuestionar a estas alturas los efectos de la gravedad sobre las orbitas planetarias es un poco de necios, aun sin saber mucha fisica ni matematicas basta con ver todos los satelites que hemos puesto en orbita para comprovarlo.
Sin envargo me gustaria saber hasta que punto se han tenido en cuenta otros efectos y hasta que punto son despreciables frente a la gravedad en las orbitas de ls planetas, en concreto en el nuestro, el planeta tierra.
La duda me surge cuando piensas en el sol, como esa enorme fuente de fotones que tenemos al lado y que en realidad esta actuando como un gigantesco electroiman. A priori no habiendo mucho metal en un planeta no efectaria tanto pero es que resulta que nuestro planeta tiene un nucleo bastante grande compuesto principalmente de hierro y niquel, con lo que la fuerza electromagnetica del sol sobre nuestro planeta deberia de ser bastante importante.

Mis preguntas son:
1) se ha tenido esto en cuenta a la hora de calcular y confirmar matematicamente la orbita terrestre alrededo del sol?...hay alguna formula que la tenga en cuenta y demuestre que esta fuerza electromagnetica es despreciable frente a la gravedad?
2) Como sabemos la masa del sol? sabemos sus componentes principales y sabemos su volumen, pero no sabemos las presiones a las que estan sometidos sus componentes ni por tanto su densidad por lo que pienso que su masa se tiene que estimar a la inversa...es decir...hemos aplicado las leyes de la gravedad y estimando la masa de la tierra,su velocidad orbital, etc...nos sale una aproximacion de la masa del sol...pues bien...¿se ha tenido en cuenta nuevamente el fenomeno del electromagnetismo entre el sol y el nucleo metalico de nuestro planeta?..Por que si resulta no ser despreciable no afectaria a la forma de entender el orden de nuestro sistem planetario y a la composicion de sus planetas?...porque sabemos mucho de las atmosferas de los planetas del sistema solar pero muy poco o nada de sus nucleos

[ser humano]

Re: la gravedad, el electromagnetismo y las orbitas planetarias

creo comprender lo que estas planteando y te contesto segun lo que se me ocurre en este momento.

en principio hay que tener en cuenta que confirmamos las ecuaciones de la gravitacion experimentalmente. en principio solo sabemos que al menos lo que esta sobre la superficie terrestre cumple con esa formulacion matematica, la cual depende fundamentalmente de la masa terrestre y de la distancia del centro de la tierra al objeto.
luego podemos tomar la misma formula y ver si coincide con las observaciones que se pueden hacer de los movimientos orbitales de los astros. como efectivamente coincide, entonces deducimos que lo mismo que produce que los objetos caigan sobre la superficie terrestre es lo que tambien hace que los astros describan los movimientos que describen. dado que las predicciones se pueden llevar a cabo implementando las mismas formulas, decimos que la causa es la misma.

de hecho newton hizo al reves de lo que acabo de exponer. primero formulo una ecuacion que permitiese describir el movimiento de la luna alrrededor de la tierra, con su correspondiente "fuerza" (que es un termino que solo se utiliza para decir "aquello que hace que un ente se acelere"). y luego noto que la misma expresion era valida para predecir el comportamiento de los cuerpos (debidos a la gravitacion) en la superficie de la tierra.

por lo de 2), hasta donde se, como la radiacion emitida por el sol se aproxima mucho a las que emitiria aun cuerpo negro, se pueden utilizar las ecuaciones relacionadas con el ultimo para hallar datos sobre el primero. de esta manera se averigua la temperatura y el volumen. la composicion se se descubre a partir del espectro. la cantidad de energia emitida se mide. entones supongo que teniendo todos estos datos se calcula una densidad media, ya que tenemos un volumen determinado dentro del cual tiene que haber una determinada presion para que emita toda la energia que medimos que emite y tener la temperatura que calculamos que emite, es decir que hay que calcular que densidad tiene los componentes del sol (que conocemos por analisis espectrosgraficos) para consegur dentro del volumen que conocemos, la temperatura que calculamos y que ademas logre emitir la cantidad de energia que medimos. vale notar que a partir de observaciones conocemos que el sol tiene mareas en donde capas interiores de el emergen mientras que la superficie se sumerge, y esto es un ciclo permanente, por ello es que sabemos que a traves del espectro podemos conocer gran cantidad de la composicion del sol.

independientemente de esto te queria decir que me parece magnifico que intentes encontrar respuestas alternativas. eso te ayuda a estar mucho mas seguro o bien de que el conocimiento que en la actualidad plantean como una aproximacion a la verdad es valido, o bien de que no es asi y de esa forma aproximarse aun mas a lo que es. toda magnifica idea comienza con una hipotesis, luego se sustenta de formulas. pero primero esta la hipotesis

[carroza]

Re: la gravedad, el electromagnetismo y las orbitas planetarias

Mis preguntas son:
1) se ha tenido esto en cuenta a la hora de calcular y confirmar matematicamente la orbita terrestre alrededo del sol?...hay alguna formula que la tenga en cuenta y demuestre que esta fuerza electromagnetica es despreciable frente a la gravedad?

La fuerza entre dos dipolos magnéticos decrece como la cuarta potencia de la distancia, mientras que la fuerza entre dos masas decrece con el cuadrado de la distancia. Si haces el calculo, usando valores razonables para el momento magnetico de tierra y sol, te sale despreciable.

2) Como sabemos la masa del sol? sabemos sus componentes principales y sabemos su volumen, pero no sabemos las presiones a las que estan sometidos sus componentes ni por tanto su densidad por lo que pienso que su masa se tiene que estimar a la inversa...es decir...hemos aplicado las leyes de la gravedad y estimando la masa de la tierra,su velocidad orbital, etc...nos sale una aproximacion de la masa del sol...pues bien...¿se ha tenido en cuenta nuevamente el fenomeno del electromagnetismo entre el sol y el nucleo metalico de nuestro planeta?..Por que si resulta no ser despreciable no afectaria a la forma de entender el orden de nuestro sistem planetario y a la composicion de sus planetas?...porque sabemos mucho de las atmosferas de los planetas del sistema solar pero muy poco o nada de sus nucleos

La masa del sol se calcula simplemente a partir del radio medio de la órbita de la tierra $R_t$ y su periodo (T=1 año). Igualando fuerza gravitatoria a masa por aceleración centrípeta

$M_s M_t G /R_t^2 = M_t R_t (2 \pi /T)^2$

De ahi, $M_s = {(2 \pi)^2 \over G} {R_t^3 \over T^2}$


Así que la masa del sol es, salvo constantes, el cubo del radio de la órbita
dividida por el cuadrado del periodo. Esto vale para la tierra, o para cualquier otro planeta.

[ser humano]

Re: la gravedad, el electromagnetismo y las orbitas planetarias

La masa del sol se calcula simplemente a partir del radio medio de la órbita de la tierra $R_t$ y su periodo (T=1 año). Igualando fuerza gravitatoria a masa por aceleración centrípeta

$M_s M_t G /R_t^2 = M_t R_t (2 \pi /T)^2$

De ahi, $M_s = {(2 \pi)^2 \over G} {R_t^3 \over T^2}$


Así que la masa del sol es, salvo constantes, el cubo del radio de la órbita
dividida por el cuadrado del periodo. Esto vale para la tierra, o para cualquier otro planeta.

solo queria aclarar que yo respondi no acudiendo a la ley de gravitacion universal porque el autor del tema pone en duda que efectivamente sea solo la gravitacion la que genere el movimiento de los planetas, y mas especificamente el de la tierra. y siendo que no estariamos seguros de que vale, no nos convendria usarla ya que estariamos hallando la masa necesaria para que todo el fenomeno sea congruente con las observaciones y explicado solo a traves de la interaccion gravitatoria. por eso proponia otra metodologia que se puede implementar para hallar la masa la cual coincide con la masa que se halla con la ley de gravitacion universal, y de esta manera la corrobora

[ookaminoki]

Re: la gravedad, el electromagnetismo y las orbitas planetarias

La fuerza entre dos dipolos magnéticos decrece como la cuarta potencia de la distancia, mientras que la fuerza entre dos masas decrece con el cuadrado de la distancia. Si haces el calculo, usando valores razonables para el momento magnetico de tierra y sol, te sale despreciable.



La masa del sol se calcula simplemente a partir del radio medio de la órbita de la tierra $R_t$ y su periodo (T=1 año). Igualando fuerza gravitatoria a masa por aceleración centrípeta

$M_s M_t G /R_t^2 = M_t R_t (2 \pi /T)^2$

De ahi, $M_s = {(2 \pi)^2 \over G} {R_t^3 \over T^2}$


Así que la masa del sol es, salvo constantes, el cubo del radio de la órbita
dividida por el cuadrado del periodo. Esto vale para la tierra, o para cualquier otro planeta.

Pues a esto me refiero precisamente...aunke no se si confundo un poco la fuerza electromagnetica con la meramente electrica.
El caso es que en la formula que has aplicado hemos reducido la tierra y el sol a dos particulas puntuales con sus respectivas masas, particulas que pueden estar cargadas, (de echo estan cargadas por que sino no estarian polarizadas, y tanto la tierra como el sol estan polarizados, aunque el sol de forma cambiante). Visto asi en esa igualdad que has escrito podemos introducir la fuerza que se produce entre dos cargas:



donde la distancia interviene en la misma forma y donde la constante dielectrica es muy pequeña ,

[FONT=Times New Roman]es igual a 8.8541878176...×10-12 F/m[/FONT]

por lo que a priori, y sin mirar el vector de direccion de las carga que naturalmente influira, precisamente el efecto de las cargas es mucho mayor que el efecto de la gravedad, ya sea a nivel de atraccion o de repulsion.

y aunque no se en que medida yo pienso que si debe de influir porque si g es constante, por la segunda ley de kepler creo recordar, la orbita de la tierra deberia ser constante y lo que variaria es solo su velocidad de traslacion a lo largo de la misma, sin embargo la orbita de la tierra va cambiando entre eliptica y casi una circunferencia a intervalos de 100.000 años.

otro ejemplo, la relacion de masas entre la tierra y la luna y su distancia es menor que la resultante entre la masa teorica del sol y la tierra y su distancia...sin embargo la fuerza de la gravedad de la tierra a sido capaz de parar la rotacion teorica que tuvo que tener en un principio la luna y sin embargo el sol aun no ha sido capaz de parar la rotacion de la tierra con su gravedad. Que casualidad que por el mismo lado la interacion fotonica entre dos cuerpos cuasi frios, (estelarmente hablando) como entre la tierra y la luna son practicamente nulos por lo que sus fuerzas de interaccion son gravitatorias principalmente...pero es que entre la tierray el sol si hay interaccion fotonica, y por tanto electromagnetica, y quizas si sean lo suficientemente relevantes para explicar los cambios de orbita o que el sol no sea tan masivo como pensamos.

[ser humano]

Re: la gravedad, el electromagnetismo y las orbitas planetarias

podes notar experimentalmente que en un iman de heladera (que tiene una magnitud mucho mayor al de la tierra si nos referimos a interaccion electromagnetica) el efecto electomagnetico con el centro de la tierra es despreciable con respecto a la interaccion gravitatoria.

pd: notar que hasta los imanes mas potentes existentes tienen un efecto magnetico despreciable con respecto a la gravitacion en la interaccion objeto-tierra. tener en cuenta que la fuerza generada por estos imanes es en la tierra mayor a la generada por el sol (lo que es evidente experimentalmente) debido a la gran distancia que esta este ultimo.

[carroza]

Re: la gravedad, el electromagnetismo y las orbitas planetarias

Pues a esto me refiero precisamente...aunke no se si confundo un poco la fuerza electromagnetica con la meramente electrica.
El caso es que en la formula que has aplicado hemos reducido la tierra y el sol a dos particulas puntuales con sus respectivas masas, particulas que pueden estar cargadas, (de echo estan cargadas por que sino no estarian polarizadas, y tanto la tierra como el sol estan polarizados, aunque el sol de forma cambiante). Visto asi en esa igualdad que has escrito podemos introducir la fuerza que se produce entre dos cargas:



donde la distancia interviene en la misma forma y donde la constante dielectrica es muy pequeña ,

[FONT=Times New Roman]es igual a 8.8541878176...×10-12 F/m[/FONT]

por lo que a priori, y sin mirar el vector de direccion de las carga que naturalmente influira, precisamente el efecto de las cargas es mucho mayor que el efecto de la gravedad, ya sea a nivel de atraccion o de repulsion.

y aunque no se en que medida yo pienso que si debe de influir porque si g es constante, por la segunda ley de kepler creo recordar, la orbita de la tierra deberia ser constante y lo que variaria es solo su velocidad de traslacion a lo largo de la misma, sin embargo la orbita de la tierra va cambiando entre eliptica y casi una circunferencia a intervalos de 100.000 años.

otro ejemplo, la relacion de masas entre la tierra y la luna y su distancia es menor que la resultante entre la masa teorica del sol y la tierra y su distancia...sin embargo la fuerza de la gravedad de la tierra a sido capaz de parar la rotacion teorica que tuvo que tener en un principio la luna y sin embargo el sol aun no ha sido capaz de parar la rotacion de la tierra con su gravedad. Que casualidad que por el mismo lado la interacion fotonica entre dos cuerpos cuasi frios, (estelarmente hablando) como entre la tierra y la luna son practicamente nulos por lo que sus fuerzas de interaccion son gravitatorias principalmente...pero es que entre la tierray el sol si hay interaccion fotonica, y por tanto electromagnetica, y quizas si sean lo suficientemente relevantes para explicar los cambios de orbita o que el sol no sea tan masivo como pensamos.

No hay evidencia de que la tierra o el sol tengan un carga eléctrica neta. Si la hay de que tienen un momento magnético.

La variación de la excentricidad de la orbita de la tierra se explica por efectos puramente gravitatorios de Jupiter y Saturno. http://en.wikipedia.org/wiki/Milanko...ccentricity.29

La luna no rota por efectos de marea, puramente gravitatorios. La tierra dejará de rotar dentro de millones de años, por efectos de marea, puramente gravitatorios.