il moto dei pianeti

SVOLTO DA:MARTINA VIGNOLA
SOLA SIMONA
IL MOTO DEI PIANETI
IL MOTO DELLE STELLE E DEI PIANETI
In antichità il Sole,la Luna e le Stelle sono stati considerati vere e
proprie divinità in grado di influire e condizionare gli eventi sulla Terra.I
primi a fare osservazioni riguardo ai corpi celesti sono
stati:Assiri,Babilonesi,Egizi,Aztechi e Maya,ma i primi a compiere un
passo fondamentale per lo sviluppo di un pensiero scientifico furono i
Greci.
Iniziamo il nostro studio ricostruendo la nascita dei primi modelli
COSMOLOGICI:il MODELLO GEOCENTRICO e il MODELLO ELIOCENTRICO
• Il MODELLO GEOCENTRICO:la Terra al centro dell'universo
• Il MODELLO ELIOCENTRICO:il Sole al centro dell'universo
IL PROBLEMA DI PLATONE
Platone si pone l' obiettivo di spiegare il moto dei corpi celesti.I punti
del Problema di Platone sono:
• l'universo è sferico,perchè la sfera è la forma perfetta per eccellenza;
• i moti di tutti i corpi celesti sono circolari e uniformi
• il moto dei pianeti deve derivare da una combinazione di moti
circolari uniformi;
• la Terra è una piccola sfera posta nel centro geometrico
dell'universo,che a sua volta è una sfera molto più grande.Sulla sfera
esterna ruotano le stelle,si tratta quindi di un modello a due sfere
IL MODELLO DI EUDOSSO
Il primo modello geocentrico fu proposto da Eudosso.In esso la terra occupa
il centro e i pianeti,il sole e le stelle le ruotano intorno con moti circolari
uniformi.Ogni pianeta è posto su una sfera interna a un gruppo di sfere
concentriche.Tutte le sfere del gruppo sono collegate tra loro e ruotano su
assi diversi.
L’UNIVERSO ARISTOTELICO
Per Aristotele l'universo era costituito da 55 sfere cristalline
concentriche con la Terra,costituite da etere,la sostanza dei corpi celesti
incorruttibile ed eterna.La differenza fra il modello dell'universo
proposto da Aristotele e gli altri modelli sta nel fatto che
Aristotele,aveva formulato spiegazioni convincenti della sfericità,della
stabilità e della quiete della Terra al centro dell'universo.
IL MODELLO TOLEMAICO
Altri 2 astronomi e matematici greci,Apollonio e Ipparco,svilupparono
un nuovo modello astronomico fondato sull' EPICICLO,un piccolo
cerchio che ruota con velocità uniforme intorno a un punto ruotante a
sua volta su un secondo cerchio,detto DEFERENTE. L'astronomo
Tolomeo e i suoi successori perfezionarono il modello.
L'Almagesto,l'opera fondamentale di Tolomeo,rappresentò il primo
trattato completo sul moto dei corpi celesti.
I MODELLI ELIOCENTRICI
Fin dal V secolo a.C. furono proposti da vari filosofi greci modelli di
universo diversi da quello geocentrico.Aristarco di Samo,propose il
primo modello completamente eliocentrico:IL SOLE SI TROVA AL
CENTRO DI UN UNIVERSO SFERICO E LA TERRA RUOTA INTORNO A
ESSO.
IL MODELLO COPERNICANO
Nel XVI secolo Copernico riprese il modello eliocentrico e lo sviluppò in
un sistema completo e alternativo a quello Tolemaico. Nel sistema
copernicano la Terra,insieme agli altri pianeti,ruota intorno al Sole,che
si trova al centro dell'universo.Nel modello copernicano la Terra segue
2 movimenti principali:
• il moto di rotazione intorno a un asse passante per i poli
• Il moto di rivoluzione intorno al Sole
TYCHO BRAHE
Tycho Brahe fu il più grande astronomo del 500. A lui si devono
progressi fondamentali nelle tecniche di osservazione astronomica.Sui
suoi dati lavorò infatti il suo successore Giovanni Keplero,risolvendo il
problema delle orbite dei pianeti.Tycho Brahe scoprì la prima stella
nuova detta SUPERNOVA:una nuova stella molto brillante la cui
luminosità diminuì progressivamente fino a scomparire del tutto.
KEPLERO E IL PROBLEMA DELL’ORBITE DEI PIANETI
Giovanni Keplero si concentrò in particolare sulle osservazioni di Tycho
Brahe relative a Marte.La difficoltà del problema era che si doveva
tenere conto contemporaneamente dell'orbita terrestre e dell'orbita di
Marte.Confrontò le distanze di Marte dal Sole ottenute in base alle
osservazioni e dedusse che l'orbita descritta da Marte non poteva
essere una circonferenza,ma doveva essere una curva ovale;riuscì a
concludere che la curva era un'ellisse e che il Sole era posto in un dei
due fuochi.
LA PRIMA LEGGE DI KEPLERO
Le orbite dei pianeti sono ellissi di cui il Sole occupa uno dei due fuochi.
LA SECONDA LEGGE DI KEPLERO
Le velocità orbitali dei pianeti non sono costanti,ma seguono una legge per
cui in tempi uguali sono uguali le aree spazzate dal raggio vettore che
congiunge il Sole con il pianeta.
LE NUOVE SCOPERTE ASTRONOMICHE DI GALILEO
Galileo con l'uso di un telescopio,da lui costruito,fece delle osservazioni
astronomiche scoprendo che:
• la Via Lattea è costituita da un numero enorme di Stelle;
• la superficie della Luna è coperta da crateri e montagne come la
Terra;
• il Sole presenta macchie scure che si spostano sulla sua superficie
• scoprì anche i satelliti di Giove e le fasi di Venere
IL PROBLEMA DI NEWTON DEL MOTO DEI PIANETI
Il problema del moto dei pianeti è:
• I pianeti si muovono di moto inerziale;
• Se il pianeta segue un'orbita circolare,allora deve esistere una forza di
tipo "centrale";
• I corpi celesti possiedono un'attrazione o forza gravitazionale verso i
propri centri;
• Dalla terza legge di Keplero si può ricavare una legge che lega la forza
di attrazione gravitazionale alle masse del Sole e del pianeta e alla
distanza dei loro centri.
LA FORZA DI ATTRAZIONE TRA IL SOLE E I PIANETI
La forza di attrazione tra il pianeta e il Sole è direttamente proporzionale
alla massa del pianeta e inversamente proporzionale al quadrato della sua
distanza dal Sole.
LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE
La forza di attrazione gravitazionale tra due masse è direttamente
proporzionale al prodotto delle masse e inversamente proporzionale al
quadrato della distanza fra i loro centri:
ACCELERAZIONE DI GRAVITA’
L’accelerazione di gravità terrestre in un punto:
• Non è costante,ma diminuisce all’aumentare della distanza del punto
dal centro della Terra;
• Dipende dalla massa del pianeta su cui è calcolata e ciò spiega la
diversa accelerazione di gravità sulla superficie lunare;
• Non dipende dalla massa del corpo
IL MOTO DEI SATELLITI
La velocità orbitale di rotazione di un satellite non dipende dalla sua
massa,ma dalla massa della Terra,e dalla sua altezza rispetto alla
superficie terrestre
IL CAMPO GRAVITAZIONALE
IL VETTORE DEL CAMPO GRAVITAZIONALE