×

### Let's log you in.

or

Don't have a StudySoup account? Create one here!

×

or

## Making sense of the universe

by: Chandlar Taul

4

0

4

# Making sense of the universe AST 135

Marketplace > Eastern Kentucky University > Astronomy > AST 135 > Making sense of the universe
Chandlar Taul
EKU

Get a free preview of these Notes, just enter your email below.

×
Unlock Preview

This chapter has a lot to do with energy and gravity.
COURSE
Intro to Astronomy
PROF.
Dr. Jessica C. Lair
TYPE
Class Notes
PAGES
4
WORDS
CONCEPTS
accelerate, Energy, motion, direction, speed, velocity, freefall, torque, momentum, angular, Net, Force
KARMA
25 ?

## Popular in Astronomy

This 4 page Class Notes was uploaded by Chandlar Taul on Friday October 14, 2016. The Class Notes belongs to AST 135 at Eastern Kentucky University taught by Dr. Jessica C. Lair in Fall 2016. Since its upload, it has received 4 views. For similar materials see Intro to Astronomy in Astronomy at Eastern Kentucky University.

×

## Reviews for Making sense of the universe

×

×

### What is Karma?

#### You can buy or earn more Karma at anytime and redeem it for class notes, study guides, flashcards, and more!

Date Created: 10/14/16
Making Sense of the Universe: Chapter 3 4.1 Describing Motion: Examples from Daily Life How do we describe motion?  Terms used to describe motion: velocity, acceleration, and momentum.  Speed – how far something will go in a certain amount of time.  Velocity – the speed and direction of something.  Acceleration – when there is a change in speed or direction.  Acceleration is not just an increased speed, in science you are accelerating when you are  slowing down and speeding up. Also, when you turn around means a change in direction,  which therefore means a change in velocity.   Galileo pointed out that gravity accelerates all objects by the same amount of time.   Air resistance would change the rate of a feather and a rock falling. If you were to drop a  feather and a rock on the moon, they would fall at the same rate because there is no air.  Momentum and Force  Momentum – is the product of its mass and velocity, momentum = mass x velocity.  Applying force is the only way to change an object’s momentum.  A 2­ton truck has much more mass than a bug, which means the truck has much more  momentum. Imagine that both the fly and the bug were coming at you in your car head  on. When the fly hits your car, nothing much happens to your car. When the truck hits  you, it will cause much more damage to your car. The truck has so much more  momentum to cause a lot more damage to your car. The sudden change in momentum is a force.  Net force – is an overall force. Represents the combined effect of all the individual forces put together.   There is no net force on your car when you are driving at a constant velocity, because the  engine and the wheels moving precisely counteracts the forces of air resistance and road  friction.   Changing an objects momentum means changing its velocity, only if the mass remains  constant.  Planets are always accelerating because as they orbit the sun, their direction and travel  changes constantly. Moving in Circles  Angular momentum – can also be called “circling momentum”   Any object that is spinning or moving along a curved path has angular momentum.  Earth has rotational angular momentum and orbital angular momentum.   An objects angular momentum can only change when a special type of force is applied to  it.  Torque – the type of force that can change angular momentum. “Twisting force”  The amount of torque depends on how much force is applied and also where it is applied. Mass vs. Weight  Mass – the amount of matter in your body  Weight – the force that a scale measures when you stand on it.  When standing on an elevator your mass is the same no matter what but if you were  standing on a scale in the elevator, your weight would fluctuate as you go up and down.  Weight can change because the force acting on you can vary.  Free­fall – falling without any resistance to slow you down.  Astronauts are weightless the entire time they orbit Earth because they are in a constant  state of free fall. 4.2 Newton’s Laws of Motion Newton’s Three Laws of Motion  First Law states that an object moves at constant velocity if there is no net force acting  upon it.  Objects at rest tend to stay at rest and objects in motion tend to stay in motion with no  change of speed or direction.  This law explain why we don’t feel any sensation in an airplane, as long as the plane is  traveling a constant velocity, no net force is acting on it or you.  Second Law states what happens when a net force is applied.  Force = mass x acceleration or Force = rate of change in momentum  This law explains why Jupiter has a greater effect on asteroids. Because Jupiter is much  more massive than Earth, Jupiter exerts a stronger gravitational force on asteroids and  comets.  This can also explain for example a car rounding a curve. The tighter the curve the  greater the force needed to keep the car moving. If the inward force due to friction is not  great enough the car will skid outwards.  Similarly a planet orbiting the sun always has an acceleration in the direction of the Sun,  and the gravity is the inward force that causes acceleration.  Third Law states that for any force, there is always an equal and opposite reaction force.  Your body always exerts a gravitational force on Earth equal to the force Earth exerts on  you.  A rocket generates a force that drives hot gas out of the back, which creates an equal and  opposite force that shoots the rocket forward. 4.3 Conservation laws in Astronomy   Conservation of momentum states that as long as there are no external forces, the total  momentum of two objects will not change.  For example, in billiards when one pool ball strikes another pool ball, it exerts a force  that changes the momentum of the second ball. The second ball exerts an equal and  opposite force on the first ball which means the ball’s momentum changes by the exact  amount in the opposite direction.  Conservation of angular momentum states that as long as there is no external torque, the  total angular momentum of a set of interactions cannot change.  Orbital Angular Momentum explains that since there are no objects to give or take away  angular momentum, Earth’s orbital angular momentum will always stay the same.   Rotational Angular Momentum explains that as long as Earth isn’t transferring any  angular momentum to another object, it will keep rotating at the same rate. Where do objects get their energy?  Conservation of energy tells us that energy cannot appear out of nowhere or disappear  into nothingness. Energy can neither be created nor destroyed.  Basic types of energy include: Kinetic, Radiative, and Potential.  Energy of motion is kinetic energy. Falling rocks, orbiting planets, and the molecules  moving in air are all forms of kinetic energy.  Energy carried by light is radiative energy. Light can warm the surface of Earth and  allows us to see.  Stored energy is considered potential energy because it will later be converted to kinetic  or radiative energy. For example, you put gas into a car which will then make the car  move, which is considered kinetic energy. Thermal Energy – The Kinetic Energy  Thermal energy represents the collective kinetic energy of many individual particles  moving randomly within a substance.  There is thermal energy in a rock that is sitting still because the particles with them are  always moving about randomly.   Thermal energy measures the total kinetic energy of all the random particles moving  about in an object.  Temperature measures the average kinetic energy of the particles. Higher temperatures  simply means that the particles on average have more kinetic energy.  Thermal energy depends on the number and density of the particles, for example the  density of water is much higher than the density of air, which means water has more  molecules in the same amount of space.  Potential Energy in Astronomy  Gravitational potential energy depends on the mass and how far it can fall as a result of  gravity.   An object has more gravitational potential energy when it is higher and less when it is  lower.  If you throw a ball into the air it will have more gravitational potential energy when it is  high up because energy must be conserved during its flight. So the balls kinetic energy  increases when the gravitational potential energy decreases. This is why a ball will travel  faster when it is closest to the ground.  Same idea when a star forms, the matter is spread out in a large cloud of gas. Most of  these particles are far from the center of the cloud and therefore has a lot of gravitational  potential energy. The particles lose gravitational potential energy as the cloud contracts  under its own gravity, which in turn gets converted to thermal energy making the center  of the could hot.  Mass itself is a form of energy called mass­energy. The amount of potential energy  contained in mass is described in Einstein’s equation E = mc^2.   Mass can be converted into other forms of energy which tells us that energy can be  transformed into mass. For example, some of the energy in the Big Bang turned into mass which includes all objects, including us. 4.4 The Universal Law of Gravitation  The strength of gravity is determined in three statements;  Every mass attracts every other mass through the force called gravity  The strength of the gravitational force attracting any two objects is directly proportional  to the product of their masses. For example doubling the mass of one object will double  the force of gravity between the two objects.  Gravitational force follows the inverse square law. For example, doubling the distance  between two objects will weaken the force of gravity by a factor of 4.  Ellipses are the only possible shapes for bound orbits, which is the bond gravity creates  that holds the objects together.  Objects can also be unbound orbits, which is a path that brings an object close to another  object like a comet that enters the inner solar system, it will loop around once and then  never return again.   Center of mass – two objects attracted by gravity actually both orbit around this center.  Easy to understand if you picture two objects in the sky, like 2 stars. If they were both  connected by a rod, the center of mass would be the point at which they could balance.

×

×

### BOOM! Enjoy Your Free Notes!

×

Looks like you've already subscribed to StudySoup, you won't need to purchase another subscription to get this material. To access this material simply click 'View Full Document'

## Why people love StudySoup

Jim McGreen Ohio University

#### "Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."

Anthony Lee UC Santa Barbara

#### "I bought an awesome study guide, which helped me get an A in my Math 34B class this quarter!"

Jim McGreen Ohio University

#### "Knowing I can count on the Elite Notetaker in my class allows me to focus on what the professor is saying instead of just scribbling notes the whole time and falling behind."

Parker Thompson 500 Startups

#### "It's a great way for students to improve their educational experience and it seemed like a product that everybody wants, so all the people participating are winning."

Become an Elite Notetaker and start selling your notes online!
×

### Refund Policy

#### STUDYSOUP CANCELLATION POLICY

All subscriptions to StudySoup are paid in full at the time of subscribing. To change your credit card information or to cancel your subscription, go to "Edit Settings". All credit card information will be available there. If you should decide to cancel your subscription, it will continue to be valid until the next payment period, as all payments for the current period were made in advance. For special circumstances, please email support@studysoup.com

#### STUDYSOUP REFUND POLICY

StudySoup has more than 1 million course-specific study resources to help students study smarter. If you’re having trouble finding what you’re looking for, our customer support team can help you find what you need! Feel free to contact them here: support@studysoup.com

Recurring Subscriptions: If you have canceled your recurring subscription on the day of renewal and have not downloaded any documents, you may request a refund by submitting an email to support@studysoup.com