Presentación () - Facultad de Ciencias

El movimiento de los astros
Eduardo Brieva Bustillo
Profesor honorario y emérito
Universidad Nacional de Colombia
Sede Bogotá - Facultad de Ciencias
Observatorio Astronómico Nacional
Cátedra José Celestino Mutis 2009 - II
Astronomía para todos: Retos Modernos de una ciencia milenaria
El sistema solar está compuesto por:
*Una estrella central: el Sol.
*Dos planetas ‘interiores’: Mercurio y Venus.
*Nuestro planeta Tierra.
*Seis planetas ‘exteriores’: Marte, Júpiter, Saturno, Urano,
Neptuno y Plutón(¿?).
*Asteroides, cometas y cuerpos menores.
Todos los planetas exteriores y la Tierra poseen satélites
naturales; por ejemplo, Marte tiene dos:Fobos y Deimos;
Júpiter 16 y Plutón uno: Caronte.
• Los anillos de Saturno
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• Los anillos de Urano
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• Periodo sideral: periodo de revolución
alrededor del sol, medido con respecto a
las estrellas.
• Periodo sinódico: intervalo de tiempo que
transcurre entre dos configuraciones
sucesivas (por ejemplo, de oposición a
oposición)
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7
•
•
•
•
•
•
•
Trayectoria aparente de un planeta superior.
Teorías:
Claudio Tolomeo (c. 140 d.C.)
Almagesto (“Compendio de astronomía”).
Nicolas Copérnico (1473-1543)
De revolutionibus orbium coelestium
(“Sobre las revoluciones de las esferas
celestes”) .
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• Distancias de los planetas al Sol
Planeta
Copérnico
Mercurio
0,38
Venus
0,72
0,723
Tierra
1,00
1,00
Marte
1,52
1,52
Júpiter
5,22
5,20
Saturno
9,17
9,54
Datos
Modernos
0,387
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• Tycho Brahe (1546-1601)
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• Tycho en su observatorio de Uraniborg (isla
de Hven, Dinamarca)
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• Johanes Kepler (1571-1630)
• Kepler Nació en Weil-der-Stadt,
Würtemberg (Alemania sur-occidental)
15
•
Las cónicas
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17
18
19
20
•
La elipse
• Eje mayor: AB
• Excentricidad:
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• Elipses de igual eje mayor y
excentricidad distinta.
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• La leyes de Kepler
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• 1ª Ley: Cada planeta se mueve
alrededor del Sol en una órbita que es
una elipse, con el Sol en uno de los
focos de la elipse.
• 2ª Ley (Ley de las áreas): La recta que
une el planeta con el Sol barre (o
describe) áreas iguales en intervalos de
tiempo iguales.
• “Astronomía Nova”, 1609.
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• Tercera ley de Kepler (“Harmonices
Mundi”, 1619):
• Los cuadrados de los períodos siderales de
los planetas están en proporción directa con
los cubos de los semiejes mayores de las
órbitas
• P: período sideral del planeta
• a: semieje mayor de la órbita
• K: constante numérica que depende de las
unidades utilizadas
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• Unidades
• Unidad de tiempo: periodo sideral de la
tierra (1 año)
• Unidad de distancia: semieje mayor de la
órbita de la tierra (1 U.A.)
• En las unidades anteriores K=1 y la tercera
ley se escribe
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• Ejemplo, para Marte:
• Este resultado está de acuerdo con la
observación.
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• Prueba observacional de la 3ª ley de Kepler
Planeta
a (U.A)
Período
Sid (años)
Mercurio 0,387
0,241
0,058
0,058
Venus
0,723
0,615
0,378
0,378
Tierra
1,00
1,00
1,00
1,00
Marte
1,524
1,881
3,537
3,537
Júpiter
6,203
11,862
140,8
140,7
Saturno 9,594
29,456
867,9
867,7
• Ligeras discrepancias para Júpiter y
Saturno.
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• Galileo Galilei (1564-1642)
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• Isaac Newton
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• Leyes de Newton
• Primera: En ausencia de fuerzas externas el
momentum de un sistema permanece
constante (momentum = masa X velocidad)
• Segunda: Si una fuerza actúa sobre un
cuerpo, este acelera en la dirección de la
fuerza, y la razón de cambio del momentum
es numéricamente igual a la fuerza.
• Tercera: Las fuerzas siempre actúan por
parejas; es decir, si se ejerce una fuerza sobre
un cuerpo, este reacciona con una fuerza
igual y de sentido contrario sobre el agente
que le aplicó la fuerza.
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• Ley de Gravitación de Newton:
• Entre dos cuerpos situados en el espacio
existe una fuerza de atracción directamente
proporcional al producto de sus masas e
inversamente proporcional al cuadrado de la
distancia que los separa.
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•
FIN
•
¡Gracias!
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