Las fases de la Luna

1. ¿Por qué el ciclo de las fases de la Luna dura más de 27 días, 7 horas y 43 minutos
[tiempo en completar una vuelta alrededor de la Tierral?
Las fases lunares resultan de la perspectiva con que se ve la iluminación de la Luna desde
la Tierra. Mientras que la Luna da un giro completo alrededor de la Tierra y sobre su propio
eje, la Tierra se ha desplazado en su órbita alrededor del Sol. Por ello, para observar
idéntica iluminación lunar debe transcurrir un tiempo algo mayor de 27 días, 7 horas y 43
minutos. Para observar la misma fase transcurre un tiempo de 29 días, 12 horas y 44
minutos, que es la duración del mes sinódico o lunar.
2. La Luna está más cerca del Sol durante la fase de Luna:
a) Creciente
b) Llena
e) Menguante
d) Nueva
La contestación correcta es la d. Durante la luna nueva, nuestro satélite está entre la Tierra y
el Sol; por ello, desde nuestro planeta se ve la mitad oscura de la Luna; la otra mitad está
apuntando al Sol. Es, por tanto, la fase en que la Luna está más cerca del Sol.
3. Calcula cuántos meses lunares hay en un año solar.
En un año solar hay 365,25 [días] /29,53 [días) = 12,37 meses lunares.
4. Justifica por qué las siguientes afirmaciones son correctas.
a) Los denominados planetas exteriores (Marte, Júpiter, Saturno, Neptuno y Urano) no
presentan fases visibles desde la Tierra .
b) La Tierra presenta fases visibles desde alguno de los planetas exteriores.
c) Con unos binoculares o con un anteojo es más fácil observar los cráteres de
impacto y las cadenas montañosas lunares durante las fases creciente y menguante.
a) En cualquier posición en la que se encuentre, desde la Tierra se ve siempre la mitad
iluminada de un planeta exterior, por lo que Marte, Júpiter, Saturno, Neptuno y Urano no
presentan fases vistos desde la Tierra.
b) Vista desde un planeta exterior, la Tierra puede presentar diversas perspectivas de
iluminación, desde la mitad oscura cuando la Tierra está entre el planeta y el Sol, hasta su
mitad iluminada cuando el Sol está entre la Tierra y el planeta. Por tanto, la Tierra presenta
fases visibles desde alguno de los planetas exteriores
c) Los cráteres de impacto y las cadenas montañosas proyectan sombras durante las fases
creciente y menguante que no forman durante la luna nueva ni la luna llena debido a la
inclinación de los rayos solares sobre la superficie lunar. Por ello es más fácil observar los
cráteres de impacto y las cadenas montañosas lunares durante las fases creciente y
menguante.
5. Justifica por qué las fases de Venus no se pueden explicar utilizando el modelo
geocéntrico del universo.
En el modelo geocéntrico del universo, Venus podría tener fases, pero las fases venusianas
predichas en este modelo no pueden compatibilizarse con las observaciones.
6. ¿En qué fase está la Luna cuando se produce un eclipse de Sol? ¿Por qué?
Cuando se produce un eclipse de Sol, la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra, lo que
quiere decir que está en la fase de luna nueva.
7. Si la Luna completa una vuelta alrededor de la Tierra en unos 28 días, ¿por qué los
eclipses de Sol y de Luna no se producen cada pocas semanas?
Debido a la inclinación de 5° de la órbita de la Luna respecto a la de la Tierra, aunque la
Luna esté más cerca del Sol que la Tierra, no interfiere siempre el paso de la luz solar hasta
nuestro planeta, por lo que no se produce un eclipse cada vez que hay luna nueva. La
misma argumentación explica que no se produzcan eclipses de Luna cada fase de la Luna.
8. Completa el siguiente texto.
"Las estrellas están compuestas fundamentalmente de ____________y _______. El Sol
es una
de los miles de millones de estrellas que forman nuestra galaxia, que se denomina
_______________ , que a su vez forma parte de un cúmulo de galaxias, el
___________. Las galaxias están separándose unas de otras, lo que se conoce como
_____________ del universo, que tiene lugar desde su origen, hace aproximadamente
______________de años, en un proceso singular denominado
_______________________
Los astros emiten radiaciones ________________que nos transmiten información que
nos permite estudiarlos.
Hasta el siglo xx solo lográbamos percibir la luz visible a simple vista o mediante
anteojos y _____________________
Hoy día detectamos todas las ondas electromagnéticas : rayos ______________, rayos
__________, rayos ________________ , luz visible, rayos _______________ y ondas de
______________
"Las estrellas están compuestas fundamentalmente de hidrógeno y helio. El Sol es una de
los miles de millones de estrellas que forman nuestra galaxia, que se denomina Vía Láctea,
que a su vez forma parte de un cúmulo de galaxias, el Grupo Local. Las galaxias están
separándose unas de otras, lo que se conoce como expansión del universo, que tiene lugar
desde su origen, hace aproximadamente trece mil setecientos millones de años, en un
proceso singular denominado Big Sango
Los astros emiten radiaciones electromagnéticas que nos transmiten información que nos
permite estudiarlos. Hasta el siglo xx solo lográbamos percibir la luz visible a simple vista o
mediante anteojos y telescopios. Hoy día detectamos todas las ondas electromagnéticas:
rayos gamma, rayos X, rayos ultravioletas, luz visible, rayos infrarrojos
y ondas de radio".
9. Repasa las leyes de Kepler y contesta a estas cuestiones.
a) El cometa Halley describe una trayectoria elíptica alrededor del Sol. El punto P es el
perihelio, y A, el afelio. ¿En cuál de ellos tiene mayor velocidad? ¿En qué ley de
Kepler te basas para justificarlo?
b) Junto al Halley, otro cometa bastante conocido es el Encke. El primero tiene una
distancia media al Sol de 2750 millones de kilómetros, y el segundo , de 340 millones .
¿Cuál tarda más en completar una vuelta alrededor del Sol? ¿Qué ley de Kepler
utilizas en el razonamiento?
a) La velocidad del cometa es mayor en el perihelio que en el afelio. La segunda ley de
Kepler dice que el vector de posición de un planeta con respecto al Sol barre áreas iguales
en tiempos iguales y, para que esto sea así, se debe mover más deprisa cuando está
próximo al Sol (cosa que sucede).
bl Tarda más el cometa Halley (76 años] que el Encke [3,3 añosl. Según la tercera ley de
Kepler, el período de revolución de los astros aumenta con la distancia media al Sol.
10. Comenta las siguientes afirmaciones.
a) Si estuviéramos en la Luna, no seríamos atraídos por ella.
b) Si la Luna tuviese la misma atmósfera que la Tierra, la gravedad sería igual.
c) Cuanto más nos alejemos de la Tierra, menor será la gravedad, porque esta
disminuye con la distancia.
a) Falsa. La Luna nos atraería, aunque con una fuerza gravitatoria menor que la de la Tierra,
ya que su masa es menor.
b) Falsa. La gravedad no depende del medio en el que se encuentren inmersos los cuerpos;
únicamente depende de las masas y de la distancia que los separa.
c) Verdadera. La atracción gravitatoria es una fuerza inversamente proporcional al cuadrado
de la distancia entre los cuerpos que se atraen.
11. Califica de verdadera o falsa la siguiente afirmación, razonando el porqué.
"Las estrellas están compuestas principalmente de hidrógeno y helio, y se formaron
en el mismo instante del big bang".
Falsa en su conjunto. Aunque es cierto que están formadas principalmente de hidrógeno y
helio, no nacieron en el mismo momento del big bang, sino que comenzaron a formarse unos
mil millones de años después.
12. Razona si las siguientes afirmaciones son verdaderas o falsas.
a) Las teorías de Newton explican el movimiento de los planetas.
b) Las mareas son manifestaciones de la fuerza de atracción gravitatoria.
c) La fuerza de atracción gravitatoria no es apreciable en la vida diaria.
d) El planeta Marte ejerce una fuerza gravitatoria sobre ti.
a) Verdadera. La teoría de la gravitación universal explica el movimiento de los planetas.
b) Verdadera. Se deben a la atracción gravitatoria de la Luna y del Sol sobre las aguas
marinas.
c) Falsa. Aunque debido al valor de G es inapreciable entre objetos pequeños, se manifiesta
continuamente en la vida cotidiana mediante la fuerza-peso, que es la fuerza de atracción
gravitatoria entre la Tierra y cualquier objeto.
d) Verdadera. La fuerza de atracción gravitatoria se da entre dos cuerpos con masa; por ello,
aunque sea pequeña debido la distancia a la que se encuentra Marte, existe una fuerza
gravitatoria entre este planeta y cualquier persona.
13. Indica razonadamente si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones.
a) La aceleración de la gravedad es menor en la cima de una montaña porque la
distancia al centro de la Tierra es mayor que al pie de la montaña.
b) La aceleración de la gravedad es menor en la cima de una montaña porque en la
cima hay menos aire.
a) Verdadera. La aceleración de la gravedad es menor en la cima de una montaña porque la
distancia al centro de la Tierra es mayor que al píe de la montaña.
b) No tiene incidencia el que en la cima haya menos aire.
14. Razona si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones.
a) En la Luna no hay gravedad porque no hay atmósfera.
b) La aceleración de la gravedad aumenta cuanto más nos alejemos de la Tierra.
c) Los habitantes del hemisferio norte están situados encima de los habitantes del
hemisferio sur.
d) La aceleración de la gravedad en el Polo Norte es nula.
a) Falsa. En todos los astros, la aceleración de la gravedad tiene un valor característico. No
influye el que tengan atmósfera o no.
b) Falsa. Teniendo en cuenta
cuanto mayor sea h, menor será el valor
de g.
c) Falsa. Tanto los habitantes del hemisferio norte como los del hemisferio sur están atraídos
hacia el centro de la Tierra ; no tiene sentido decir que unos están encima o debajo de los
otros.
d) Falsa. En el Polo Norte actúa la aceleración de la gravedad sobre los cuerpos que allí se
encuentran.
15. Galileo, Kepler y Newton contribuyeron a elaborar una teoría racional del universo.
a) ¿Qué observaciones astronómicas de Galileo apoyaban el modelo heliocéntrico de
Copérnico?
b) ¿Qué contribuciones fundamentales aportó Galileo al desarrollo del método
científico?
c) ¿En las observaciones de qué astrónomo se basó Kepler para establecer sus leyes?
d) ¿Qué instrumento astronómico desarrolló Newton?
e) ¿Qué investigaciones desarrolló Newton en el campo de la óptica?
f) ¿Cuál es la obra más importante de Newton, en la que formuló las leyes
fundamentales del movimiento?
a) Galileo observó los cráteres de la Luna y las manchas solares, lo que muestra que los
cuerpos celestes no son inmutables, como sostenía Aristóteles; percibió que unas estrell as
están más alejadas que otras, lo que contradice la idea de una esfera de estrellas fijas . En
1610 contempló por primera vez los satélites de Júpiter, lo que implica que no todos los
astros giran en torno a la Tierra, como sostenían los geocentristas.
b) Galileo estableció un método de trabajo basado en la experimentación y en el cálculo
matemático.
c) En las observaciones de Tycho Brahe .
d) El telescopio de reflexión.
e) La composición de la luz blanca y la naturaleza corpuscular de la luz.
f) Principios matemáticos de la filosofía natural.
16. ¿Dónde pesa menos un objeto, en el Polo Norte terrestre o en un lugar situado en
el ecuador? ¿Por qué?
Debido a la forma achatada de la Tierra, la distancia al centro del planeta es menor en un
punto de la superficie del Polo Norte que en otro del ecuador; por tanto, la aceleración de la
gravedad es algo mayor en el Polo Norte y, en consecuencia, el peso de un objeto es algo
mayor allí.