Lecture6-1
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AST0111 — Astronomía Clase 6 Movimiento de los Planetas Movimiento de los Planetas ➤ Cosmología Geocéntrica ➤ Copérnico: Cosmología Heliocéntrica ➤ Galileo Galilei ➤ Tycho Brahe y Johannes Kepler ➤ Leyes de Kepler ➤ Principios de la Mecánica Nicolás Copérnico 1473 – 1543 Galileo Galilei 1564 – 1642 Johannes Kepler 1571 – 1630 Isaac Newton 1642 – 1727 El plano de la Eclíptica Movimiento de los Planetas ➤ el movimiento no es linear: se invierte ➤ la velocidad no es constante tampoco Movimiento de los Planetas en el modelo Geocéntrico Cada planeta externo cumple una órbita (epiciclo) alrededor de un punto, el cual a su vez cumple una órbita (deferente) alrededor de la Tierra. Movimiento de los Planetas en el modelo Geocéntrico El Sol también cumple una órbita alrededor de la Tierra, pero sin tener epiciclo. Movimiento de los Planetas en el modelo Geocéntrico Los planetas internos también tienen epiciclo y deferente, pero los centros de sus epiciclos siempre están alineados con la dirección Tierra-Sol. Esto para explicar el hecho que Mercurio y Venus se ven siempre muy cercanos al Sol. Mikołaj Kopernik 1473-1543 Polonia Movimiento de los Planetas Aristarchus (310-230aC) propone una explicación más simple. Todos los planetas, Tierra incluida, giran alrededor del Sol. Esta teoría no fue considerada hasta 1800 años más tarde por Copérnico, año 1500. ➤ Determinó cuales planetas están más cerca al Sol que la Tierra. Mercurio y Venus siempre están cerca del Sol. ➤ Determinó cuales están más lejos que la Tierra. Marte, Júpiter y Saturno, se ven más alto en el cielo cuando el Sol está bajo el horizonte. [ Urano, Neptuno y Plutón fueron descubiertos más tardes con telescopios. ] Gran Revolución científica: Tierra ya no es el centro ¿Por qué los planetas externos invierten su camino aparente? Galileo Galilei 1564-1642 Italia Galileo Galilei Elaborando unos estudios hechos por unos ópticos daneses, inventó el “perspicillum” (monocular) adaptándolo a la observación astronómica. Tenía un aumento de 30x. Telescopio: dispositivo para recolectar y enfocar la luz, y ampliar la imagen. Perspicillum de Galileo: 1609 Instituto y Museo de Historia de la Ciencia, Florencia Galileo Galilei Es considerado el padre de la ciencia moderna, no solamente por sus muchos descubrimientos (astronómicos y no) sino sobre todo por haber aplicado por primera vez (de hecho “fundado”) el método científico. Galileo Galilei Principales descubrimientos astronómicos (en el Sidereus Nuncius - 1610 ): Galileo Galilei Principales descubrimientos astronómicos (en el Sidereus Nuncius - 1610 ): ➤ Cráteres de la Luna Galileo Galilei Principales descubrimientos astronómicos: ➤ Cráteres de la Luna ➤ Fases de Venus; cambio de tamaño al moverse por el cielo. Galileo Galilei Principales descubrimientos astronómicos: ➤ Cráteres de la Luna ➤ Fases de Venus; cambio de tamaño al moverse por el cielo. Galileo Galilei Principales descubrimientos astronómicos: ➤ Cráteres de la Luna ➤ Fases de Venus; cambio de tamaño al moverse por el cielo. ➤ 4 lunas de Júpiter; en órbitas con periodos entre 2 y 17 días. Hoy sabemos que Júpiter tiene 16 lunas. Galileo Galilei Principales descubrimientos astronómicos: ➤ Cráteres de la Luna ➤ Fases de Venus; cambio de tamaño al moverse por el cielo. ➤ 4 lunas de Júpiter; en órbitas con periodos entre 2 y 17 días. Hoy sabemos que Júpiter tiene 16 lunas. ➤ Miles de estrellas no visibles sin el telescopio Galileo Galilei En el Dialogo sopra i Massimi Sistemi del Mondo Galileo expone sus opiniones sobre los sistemas Tolemaico y Copernicano, como si fuera un dialogo entre tres personajes (Simplicio, Sagredo y Salviati). En 1633 el libro fue prohibido y Galileo condenado a prison perpetua (en la práctica fue domiciliaria) y a abjurar sus doctrinas, cosa que hizo. En 1642 muere Galileo. Johannes Kepler 1571 - 1630 Alemania Tycho Brahe y Johannes Kepler Tycho Brahe (1546-1601) fue el primer astrónomo que demostró la teoría heliocéntrica Hizo mediciones de la posición de los planetas con una precisión de 1 minuto de arco. Kepler (1571-1630) usó estos datos para determinar la órbita de los planetas “Órbitas de los planetas son elípticas, con el Sol en uno de los focos” Las elipticidades son casi cero → órbitas casi circulares e 2= 1− b2 / a2 a = semi-eje mayor b = semi-eje menor Secciones cónicas Todas tienen la misma ecuación general: ax2 + 2bxy + cy2 + 2dx + 2ey + f = 0 Leyes de Kepler Segunda Ley. La rapidez con que se mueven los planetas en sus órbitas no es uniforme. Una línea que une el planeta con el Sol barre áreas iguales en iguales intervalos de tiempo Fisicamente esto significa que la rapidez del planeta disminuye cuando éste se mueve desde el perihelio al afelio y aumenta cuando éste se mueve del afelio al perihelio Estrellas cercanas al Centro Galáctico en orbita alrededor del Agujero Negro http://www.eso.org/public/videos/eso0846a/ otros videos: http://www.eso.org/public/videos/archive/category/esocast/ Leyes de Kepler Tercera Ley (en 1619) Relaciona el periodo sideral con la longitud del semi-eje mayor. El cuadrado del periodo de traslación de un planeta es proporcional al cubo de la longitud del semi-eje mayor. 2 2⇡ 2 3 P = a GM Si P representa el periodo sideral en años y a semi-eje mayor en AU P 2 = a3
