Astronomía Planetaria · Escuela de Física Grupo Halley de Astronomía y Ciencias Aeroespaciales...

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Astronomía Planetaria

Clase 4 – El tiempo

Mauricio Suárez Durán

Escuela de FísicaGrupo Halley de Astronomía y Ciencias Aeroespaciales

Universidad Industrial de SantanderBucaramanga, II semestre de 2013

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 2

En el capítulo anterior...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 3

¿Qué son coordenadas Ecuatoriales?

● Antes algunas definiciones:

● Supongamos que la vaca es esferica● Horizonte● Meridiano del observador● Cenit● Ecuador Celeste

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 4

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 5

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 6

Entonces, definamos las coordenadas Ecuatoriales Geocéntricas

● Usan el Ecuador Celeste como circulo máximo de referencia.

● Para el ángulo acimutal, usa el corte entre el Ecuador Celeste y la ecliptica (punto Aries).

● Ascensión recta crece en dirección O-E

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 7

En español...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 8

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 9

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 10

Y nos quedo pendiente...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 11

Coordenadas eclípticas

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 12

Coordenadas galácticas

● Origen de coordenadas en coordenadas ecuatoriales:

– Ascensión recta = 17h 45m 37,224s– Declinación = −28° 56′ 10,23″– Constelación de Sagitario.

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 13

Coordenadas galácticas

● Auténtico centro de la Vía Láctea:

– Correspondiente a Sagittarius A*● Ascensión recta = 17h 45m 40.04s● Declinación = −29° 00′ 28,1″ (coordenadas

galácticas: l = 359° 56′ 39.5″, b = −0° 2′ 46,3″),

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 14

Coordenadas galácticas

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 15

El objetivo de hoy

● Encontrar una forma de medir el tiempo.

● Demostrar los 4 movimientos terrestres.

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 16

Algunos instrumentos de medición

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 17

Algunos instrumentos de medición

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 18

Algunos instrumentos de medición

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 19

Algunos instrumentos de medición

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 20

Movimiento de la esfera celeste

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 21

En los polos...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 22

Hemisferio Norte

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 23

Ecuador

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 24

Hemisferio Sur

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 25

Y el tiempo...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 26

Y el tiempo...

● Hasta 1950 el tiempo se definía en función de la rotación terrestre.

● La unidad básica, el Segundo, correspondía a una fracción del día solar medio.

● Básicamente, asociamos el tiempo a la duración de ciertos eventos, escalas de tiempo.

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 27

Y el tiempo...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 28

Y el tiempo...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 29

Y el tiempo...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 30

Y el tiempo...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 31

¿Y entonces...?

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 32

¿Y entonces...?

● Observar...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 33

Algunas definiciones

● Tiempo solar medio:

– Se define como el tiempo entre dos sucesiones consecutivas del Sol por el meridiano del observador.

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 34

Algunas definiciones

● Tiempo sidéreo:

– Se define como el tiempo entre dos sucesiones consecutivas del punto Vernal por el meridiano del observador.

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 35

Algunas definiciones

● Tiempo sidéreo:

– Se define como el tiempo entre dos sucesiones consecutivas del punto Vernal por el meridiano del observador.

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 36

Tiempo sidéreo local

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 37

Y la traslación...?

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 38

Pero...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 39

Y la traslación...?

● Día solar: 24 h● Día sidéreo: 23 h 36 m

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 40

Y la traslación...?

● Día solar: 24 h● Día sidéreo: 23 h 36 m

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 41

(El Analema)

http://astro.unl.edu/naap/motion3/animations/sunmotions.html

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 42

Pero...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 43

La Tierra se mueve...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 44

Rotación

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 45

Aja, si claro. La Tierra rota...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 46

Aja, si claro. La Tierra rota...

● Coriolisis: – http://www.youtube.com/watch?NR=1&feature=fvwp&v=Pb69HENUZs8

– http://www.youtube.com/watch?v=mcPs_OdQOYU

● Péndulo Foucault:– http://www.youtube.com/watch?v=YWWRZXqoJjM

● Achatamiento de la Tierra:– http://www.youtube.com/watch?v=mxppeuUHla4

– Radio Polar: ~ 6356.8 km

– Radio Ecuatorial: ~ 6378.2 km

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 47

Traslación...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 48

Traslación...

Si claro, y la Tierra se mueve al rededor del Sol

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 49

Traslación...

● Dinámica del sistema solar (Kepler, Newton)

● Paralaje estelar

● Efecto Doppler

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 50

Traslación...

● Dinámica del sistema solar (Kepler, Newton)

● Paralaje estelar

● Efecto Doppler

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 51

Precesión y Nutación

● Período de precesión: 25700 y 25900 años.

● 360º/26000 ~ 50'' por año.

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 52

Precesión y Nutación

● Nutación: Periodo de 18.6 años (9'' de arco)

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 53

Precesión y Nutación

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 54

Las estaciones

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 55

Las estaciones

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 56

Las estaciones

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 57http://astro.unl.edu/naap/motion1/animations/seasons_ecliptic.html

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 58

Las estaciones

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 59

Las estaciones

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 60

Las estaciones

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 61

Las estaciones

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 62

Conclusión...

● Los movimientos propios de la Tierra, tienen una incidencia muy fuerte en la precisión en la medición del tiempo.

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 63

Y entonces...

● Si el cielo y las estrellas no son buenas para medir el tiempo...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 64

Y entonces...

● Si el cielo y las estrellas no son buenas para medir el tiempo...

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 65

La ecuación del tiempo

● Diferencia entre tiempo solar medio y tiempo solar aparente

– La órbita de la Tierra es una elipse

– Inclinación del eje de rotación de la Tierra respecto a su órbita entorno al Sol

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 66

La ecuación del tiempo

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 67

La ecuación del tiempo

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 68

International Earth Rotation and Reference System Service

● http://www.iers.org/

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 69

International Earth Rotation and Reference System Service

● http://www.iers.org/

9.192.631.770 periodosde radiación del 33Cs

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 70

Taller● Encuentre una condición en función de la latitud y la declinación, para

determinar si una estrella es visible, o no.

● De las siguientes estrellas, ¿cuáles son no son visibles desde Bucaramanga (7º7' N)?

– Antares: 16h29m24.5s; -26º25'55.6''

– (Pi)1 Oct: 15h01m51.2s; -83º13'39.2''

– Fomalhoaut: 22h57m39.9s; -29º37'22.7''

– (Sigma) Oct: 21h08m47s; -88º57'23.1''

– Sirius: 6h45m44s; -16º43'15.2''

– (Delta) Oct: 14h26m54.7''; -83º40'03.5''

Astronomía planetaria, clase 4. El tiempo 71

Taller● Una estrella tiene ascención recta de 77º36' y un ángulo horario de

35º10' para cierto observador. ¿Cuál es el tiempo sideral local del observador?

● Si la longitud (terrestre) del observador del ejemplo anterior es (lambda)=75º12' Oeste, ¿Cuál es el tiempo sideral de Greenwich?

● Un observador en Bucaramanga, (lambda)=73º8' Oeste, mide un ángulo horario de 45º30'. Si en el instante de la observación, el tiempo sideral en Greenwich es 12h30m, ¿cuál es la ascención recta de la estrella?