Gravitación Universal

Unidad 1: Historia de la Astronomía

Astrónomos Importantes

Nicolás Copérnico (1477-1543) Consideró al sol en el centro de

todas las órbitas planetarias. Nació en Polonia. Fue contemporáneo de Leonardo Da Vinci, Alberto Durero, Miguel Ángel, Juan Gutenberg, Nicolás Maquiavelo, Erasmo de Rotterdam y Martín Lutero. Observó que la teoría de Ptolomeo se podía explicar de una forma más sencilla tomando en cuenta las observaciones de Aristarco respecto a que el Sol era el centro del universo. Así nació la teoría heliocéntrica.

Galileo Galilei (1564-1642)

Fue el primer astrónomo de quien se tiene noticia. Observó que el cielo parecía girar alrededor de la estrella polar y lo explicaba diciendo que las estrellas se movían como si estuvieran fijas en una gran semiesfera que giraba alrededor de la Tierra.

Isaac Newton (1642 - 1727)Estableció la ley de la Gravitación

Universal: “Las fuerzas que mantienen a los planetas en sus órbitas deben ser recíprocas a los cuadrados de sus distancias a los centros respecto a los cuáles gira”. Estableció el estudio de la gravedad de los cuerpos. Probó que el Sol con su séquito de planetas viaja hacia la constelación del Cisne.

Sistema Geocéntrico y Heliocéntrico

Teoría heliocéntrica:La teoría heliocéntrica es el modelo astronómico que sostiene que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol. El heliocentrismo, fue propuesto en la antigüedad por el griego Aristarco de Samos, quien se basó en medidas sencillas de la distancia entre la Tierra y el Sol, determinando un tamaño mucho mayor para el Sol que para la Tierra. Por esta razón, Aristarco propuso que era la Tierra la que giraba alrededor del Sol y no a la inversa, como sostenía la teoría geocéntrica de Ptolomeo e Hiparco, comúnmente aceptada en esa época y en los siglos siguientes, acorde con la visión antropocéntrica imperante.

Teoría geocéntrica:La Teoría geocéntrica es una antigua teoría de ubicación de la Tierra en el Universo. Coloca la Tierra en el centro del Universo, y los astros, incluido el Sol, girando alrededor de la Tierra (geo: Tierra; centrismo: agrupado). El geocentrismo estuvo vigente en las más remotas civilizaciones. Por ejemplo, en Babilonia era ésta la visión del universo y en su versión completada por Claudio Ptolomeo en el siglo II en su obra El Almagesto, en la que introdujo los llamados epiciclos, ecuantes y deferentes, estuvo en vigor hasta el siglo XVI cuando fue remplazada por la teoría heliocéntrica.

Unidad 2:Estaciones

¿Porqué Se Dan? Esto puede determinarse de 2 maneras:

Las estaciones ocurren porque la Tierra está inclinados 23,5°grados sobre su eje. Inclinación conocida como inclinación axial. Esta inclinación produce diferencias en la iluminación a medida que se produce el movimiento de traslación (365 días dura el movimiento de traslación) en ambos hemisferios (Norte y Sur del ecuador) a lo largo del año, de tal forma que en los lugares de la Tierra que están a una latitud mayor de 23°27’ al norte o al sur del ecuador la temperatura varía bruscamente formándose las estaciones.

La trayectoria que describe la Tierra alrededor del sol no es circular sino elíptica, lo que quiere decir que en una época del año estamos más cerca del sol, y en otra época del año estamos más lejos, por ende mientras más lejos, mas frio; mientras más cerca más caliente.

POSICIÓN TIERRA-SOL

Características de Cada Estación

VERANO(21 Jun. - 23 Sep.)

Esta época es caracterizada por el gran calor que se produce.

El verano está caracterizado por tener los días más largos y los rayos solares con menor inclinación, por lo que las temperaturas son las más altas del año. En las zonas intertropicales americanas, el término verano suele emplearse como sinónimo de estación seca, es decir, que no tiene una connotación térmica ya que se presenta en la época de sol bajo y con las temperaturas menos elevadas, sino pluviométrica, con los montos de precipitaciones generalmente más bajos que en el resto del año.

PRIMAVERA(21 Mar.- 21 Jun.)

Trimestre con ascenso de temperatura, en esta época se empieza a florecer todo lo devastado por el invierno pasado. El día y la noche tienen la misma duración.

La primavera dura 92 días en el

hemisferio boreal, por sólo 89 en el hemisferio austral.

INVIERNO(21 Sep. – 21 Mar.)

Esta estación se caracteriza por días más cortos, noches más largas y temperaturas más bajas.

Es provocado por la inclinación de 23,44 grados del eje terrestre sobre su plano orbital.

OTOÑO(23 Sep. – 21 Dic.)

En esta época se empiezan a caer las hojas de los árboles y plantas. Trimestre con descenso de temperatura

Los días se hacen más cortos y la tierra comienza a prepararse para enfrentar el duro invierno.

Equinoccios y Solsticios

EQUINOCCIOSLos equinoccios son los dos puntos de la esfera

celeste en que la eclíptica corta el ecuador celeste y se llaman "primer punto de Aries o equinoccio vernal" y "primer punto de libra o equinoccio otoñal". El equinoccio es el instante en que, por hallarse el Sol sobre el Ecuador, los días y las noches son iguales en toda la Tierra; esto ocurre anualmente el 21 de marzo y el 22-23 de septiembre.

SOLSTICIOSSon los momentos en el que el sol

alcanza su máxima posición meridional o boreal. El solsticio es aquel instante en que el Sol se halla en uno de los dos trópicos. Esto ocurre el 21 de junio para el Trópico de Cáncer y el 21 de diciembre para el Trópico de Capricornio.

Unidad 3:Fases De La Luna

¿Porqué se Dan?La Luna en su giro alrededor de la Tierra presenta

diferentes aspectos visuales según sea su posición con respecto al Sol. Cuando la Luna está entre la Tierra y el Sol, tiene orientada hacia la Tierra su cara no iluminada (Novilunio). Una semana más tarde la Luna ha dado 1/4 de vuelta y presenta media cara iluminada (Cuarto Creciente). Otra semana más y la Luna ocupa una posición alineada con el Sol y la Tierra, por lo cual desde la Tierra se aprecia toda la cara iluminada (Luna llena). Una semana más tarde se produce el cuarto menguante. Transcurridas unas cuatro semanas estamos otra vez en Novilunio. La zona que limita la luz y la sombra se denomina terminador

POSICION TIERRA-LUNA SOL PARA CADA FASE DE LA LUNA

Características de las Fases Lunares

LUNA NUEVASe produce cuando el Sol,

la Luna y la Tierra -en este orden- se colocan sobre la misma línea. La Luna está visible porque sale y se pone con el Sol: de día no la vemos porque nos muestra el lado no iluminado y de noche, simplemente no está.

LUNA CRECIENTE

Tiene lugar tras la Luna nueva. La parte iluminada de la Luna se convierte en un gajo delgadísimo, en aumento continuo. A veces, en este período, puede verse brillar brevemente la parte oscura de la Luna: es la luz cenicienta. De hecho, la Luna refleja hacia nosotros la luz que le llega reflejada desde la Tierra iluminada por el Sol.

CUARTO DE LUNA CRECIENTE

La líneo de conjunción Tierra-Luna se halla a 90º de la conjunción Tierra-Sol; se ve un cuarto de la superficie lunar (primera mitad del disco).

LUNA LLENA

El Sol, la Tierra y la Luna por este orden, se hallan en conjunción; todo el disco lunar aparece iluminado porque la Luna sale cuando el Sol se pone.

LUNA MENGUANTE

Tras la Luna llena, la parte iluminada de la Luna va encogiéndose hasta reducirse a un gajito.

CUARTO MENGUANTE

La conjunción Luna-Tierra está a 270º de la conjunción Tierra-Sol; se ve un cuarto de la superficie lunar

Unidad 4:Eclipses

¿Por qué Se Dan?es un hecho en el que la luz procedente de un cuerpo celeste es bloqueada por otro, normalmente llamado ''cuerpo eclipsante''.1 Se habla de eclipses del Sol y de la Luna, que ocurren solamente cuando el Sol y la Luna se alinean con la Tierra de una manera determinada. Esto ocurre durante algunas Lunas nuevas y Lunas llenas.

Sin embargo, también pueden ocurrir eclipses fuera del sistema Tierra-Luna. Por ejemplo, cuando la sombra de un satélite toca la superficie de un planeta, cuando un satélite pasa por la sombra de un planeta o cuando un satélite proyecta su sombra sobre otro satélite.

Eclipse Lunar

La Tierra se interpone entre el Sol y la Luna, oscureciendo a esta última. La Luna entra en la zona de sombra de la Tierra. Esto solo puede ocurrir en luna llena. Los eclipses lunares se dividen a su vez en totales, parciales y pen umbrales; dependiendo de si la Luna pasa en su totalidad o en parte por el cono de sombra proyectado por la Tierra, o únicamente lo hace por la zona de penumbra

Eclipse Solar

La Luna oscurece el Sol, interponiéndose entre éste y la Tierra. Esto sólo puede pasar en luna nueva. Los eclipses solares se dividen a su vez en totales, parciales y anulares.

Para que ocurra esta alineación, es imprescindible que la Luna se encuentre en fase llena o nueva. Así y todo, como el plano de translación de la Luna alrededor de la Tierra está inclinado unos 5° respecto a la eclíptica

Unidad 5: Ingravidez

¿Qué es La Ingravidez?

Se define ingravidez como el estado en el que un cuerpo que tiene un cierto peso, se contrarresta con otra fuerza o se mantiene en caída libre sin sentir los efectos de la atmósfera.

La ingravidez es la experiencia (de personas y objetos) durante la caída libre. Ésta se experimenta comúnmente en las naves espaciales.

Efectos sobre el ser Humano:

- Síndrome de adaptación al espacio o enfermedad del espacio.

- Desplazamiento de líquidos hacia la parte superior del cuerpo.

- Des condicionamiento cardiovascular y pérdida de glóbulos rojos.

- Pérdida de orientación y equilibrio causada por el desplazamiento de los líquidos del oído.

- Hinchazón facial causada por la acumulación de fluidos en la cabeza.

- Des condicionamiento muscular.- Deterioro óseo por falta de calcio- Disminución del número de glóbulos rojos en la sangre.- Debilitación del sistema inmunológico, causado por el estrés

y la falta de sueño.

Unidad 6:Grafico del Sistema Solar

Unidad 7:Características de los

Planetas

Mercurio Mercurio es el planeta del Sistema Solar más próximo al Sol y el más pequeño. Forma parte de los denominados planetas interiores o rocosos y carece de satélitesEstá tan cerca del Sol que sufre las mayores diferencias de temperatura entre el día y la noche de todos los planetas, que puede ser de 600ºC de diferencia entre el día y la noche. Un día en mercurio es equivalente a 176 días en la tierra y un año dura 88 días terrestres

Mercurio

VenusEs el planeta que está más cercano a la Tierra. Eso, unido a que su capa de nubes refleja muy bien la luz solar hace que sea el más luminoso (seguido por Júpiter). Sin embargo parte de la luz penetra hasta la superficie del planeta y ese calor no puede volver a ser radiado por lo que su temperatura es muy alta (480ºC aprox.).La órbita de Venus es una elipse con una excentricidad de menos del 1%, formando la órbita más circular de todos los planetas; apenas supera la de Neptuno.Su presión atmosférica es 90 veces superior a la terrestre; es por tanto la mayor presión atmosférica de todos los planetas rocosos.A pesar de no estar más cerca del Sol que Mercurio, Venus posee la atmósfera más caliente,

Venus

La TierraEs un planeta del Sistema Solar que gira alrededor de su estrella en la tercera órbita más interna. Es el más denso y el quinto mayor de los ocho planetas del Sistema Solar. También es el mayor de los cuatro terrestres.Tiene vida. Esto se debe a un delicado equilibrio de multitud de factores, entre los que destacan los siguientes:

Posee atmósfera con una combinación de gases ideal (Nitrógeno 78%, Oxígeno 21%,y otros gases como vapor de agua, CO2).

La atmósfera posee una capa de gas ozono (O3) que filtra radiaciones negativas del Sol.

Posee agua (H2O), una sustancia con unas propiedades tales que sin ella la vida sería imposible, tal y como la conocemos

La Tierra

MarteMarte es el cuarto planeta del Sistema Solar. Llamado así por el dios de la guerra de la mitología romana Marte, recibe a veces el apodo de Planeta rojo debido a la apariencia rojiza que le confiere el óxido de hierro que domina su superficie.Forma parte de los llamados planetas telúricos (de naturaleza rocosa, como la Tierra) y es el planeta interior más alejado del Sol. Es, en muchos aspectos, el más parecido a la Tierra. Marte tiene dos pequeños satélites de menos de 30 Km. de longitud: Fobos (período orbital de 7 horas y 40 minutos), y Deimos (período orbital de unas 30 horas). Su inclinación axial es 25,2º y al ser parecida a la de la Tierra tiene también sus estaciones de forma similar, aunque duran casi el doble porque Marte tiene casi el doble de período orbital (686,98 días terrestres). Marte es más pequeño que la Tierra, pero al girar más despacio sobre su eje consigue que la duración de sus días sea sólo 41 minutos más largos que en la Tierra.

Marte

Júpiter

Se trata del planeta que ofrece un mayor brillo a lo largo del año dependiendo de su fase. Es, además, después del Sol, el mayor cuerpo celeste del Sistema Solar, con una masa casi dos veces y media la de los demás planetas juntos (con una masa 318 veces mayor que la de la Tierra y 3 veces mayor que la de SaturnoJúpiter tiene un tenue sistema de anillos, invisible desde la Tierra. También tiene 16 satélites. Júpiter es el quinto planeta del Sistema Solar. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gaseosos. Recibe su nombre del dios romano Júpiter (Zeus en la mitología griega). 

Júpiter

Saturno

Saturno es el sexto planeta del Sistema Solar, el segundo en tamaño y masa después de Júpiter y el único con un sistema de anillos visible desde nuestro planeta. Su nombre proviene del dios romano Saturno. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gaseosos, también llamados jovianos por su parecido a Júpiter. El aspecto más característico de Saturno son sus brillantes anillos. Las partículas que habitan en los anillos de Saturno giran a una velocidad de 48 000 km/h, 15 veces más rápido que una bala.

Saturno

Urano

Urano es el séptimo planeta del Sistema Solar, el tercero en cuanto a mayor tamaño, y el cuarto más masivo. Se llama en honor de la divinidad griega del cielo Urano (del griego antiguo «Οὐρανός») el padre de Cronos (Saturno) y el abuelo de Zeus (Júpiter). Aunque es detectable a simple vista en el cielo nocturno, no fue catalogado como planeta por los astrónomos de la antigüedad debido a su escasa luminosidad y a la lentitud de su órbita.Urano es similar en composición a Neptuno, y los dos tienen una composición diferente de los otros dos gigantes gaseosos (Júpiter y Saturno).

Urano

NeptunoNeptuno es el octavo planeta en distancia respecto al Sol y el más lejano del Sistema Solar. Forma parte de los denominados planetas exteriores o gigantes gaseosos, y es el primero que fue descubierto gracias a predicciones matemáticas. Su nombre fue puesto en honor al dios romano del mar —Neptuno—, y es el cuarto planeta en diámetro y el tercero más grande en masa. Su masa es 17 veces la de la Tierra y ligeramente más masivo que su planeta «gemelo» Urano, que tiene 15 masas terrestres y no es tan denso.12 En promedio, Neptuno orbita el Sol a una distancia de 30,1 UA.Neptuno es un planeta dinámico, con manchas que recuerdan las tempestades de Júpiter. La más grande, la Gran Mancha Oscura, tenía un tamaño similar al de la Tierra, pero en 1994 desapareció y se ha formado otra. Los vientos más fuertes de cualquier planeta del Sistema Solar se encuentran en Neptuno.

Neptuno

Plutón

Es el planeta más pequeño y el que se aleja más del Sol. Se descubrió en 1930, pero está tan lejos que, de momento, tenemos poca información. Es el único que todavía no ha sido visitado por una nave terrestre.Posee una órbita excéntrica y altamente inclinada con respecto a la eclíptica, que recorre acercándose en su perihelio hasta el interior de la órbita de Neptuno. Plutón posee cinco satélites: Caronte, Nix, Hidra, P4 y el recientemente descubierto S/2012 (134340) 1, o P5.2 3

Plutón

Unidad 8:Leyes de Kepler

Primera Ley (1609):

Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas. El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse.

Segunda Ley (1609):

Segunda ley el radio vector que une un planeta y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

Tercera Ley (1618):

Tercera ley para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita elíptica.

Unidad 9:Ley Gravitacional de Newton

Es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Ésta fue presentada por Isaac Newton en su libro “Philosophiae Naturalis Principia Mathematica”, publicado en 1687, donde establece por primera vez una relación cuantitativa (deducida empíricamente de la observación) de la fuerza con que se atraen dos objetos con masa. Así, Newton dedujo que la fuerza con que se atraen dos cuerpos de diferente masa únicamente depende del valor de sus masas y de la distancia que los separa