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GRAVITACION UNIVERSAL. EL ESTUDIO DEL UNIVERSO. ¿Cuándo comenzó el estudio del universo?. Los pueblos antiguos Calendario babilónico de 354 días Calendario Egipcio de 365 días Calendario Romano de 365,25 días. Modelos Antiguos. Pitágoras( - 497a.C.). Tales de Mileto (624-546a.C.).
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¿Cuándo comenzó el estudio del universo? • Los pueblos antiguos • Calendario babilónico de 354 días • Calendario Egipcio de 365 días • Calendario Romano de 365,25 días
Modelos Antiguos Pitágoras( - 497a.C.) Tales de Mileto (624-546a.C.) Aristóteles(384-322a.C.) Aristarco de Samos(310-230a.C.) Eratóstenes(276-196a.C.) Hiparco de Nicea(161-127a.C.)
TEORIA GEOCENTRICA • La tierra es el centro del universo • Uno de los precursores de esta teoría fue Aristóteles • Claudio Ptolomeo en el siglo II d. C construyó un modelo cosmológico completo • La tierra permaneció en el centro rodeada por ocho esferas que transportaban a la Luna, el Sol, las estrellas y los cinco planetas conocidos en aquel tiempo, Mercurio, Venus, Marte, Júpiter y Saturno.
TEORIA HELIOCENTRICA • Propuesta por primera vez por el cura polaco Nicolás Copérnico, en el año 1514 • Situó al Sol estacionario en el centro y a la Tierra y a los planetas moviéndose en orbitas circulares alrededor de ella • Paso casi un siglo antes de que su idea fuera tomada en cuenta
Tycho Brahe(1546 - 1601) • no creía la hipótesis heliocéntrica de • Copérnico. • el último gran astrónomo observacional • antes de la invención del telescopio. • realizo extensas observaciones de las • posiciones de planetas y estrellas. • Logro calcular con exactitud la posición de los planetas • contrato de ayudante a un hábil mate- • matico, Johannes Kepler.
Johannes Kepler(1571 – 1630) • Cuando Tycho murió, Kepler "heredó“ • su puesto y sus datos, a cuyo estudio se • dedicó en los 20 años siguientes. • consiguió determinar las diferentes • posiciones y la órbita de la Tierra. • consiguió también determinar la órbita • de Marte. • Postula tres leyes fundamentales acerca del movimiento • de los planetas
Primera Ley de Kepler • Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas, estando el Sol situado en uno de los focos.
Segunda Ley de Kepler • El vector posición que une el planeta y el Sol, barre áreas iguales en tiempos iguales.
Tercera Ley de Kepler • El cuadrado del periodo de rotación de un planeta en torno al Sol es proporcional al cubo del semieje mayor de la órbita. • T² = K · a³
Galileo Galilei (1564 – 1642) • Fue el padre de la moderna física experimental y de la astronomía telescópica. • Primero en confirmar la teoría heliocéntrica a través de la observación con un telescopio • Observó que los planetas no se veían todos del mismo tamaño • Descubre que Venus pasa por fases, al igual que la Luna • Descubre las manchas solares • Descubre el relieve en la superficie de la Luna • En 1609 observó las lunas de Júpiter y se dio cuenta de que estas giraban en torno a este planeta y no en torno a la Tierra.
Isaac Newton (1643 – 1727) • Fue quien dió una explicación completa al movimiento • y la forma en que las fuerzas actúan. La descripción • está contenida en sus 3 principios • Ayuda con esto a aclarar porque los planetas giran alrededor del Sol F = G M1 M2 d2
Dinámica del movimiento circunferencial Según estudios anteriores sabemos que: Fc= m · ac Entonces: Fc = m · 4 π2 a2 a · T2 Si relacionamos esta expresión con la tercera Ley de Kepler obtenemos: FC = m 4 π2 k ·a2
El sistema solar Se conforma de: PLANETAS SOL SATELITES COMETAS CINTURÓN DE ASTEROIDES
Clasificación de los planetas: ROCOSOS E INTERIORES CINTURÓN DE ASTEROIDES GASEOSOS Y EXTERIORES
AÑO LUZ: • Un año luz corresponde a la DISTANCIA que recorre la luz en un año. V = d t d = V x t DATOS: VLUZ = 3 x 108 (m/s) taño = 3,15 x 107 (s) AÑO LUZ= V x t AÑO LUZ= 3 x 108 x 3,15 x 107 = 9,45 x 1015 (m)
Movimientos de la Tierra • Rotación: movimiento en que la Tierra gira sobre su propio eje, demora 24 h, produciendo el día y la noche.
Traslación: • Movimiento de la Tierra en el que ésta se traslada alrededor del Sol, demora 365 días aproximadamente, produciendo equinoccios y solsticios
Precesión: • Movimiento de balanceo de la Tierra durante su movimiento de traslación. Producido por la atracción gravitacional de la Luna.
Nutación: • Movimiento de vaivén del eje de la Tierra. Producido por la atracción de la Luna sobre el abultamiento ecuatorial de la Tierra
Luna • Es aproximadamente esférica, su superficie es montañosa, con cráteres formados por el choque de asteroides que colisionaron con la Luna en su etapa de formación. Sus movimientos son: rotación y traslación
Fases de la Luna • LUNA NUEVA: ocurre cuando la Luna se interpone entre la Tierra y el Sol, iluminando la “parte de atrás” de la Luna
Mareas Mareas
Algunos elementos presentes en el Universo • Galaxias • Pulsares • Agujeros Negros • Quásar • Nebulosas • Polvo interestelar
Galaxia Gran masa formada por gases, polvo y estrellas que se mantienen unidas por efectos gravitacionales. Se clasifican según su forma en elípticas, espirales e irregulares.
Galaxias elípticas: Se caracterizan por tener una estructura muy regular y por contener una gran cantidad de estrellas viejas.
Galaxias espirales: Se caracterizan por tener una estructura en forma de espiral achatado y por contener una gran cantidad de estrellas jóvenes y en formación. Nuestra Vía Láctea es de este tipo.
Galaxias irregulares: Se caracterizan por tener poco tamaño, estrellas jóvenes y en formación y por ser poco luminosas.
Púlsares Es una estrella de neutrones que emite radiación periódica.
Agujeros negros Corresponden al final de las supernovas con masas mayores a tres masas solares. Se caracterizan por ser acumulaciones de mucha masa en un pequeño volumen y tener una gravedad tan intensa que atrapa la luz.
Nebulosas Corresponde a enormes formaciones de gas y polvo al interior de una galaxia y que se forman como producto de la explosión de una estrella.
Vía Lactea Galaxia del tipo espiral en que se encuentra nuestro planeta. Se formó hace 10.000 millones de años. Su diámetro es de 100.000 años-luz y contiene unas 200.000 estrellas.
Eclíptica La Eclíptica es la línea curva por donde «transcurre» el Sol alrededor de la Tierra, en su «movimiento aparente» visto desde la Tierra.
¿Qué es una estrella? Esfera de gas que por medio del proceso de fusión nuclear emite constante energía. Se forman debido a la atracción gravitacional en una nebulosa.
Duración de un estrella Depende de la cantidad de masa que posee. Si una estrella tiene menos del 10% de la masa del Sol no se transforma en estrella, ya que no se genera suficiente temperatura para crear la fusión nuclear. Si una estrella tiene más de 80 veces la masa del Sol tampoco se formará una estrella debido a que la presión no permitirá la condensación.