MECANICA CELESTE Silvia Daniela Arenas Noriega Maria Alejandra silva ardila
TABLA DE CONTENIDO • INTRODUCCION ……………………... 1 • UNIDAD UNO
Historia de la astronomía • Lección1: Historia ……………………………... 5 • Lección 2: Astrónomos importantes …………...6 • Lección 3: sistema geocéntrico y heliocéntrico …………………………………... 7
UNIDAD 2 Estaciones • Lección 1: Estaciones. ……………………….. 11 • Lección 2:Porque se dan ……………………. 12 • Lección 3:Posición tierra-sol para cada estación …………………………………………………… 13 • Lección 4:Características de cada estación …………………………………………………. 15 • Lección 5:Solsticios y Equinoccios …………. 18
UNIDAD 3 Fases de la luna • Lección 1: Fases de la luna. …………………. 23 • Lección 2: Porque se dan?. ………………….. 24 • Lección 3: Posición tierra-sol para cada estación …………………………………………………… 25 • Lección 4: Características de cada face ……. 28
UNIDAD 4 Eclipses
• Lección 1: Eclipses. ……………………. 33 • Lección 2: Porque se dan?. …………… 34 • Lección 3: Eclipses de sol. ……………. 35 • Lección 4: Eclipses de luna. …………... 36
UNIDAD 5 Ingravidez • Lección 1: Ingravidez. ………………….. 39 • Lección 2: Que es?. …………………………. 40 • Lección 3: Efectos sobre el cuerpo humano.. 41
UNIDAD 6 Gráficos del sistema solar • Lección 1: Planetas y Orbitas. ………… 45
UNIDAD 7 Planetas • Lección 1: Caracterización de los planetas. .. 45
UNIDAD 8 Kepler • Lección 1: Leyes de kepler. ………………….. 58
UNIDAD 9 Newton • Lección 1: Ley gravitación universal de newton…………………………………………… 62
• BIBLIOGRAFIA. ………………………… 64
INTRODUCCION โ ข Este trabajo esta hecho con el fin de saber mas sobre todo lo que se relaciona con nuestro planeta, con los tiempos climรกticos, los eclipses, las fases de la luna y sobre los cuerpos celestes.
Historia de la astronomĂa
Historia • La astronomía nació casi al mismo tiempo que la humanidad, los hombres primitivos ya se maravillaron con el espectáculo que ofrecía el firmamento y los fenómenos que allí se presentaban ante la posibilidad de encontrarles una explicación, estos se asociaron con la magia, buscando en el en el cielo la razón y la causa de los fenómenos sucedidos en la tierra esto, junto con la superstición y el poder que daba el saber leer los destinos en las estrellas 5
Dominarían las creencias humanas por muchos siglos. Muchos años de observación sentaron las bases científicas de la astronomía con explicaciones mas aproximadas sobre el universo sin embargo, las creencias geocéntricas apoyadas por los grupos religiosos y políticos impusieron durante muchos siglos un sistema erróneo, impidiendo además el análisis y el estudio de otras teorías.
ASTRONOMOS IMPORTANTES Galileo Galilei:
(1473-1543) fue quien introdujo el telescopio como instrumento para la observación astronómica. Galileo comienza por demostrar muchos teoremas sobre el centro de gravedad de ciertos sólidos dentro de Theoremata circa centrum gravitatis solidum. y emprende en 1586 la reconstitución de la balanza hidrostática de Arquímedes
JOHANNES KEPLER
Formulo las leyes sobre el movimiento orbital. Kepler intentó comprender las leyes del movimiento planetario durante la mayor parte de su vida. Esta teoría es conocida como la música o la armonía de las esferas celestes.
GIOVANNI CASSINI
•Midió los períodos de revolución de Marte y Júpiter y descubrió cuatro satélites de Saturno. En 1675 descubrió la división de los anillos de Saturno que lleva su nombre.
ALBERT EINSTENIN Conocido por su teoría de la relatividad. Einstein introducía la teoría de la relatividad especial estudiando el movimiento de los cuerpos y el electromagnetismo en ausencia de la fuerza de interacción gravitatoria.
EDWIN HUBBLE En 1929, Hubble publicó un análisis de la velocidad radial de las nebulosas cuya distancia había calculado; se trataba de sus velocidades respecto a la tierra. Lo que estableció fue que, aunque algunas nebulosas extragalácticas tenían espectros que indicaban que se movían hacia la Tierra, la gran mayoría, mostraba corrimientos hacia el rojo que solo podían explicarse asumiendo que se alejaban. Más sorprendente fue su descubrimiento de que existía una relación directa entre la distancia de una nebulosa y su velocidad de retroceso
SISTEMAS GEOCENTRICO Y HELIOCENTRICO GEOCENTRICO
HELIOCENTRICO
Se refiere a la consideración del planeta Tierra como el centro del Universo. Se creía que el Sol, las estrellas y los demás planetas orbitaban a la Tierra.
Todos los planetas, incluido la tierra giran alrededor del sol. La tierra recorre una orbita completa en un periodo de un año. Aristarco ideo y descubrió lo que actualmente llamamos sistema solar
Estaciones
ESTACIONES • Las estaciones son los periodos del año en los que las condiciones climáticas imperantes se mantienen, en una determinada región, dentro de un cierto rango. Estos periodos duran aproximadamente tres meses y se denominan primavera, verano, otoño e invierno
PORQUE SE DAN A la causa de variaciones climáticas que sufre la tierra, el año esta dividido en cuatro periodos o estaciones. Estas variaciones en el clima son mas acuosas en las zonas frías y templadas, y mas suaves o imperceptibles entre los trópicos. Las cuatro estaciones son verano, primavera, otoño, invierno. Las dos primaveras componen el medio año en que los días duran mas que las noches, mientras que mas largas que otras dos las noches son mas largas que los días.
Las variaciones se deben a la inclinación del eje terrestre. Por tanto, no se producen al mismo tiempo en el hemisferio norte (boreal) que en el hemisferio sur (austral) sino que estån invertidos el uno co0n realidad al otro mientras la tierra se mueve con el eje del polo norte inclinado hacia el sol ‌
POSICION TIERRA-SOL PARA CADA ESTACION … Posición tierra sol verano:
Pero ahora, como cada punto de la tierra se mueve en su viaje diario al rededor de la tierra que gira, la parte de urna y nocturna del viaje no son iguales. Al norte del ecuador, el día mas largo que la noche y cuando nos acercamos bastante al polo norte, no hay noche. El sol, entonces esta siempre sobre el horizonte y hace un circuito de 360 grados alrededor de el. Esta parte de la tierra disfruta del verano.
Posici贸n tierra-sol invierno una situaci贸n semejante existe al sur del ecuador: las noches son mas largas que los d铆as y cuanto mas nos alejamos del ecuador, mayor es la diferencia hasta que nos acerquemos tanto al polo que nunca sale el sol. Esa es la famosa noche 谩rtica, con 24 horas de oscuridad cada dia en esta mitad de tierra es el invierno
Posición tierra-sol otoño y primavera Lo mismo se cumple para el ángulo entre el plano ecuatorial de la tierra y plano eclíptico. Aunque el ángulo que forman el plano ecuatorial y la línea que une el centro del sol y de la tierra cambia cada día, de hecho, cada instante. Este ángulo es denominado declinación solar la declinación es cero en los equinoccios de primavera y de otoño y tiene un valor de aproximado de + 23.5 en el solsticio de verano y cerca de 23.5 en el solsticio de invierno
Características de cada estación
• Características del otoño:
El otoño, estación que se caracteriza por el acortamiento de los días y que se prolongara durante 89 días y 20 horas, entro en el hemisferio norte coincidiendo con el máximo brillo. El otoño se da cuando la duración del día y de la noche prácticamente coinciden lo que recibe el hombre de equinoccio pero dejémonos de tecnicismo. Características de cualquier otoño o del cualquier estación del año pero el otoño es especial.
Características del verano • El verano es una de las estaciones de un año que sea el mas caliente. Baja entre las estaciones del resorte y el otoño. El verano s sabe generalmente para ser la estación que tiene los días mas calientes y mas largos en un otoño. Las noches de verano son generalmente mas pequeñas que las del invierno. Es una estación muy buena para las actividades al aire libre como vacationing, nadar o simplemente lazing en la playa el vario verano tropical da fruto como las piñas, sandias, mangos, melones.
CARACTERISTICAS DEL INVIERNO • El invierno es una de las cuatro estaciones de las zonas templadas, la palabra invierno viene del latín. Esta estación se caracteriza por días mas cortos, noches mas largas y temperaturas mas bajas. • El invierno dura aproximadamente 4 días mas en el hemisferio sur, austral respecto al boreal.
CARACTERISTICAS DE LA PRIMAVERA
• Primavera estación del año que sucede al invierno y procede al verano en el hemisferio norte o boreal. La primavera se caracteriza por un aumento gradual de las temperaturas y de las de la luz esas características solo se aprecian en zonas den latitud media o alta. En las regiones ecuatorianas no puede hablarse de primavera ya que por lo general solo existen dos estaciones.
SOLSTICIOS Los solsticios son aquellos momentos del año en los que el sol alcanza su máxima posición meridional o boreal. En los solsticios de verano de hemisferio norte. El sol alcanza el cenit al mediodía sobre el trópico de cáncer y en el solsticios de invierno alcanza el cenit al mediodía sobre el tropical. Los solsticios son los momentos del año en los que la posición del sol sobre la esfera celeste alcanza sus posiciones mas boreales o australes. Los solsticios sol los dos puntos de la esfera celeste en la que el sol alcanza su máxima declinación al norte (+ 23° 26´) y al sur (-23° 26´) respecto al ecuador las fechas de los
Solsticios son idĂŠnticas al paso astronĂłmico de la primavera al verano y del otoĂąo al invierno.
EQUINOCCIOS Se denomina equinoccios a cada uno de los puntos de la esfera celeste en los que la eclĂptica corta al ecuador. Los equinoccios son asĂ mismos cada una de las fechas en que esto ocurre. Durante los equinoccios el sol esta situado en el plano del ecuador, los equinoccios puede calcularse con exactitud.
FASES DE LA LUNA
FASES DE LA LUNA El movimiento de la luna en su orbita al rededor de la tierra hace que el sol la ilumine de distintas formas, segĂşn la posiciĂłn. En algunas ocasiones, el sol, la tierra y la luna se encuentran alineados, las fases de la luna se determinaron, desde la antigĂźedad, la luna gira alrededor de la tierra la luz del sol le llega desde posiciones diferentes que se repiten en cada vuelta.
POR QUE SE DAN • Las fases se dan al mismo tiempo, por que dependen de la posición relativa de la luna, la tierra y el sol. • Sin embargo, las fases se ven invertidas en un hemisferio u otro porque las cabezas de los observadores apuntan en direcciones opuestas, se ve creciente al mismo tiempo o menguante al mismo tiempo en todo el planeta, pero ilumina a la izquierda o a la derecha según el hemisferio del observador
POSICION TIERRA-LUNASOL PARA CADA FASE LUNA NUEVA La fase principal que marca el inicio de un nuevo mas sinódico (de 2,9 días aproximadamente) es la luna nueva durante esta fase, que dura aproximadamente 08 días, la luna se encuentra entre el sol y la tierra.
CUARTO CRECIENTE • A medida que la Luna se va moviendo alrededor de la Tierra y la Tierra a su vez va moviéndose respecto del Sol la Luna empieza a ser iluminada en una cada vez mayor superficie, ahora, a diferencia de la Luna Nueva, nuestro satélite natural presenta para un observador en la Tierra un 25% de su superficie iluminada directamente por los rayos solares.
LUNA LLENA es cuando la concavidad de la parte luminosa de la Luna se logra completar en su totalidad hasta formar un cĂrculo. Su orto es aproximadamente a las 6:00 p.m., el cenit lo alcanza a eso de la medianoche y se oculta cerca de las 6:00 de la maĂąana. La Luna Llena viene a marcar justo lo que es la mitad del mes lunar (14 dĂas, 18 horas, 21 minutos 36 segundos).
CUARTO MENGUANTE Es exactamente igual que el Cuarto Creciente, pero en sentido contrario. Además, tiene su orto a las 12 de la medianoche, alcanza el cenit en el cielo a las 6 de la mañana y su ocaso se produce a las 12 del mediodía, es decir, ésta fase lunar corresponde al período de días durante el cual es posible observar a la Luna en el cielo durante las horas de la mañana.
CARACTERISTICAS DE CADA FASE • Luna Nueva Es la primera de las fases de la luna y tiene lugar cuando la cara de la luna que se observa desde la tierra no se puede ver porque se encuentra entre esta y el sol, hay posibilidad de verla cuando se produce un eclipse solar es la luna con la que comienza a contar el tiempo solar algunas civilizaciones comenzaban sus meses cuando aparecía esta luna también recibe otros nombres como luna muerta.
LUNA LLENA • Es aquella luna que se puede ver completamente iluminada desde la tierra en esta fase la luna se encuentra justamente entre el sol y la tierra de ahí su gran iluminación es la luna que marca la mitad del mes lunar y sucede aproximadamente a los 14 días de aparecer la luna nueva también se le conoce con el nombre de plenilunio.
CUARTO MENGUANTE • Esta fase se produce después de la luna llena y antes de la nueva al igual que el cuarto creciente tiene forma de semicírculo, la luna la tierra y el sol se encuentran formando Angulo recto puede verse a plena luz del sol.
CUARTO CRECIENTE • Esta fase que se encuentra tras la luna nueva, la luna aparece reflejada en el cielo con forma de semicírculo periodo de crecimiento en esta fase la tierra, la luna y el sol se encuentran situados formando un Angulo recto la duración de esta luna es d aproximadamente 13 días.
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ECLIPSE
ECLIPSE • Un eclipse es un suceso en el que la luz procedente de un cuerpo celeste es bloqueada por otro, normalmente llamado cuerpo eclipsante normalmente se habla de eclipse de sol y de luna, que ocurre solamente cuando el sol y la luna se alimentan con la tierra de una manera determinada. Esto ocurre durante algunas lunas nuevas y llenas.
• Sin embargo, también puede 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 pronuncia su sombra sobre otro satélite. • Un eclipse, al igual que a los tránsitos y ocultaciones, es un tipo de sicigia.
PORQUE SE DAN โ ข Los eclipses ocurren como consecuencia de la revoluciรณn de la luna alrededor de nuestro planeta, y se producen cuando la tierra la luna y el sol se encuentran alineados. Existen dos tipos de eclipses cuando la sombra de la tierra cubre la superficie de la luna, se trata de un eclipse lunar, en cambio cuando la sombra de la luna cubre la superficie de nuestro planeta
Se trata de un eclipse solar. La luna transcurre la mayor parte del tiempo por encima o por debajo de la el铆ptica los puntos en donde la 贸rbita de la luna intercepta el plano orbital de la tierra se denominan nodos.
ECLIPSE DE SOL Un eclipse de sol ocurre cuando la tierra pasa a través de la sombra de la luna. Un eclipse de sol total ocurre solamente durante luna nueva y cuando la luna se encuentra directamente entre el sol y la tierra, y se ubica correctamente para dar la sombra hacia la tierra cuando un eclipse total de sol ocurre, la sombra de la luna cubre únicamente una pequeña porción de la tierra donde el eclipse es visible mientras la luna se mueve en su orbita a 1km/s la posición de la sombra cambia de modo que los eclipses totales de sol usualmente duran un minuto o dos en lugar determinado, los eclipse ocurren con poca frecuencia.
ECLIPSE DE LUNA Un eclipse de luna se produce cuado en un día de luna llena, esta entra en la sombra que produce la tierra como solo podemos ver la luna cuando esta iluminada por el sol, veremos que se oscurece gradualmente a medida que va entrando en la sombra que produce la tierra se pueden distinguir dos partes la UMBRA que es la región de sombra total y la PENUNBRA, mucho mas atenuada si la luna entra por completo en la umbra se produce un eclipse total de luna, por el contrario sise adentra en la penumbra. se produciría un eclipse penumbral
De luna; mientras que si llega adentrarse parcialmente en la zona umbral, se produce un eclipse parcial de luna.
INGRAVIDEZ
INGRAVIDEZ La ingravidez es el estado por el que un cuerpo pesado no siente la atracci贸n de la gravedad, sea por estar a gran distancia de cualquier astro capaz de ejercerla, o por haber sido puesto en condiciones especiales para que no la sienta. En estado de ingravidez, las personas pierden el estado, el sentido del equilibrio y la orientaci贸n sufriendo una sensaci贸n de cada permanente, como es el casco de los astronautas cuando se hallan en el interior de su cohete en el espacio a velocidad constante.
QUE ES INGRAVIDEZ La ingravidez es como si no hubiera obstáculo no suelo. Ingravidez como el estado en el que un cuerpo tiene peso nulo el motivo por el cual el peso se hace nulo es que la fuerza gravitatoria sea contare estrada por la fuerza centrifuga. La ingravidez es la experiencia (de personas y objetos) durante la caída libre esta condición se llama también microgravedad. Esta se experimenta comúnmente en la naves espaciales, la ingravidez representa un fuerza cero o peso aparentemente cero.
Efectos sobre el cuerpo humano en la ingravidez. *la espina dorsal se alarga entre 4y8mm haciendo ganar altura (dolor de espalda) *las piernas se vuelven mas delgadas ya que los fluidos van hacia arriba. *la nariz se congestiona a causa de los fluidos que se desplazan a la cabeza. *debilitaci贸n del sistema inmunol贸gico, causado por el estr茅s y la falta de sue帽o.
GRAFICOS DEL SISTEMA SOLAR
GRAFICO DEL SISTEMA SOLAR
• Nuestro sistema solar consiste en una estrella mediana que llamamos el sol y los planetas mercurio, Venus, tierra, Marte, Júpiter, saturno, Urano, neptuno y plutón, incluye los satélites de los planetas, numerosos cometas, asteroides y meteoro idees y el medio interplanetario el sol es la fuente mas rica de energía electromagnética, en el sistema solar. • El sistema solar entero, junto con las estrellas locales visibles en una noche clara, orbita en el centro de nuestra galaxia hogar que es un disco espiral de 200 billones de estrellas al cual llamamos la vía Láctea.
PLANETAS
S A C S I A T T S I E R N E A T C PL A R OS A L C E D
MERCURIO El planeta mercurio tarda 88 días para completar su orbita alrededor del sol. Se halla de el a una distancia media de 58 millones de kilómetros y con un diámetro de 2400km, es un 40% mas pequeño que la tierra debido a que nunca se aleja mas de 2.8 grados del sol, solamente puede formaren la carta astral una conducción o unsemisextil con el lo minar mayor.
VENUS El planeta Venus necesita aproximadamente 224 días para dar la vuelta al sol y con sus 12.100km de diámetro tiene casi el mismo tamaño que la tierra. Venus es el planeta mas brillante y es fácilmente visible sin la ayuda de un telescopio los únicos aspectos solares con Venus pueden ser la conjunción, el semisextil y la semicuadratura.
TIERRA Es el tercer planeta del sistema solar esta situado orbital y sus caracterĂsticas de masa la convierten en un planeta privilegiado con una temperatura media de unos 15°c. agua en forma liquida y una atmĂłsfera densa con oxigeno con condiciones imprescindibles para el desarrollo de la vida.
MARTE La orbita de Marte alrededor del sol tarda cerca de 687 dĂas para completarse. Este planeta, con un diĂĄmetro de casi 6.800km, mide la mitad de la tierra y es conocido por su color rojo relacionado desde siempre con el fuego y la sangre.
JUPITER Júpiter necesita para completar su orbita alrededor del sol casi 12 años y es el mas grande de los planetas y el mas grande de los planetas conocidos comparando con este gigante, cuyo diámetro mide casi 143.000km nuestra tierra es un globo diminuto Su tamaño y resplandor se refleja en la mitología donde Júpiter es el rey de los cielos.
SATURNO El planeta de saturno con un diĂĄmetro de 120.000km sigue su orbita alrededor del sol a una distancia de 1427 millones de kilĂłmetros tardando unos 29 aĂąos para dar una vuelta completa.
URANO Urano esta a una distancia de 2.875 millones de kilómetros del sol, fue descubierto en 1781 durante el periodo de las revoluciones norteamericanas y en vísperas de la revolución se diámetro alcanza 51.100km y debido a que su orbita se acerca a los 84 años tarda aproximadamente 7 años para transitar su signo.
NEPTUNO Un planeta descubierto en 1.846 por el astrónomo berlines galle se mueve alrededor del sol a una distancia media de 4.497.000.000km. Tarda casi 165 años en cumplir su orbita y tiene un diámetro de 49.500km.
PLUTON Plutón es con diámetro aproximadamente de 2.300km. El planeta mas pequeño que conocemos su descubrimiento en 1.933 señalo el comienzo de uno de los periodos mas oscuros y transformadores de la historia. A una distancia media de 5.900.000.000km del sol plutón necesita mas de 247 años para cumplir su orbita.
LEYES DE KEPLER
KEPLER Las leyes de kepler no solo se aplican a los planetas que orbitan alrededor del sol, sino todos los casos de cuerpos celestes que orbitan otro bajo la influencia de la gravedad.
PRIMERA LEY DE KEPLER (ORBITAS ECLIPTICAS) • Los planetas describen orbitas eclípticas estando el sol en uno de sus focos.
SEGUNDA LEY DE KEPLER • Los cuerpos celestes describen trayectorias en las que se cumplen que las áreas barridas por el radio vector en tiempos iguales son iguales. El radio vector va desde el foco de eclipse a la posición del planeta en cada instante • La ley de las áreas es equivalente a la constancia del momento angular, es decir, cuando el planeta esta mas alejado del sol (afelio) su velocidad es menor que cuando esta mas cercano al sol (perihelio).
SEGUNDA LEY DE KEPLER
TERCERA LEY DE KEPLER
TERCERA LEY DE KEPLER • Los cuadrados de los periodos de revolución son proporcionales a los cubos de la distancia promedio al sol. Es decir el cuadrado de el periodo del planeta es proporcional a los cubos de la distancia promedio de la orbita del planeta. • A partir de la tercera ley puede calcularse la distancia de un planeta al sol una vez que se conoce su periodo.
NEWTON
LEY DE GRAVITACION UNIVERSAL DE NEWTON
La ley formulada por newton y que recibe el nombre de ley de gravitaci贸n universal, afirma que la fuerza de atracci贸n que experimentan dos cuerpos dotados de masa es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que nos separa. La ley incluye una constante de proporcionalidad (6) que recibe el nombre de constante de la gravitaci贸n universal y cuyo valor determinado mediante experimentos muy preciosos es de 6.670.10-11 nm2/km2.
Para determinar la intensidad del campo gravitatorio asociado a un cuerpo con un radio y una masa determinados, se establece la aceleraci贸n con la que cae un cuerpo de prueba en el seno de dicho campo. Es un sistema aliado formando dos cuerpos, uno de los cuales gira alrededor del otro, teniendo el primero una masa mucho menor que el segundo y describiendo una orbita estable y circula en torno al cuerpo que ocupa el centro, la fuerza centrifuga tiene un valor igual de la centr铆peta debido a la existencia de la gravitaci贸n universal.
NEWTON
WEB GRAFIA • • • • • • • •
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