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Colegio Antil Mawida
Departamento de Ciencias Básicas
Profesor: Gina Tello.
Guía de Física
TIERRA Y UNIVERSO
Definiciones:
Galaxia: Es una estructura formada por estrellas, nubes de gas y polvo, planetas y
otros cuerpos, unidos gravitacionalmente.
Estrella: Cuerpo celeste que brilla con luz propia compuesto de gases.
Asteroide: Cuerpo rocoso de menpor tamaño que un planeta y que orbita alrededor
del Sol
Cometa: Cuerpos formados por hielo y rocas que orbitan alrededor del Sol.
Planeta: Cuerpo celeste esférico que orbita una estrella y cuya vecindad esta limpia
de cuerpos más pequeños.
Satélite Planetario: Cuerpo celeste que orbita un planeta.
Nebulosa: Regiones dele spacio formada por polvo y gas, donde se originan las
estrellas.
Constelación: Agrupación convencional de estrellas.
Agujero negro: Región del espacio donde existe una altísima densidad de masa y una
alta fuerza de atracción gravitacional.
Primeras observaciones
En la historia han existido fundamentalmente dos modelos sobre como estaba
estructurado el universo:
1)El modelo geocéntrico.
El modelo geocentrico lo propuso
aristoteles y este consiste en lo siguiente:
la tierra esta inmovil y aparece en el
centro del universo, esta rodeada por
ocho esferas concentricas que transportan
el sol, la luna, los planetas conocidos y
las estrellas fijas; el universo es finito.
Ptolomeo revisó las ideas de Aristóteles y
fue el que consagró el modelo geocéntrico
que permitía predecir el movimiento
aparente de los planetas.
2) El modelo heliocéntrico.
El modelo heliocentrico lo desarrollo Copérnico y en él el Sol se encuentra inmovil en
el centro del universo y que la tierra y los demas planetas giran a su alrededor. La
Tierra describe dos movimientos, uno de rotacion y otro de traslacion y el universo es
finito. en el modelo de universo infinito y estatico el sol es una estrella y la tierra y los
demas planetas giran a su alrededor; el universo esta formado por una cantidad
infinita de estrellas; la atraccion gravitatoria entre las estrellas las mantiene en un
estado equilibrio de fuerzas y el universo ha existido desde su creacion en un estado
de equilibrio inmovil.
Planteamiento científico.
El danés Tycho Brahe determinó la posición de los planetas con gran precisión durante
muchos años, elabofrando un valioso registro de sus movimientos. Para Tycho , el Sol
circula alrededor de la Tierra (inmóvil) y el resto de los palnetas giraba en torno al Sol.
Johanes Kepler pensaba que las órbitas de los planetas eran circulares que estaban
relacionadas entre si por los llamados sólidos perfectos sobre esta base accedió a las
observaciones de Brahe y aplicando sus conocimientos matemáticos , logró plantear
tres leyes del movimiento planetario, debiendo aceptar que las órbitas de los planetas
no eran como él pensaba.
Leyes de Kepler
1ª LEY: Todos los planetas se mueven en
órbitas elípticas, con el Sol en uno de sus
focos.
2ª LEY: El vector posición de cualquier
planeta respecto del Sol, barre áreas
iguales de la elipse en tiempos iguales
3ª LEY: El cuadrado del período (T) de revolución
de cada planeta es proporcional al cubo de la
distancia media (R) del planeta al Sol. Siendo k una
constante, la misma para todos los planetas.
K=¿
T2
 cons tan te
R3
Ley de gravitación Universal
La ley de gravitación universal establece que todos los cuerpos interactúan entre sí.
F
G  m1  m2
r2
G  6,67  10 11
N  m2
kg 2
Satélites Naturales
Se refiere a cualquier objeto que gira alredeor de un planeta. En eñl caso de que las
masa de ambos sean comparables, se habla de sistemas binarios. También existen
sistemas binarios de estrellas, más allá del sistema Solar, los cuales orbitan a un punto
llamado centro de masa. Se denominan satélites artificiales aquellos puestos en órbita
por el ser humano.
Hipótesis respecto de la formación de la Luna
El gran impacto: Supone que la Luna se formó tras la colisión contra la tierra de un
cuerpo muy gigantesco. El impacto hizo que bloques gigantescos de materia saltaran al
espacio para posteriormente formar la Luna.
Fisión: Supone que la Tierra y la Luna eran un sólo cuerpo y que parte de la masa fue
expulsada, debido a la inestabilidad causada por la gran aceleración rotatoria que
presentaba la Tierra en ese momento.
Planeta doble o de acreción binaria: Supone qua la Tierra y la Luna se formaron
del mismo material y en la misma zona del sistema solar.
Captura: La Luna era un astro independiente, formado en un momento distinto que la
Tierra y lejano de ella. La órbita de la Luna habría sido modificada por efectos
gravitacionales de planetas gigantes, siendo expulsada y viajando por el espacio. Al
aproximarse a la Tierra, fue capturada por la gravitación terrestre
Fases de la Luna
Cuando la Luna se sitúa entre el Sol y la
Tierra, no podemos verla puesto que su
cara iluminada está opuesta a la Tierra.
Esta fase se llama Luna nueva. Al
proseguir su órbita, cuando empezamos
a verla como un semicírculo, se dice que
está en cuarto creciente. Cuando la
Tierra queda ubicada entre la Luna y el
Sol, podemos ver la totalidad de ésta,
conociéndose esta fase como Luna
llena. Cuando empieza a observarse
nuevamente como semicírculo, se dice
que está en cuarto menguante.
Las mareas
Cuando el Sol y la Luna están
alineados frente a la Tierra y ejercen sus
fuerzas de atracción en la misma
dirección sobre nuestro planeta, se
producen las mareas altas. En cambio,
cuando el Sol y la Luna atraen a la Tierra
en sentidos distintos, se producen
mareas bajas
Los eclipses
Cuando la Tierra, el Sol y la Luna se
encuentran
Completamente alineados, se produce un
eclipse
ORIGEN DEL UNIVERSO LA TEORÍA DEL BIG BANG
Entre 12.000 y 15.000 millones de años
atrás, toda la materia del Universo
estaba concentrada en una zona
extraordinariamente pequeña del espacio,
la cual explotó, generando la expansión
de la materia en todas direcciones.
Los choques y un cierto desorden hicieron
que la materia se agrupara y se
concentrase más en algunos lugares del
espacio, produciendo la formación de las
primeras estrellas y galaxias
Tipos de galaxias
Galaxias Elípticas: Presentan la misma apariencia que un núcleo sin disco, con una
luminosidad aparentemente uniforme. Carecen de gas y polvo y están formadas por
estrellas viejas, amarillas y de baja metalicidad.
Galaxias Espirales: Deben su nombre a los brazos luminosos con formación estelar
dentro del disco que se prolonga, más o menos logarítmicamente, desde el núcleo
central. Presentan un núcleo formado por estrellas viejas, y un disco con gran cantidad
de gas y polvo interestelar, lo que indica formación de estrellas jóvenes, azuladas y
muy metálicas
Lenticulares: Presentan la apariencia de un núcleo con un disco, pero sin brazos
espirales. Están formadas por estrellas viejas, poco metálicas, y sin gas o polvo
interestelar.
Galaxias Irregulares: Son galaxias que no presentan simetría de ningún tipo, no
aparece definido un núcleo ni un disco. Los ejemplos más notables son las dos galaxias
satélites de nuestra Vía Láctea: las Nubes de Magallanes
La Vía Láctea
Es nuestra galaxia. Los romanos la llamaron "Camino de Leche".
Es grande, espiral y puede tener unos 100.000 millones de estrellas, entre ellas, el Sol
•
Tipo de Galaxia: espiral.
•
Cantidad de brazos: 2 centrales con
ramificaciones
•
Luminosidad: 14.000 millones de
luminosidades solares.
•
Masa total: 1 millón de millones de
masas solares
•
Diámetro: 100.000 años luz.
•
Espesor del disco: 2.000 años luz.
•
Espesor del bulto central: 6.000
años luz.
Las estrellas del núcleo están más agrupadas que
las de los brazos. A su alrededor hay una nube de
hidrógeno, algunas estrellas y cúmulos estelares.
El sistema solar
Está ubicado en uno de los brazos de la espiral de la vía láctea, a unos 30.000 años luz
del centro y unos 20.000 del extremo.
Cada 225 millones de años el Sistema Solar completa un giro alrededor del centro de
la galaxia. Se mueve a unos 270 (km) por segundo.
El Sol
•
Es una esfera gigante de gas,
formada principalmente de
hidrógeno y helio. Estos gases son
tan calientes que hacen que el Sol
brille. Este brillo no es como un
fuego que arde, sino que es una
reacción de estos gases al calor y a la
presión del Sol, lo que causa que los
átomos se "fusionen." Esta fusión
produce energía nuclear.
Planetas del sistema solar
El sistema solar está formado por una estrella central, el sol, los cuerpos que la acompañan y el espacio que
queda entre ellos.
Existen ocho planetas en el sistema solar
Aquí se presentan numerados según su cercanía al Sol
1. Mercurio
2. Venus
3. Tierra
4. Marte
5. Júpiter
6. Saturno
7. Urano
8. Neptuno
El modelo del sistema solar es heliocéntrico, es decir, todos los planetas giran en torno al Sol
Los únicos planetas del Sistema solar que no poseen satélites naturales son Mercurio y Venus.