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FÍSICA Y QUÍMICA 4.º ESO
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Esquema de contenidos
El universo
Modelos del universo
El universo actual
El universo que observamos
El nuevo Sistema Solar
Modelos geocéntricos del universo
Exoplanetas
El modelo heliocéntrico de Copérnico
La expansión del universo
El modelo heliocéntrico de Galileo
Dinámica y cinemática del universo
Leyes de Kepler
La ley de gravitación universal de Newton
Consecuencias de la ley de la gravitación universal
La fuerza peso
Los satélites artificiales
Centro de gravedad
Tipos de satélites
Las mareas
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Para empezar, experimenta y piensa
El Sistema Solar
Con un rollo de
papel higiénico
simularemos la
escala a la que se
encuentran los
planetas del Sol
Equilibrio
Mercurio
Venus
La presencia de la bola
azul hace que la amarilla
permanezca en equilibrio.
Tierra
¡A 20 metros
aparecería Neptuno!
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El universo que observamos
Satélites
Galaxias
El Sol
Cometas
Planetas
La Luna
Estrellas
Asteroides
Nebulosas
Planetas
enanos
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Modelos geocéntricos del universo
MODELO DE ARISTÓTELES
MODELO DE PTOLOMEO
Júpiter
Marte
Venus
Luna
Sol
Tierra
Mercurio
Saturno
Bóveda celeste
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El modelo heliocéntrico de Copérnico
El Sol
VII. Esfera de Mercurio ( giro en 80 días)
VI. Esfera de Venus (giro en 9 meses)
V. Esfera de la Tierra (giro en 1 año)
IV. Esfera de Marte (giro en 2 años)
III. Esfera de Júpiter (giro en 12 años)
II. Esfera de Saturno (giro en 30 años)
I. Esfera inmóvil de las estrellas
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El modelo heliocéntrico de Galileo
Venus muestra fases.
La Luna tiene valles y montañas.
La Vía Láctea está formada por
numerosas estrellas.
Descubrió los anillos de Saturno.
Descubrió manchas más oscuras
en el Sol: las manchas solares.
Júpiter tiene satélites
girando a su alrededor.
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Las leyes de Kepler
1.ª Ley de Kepler
3.ª Ley de Kepler
Todos los planetas se
mueven alrededor
siguiendo órbitas
elípticas.
T2
d3
= k (constante)
2.ª Ley de Kepler
Los planetas se
mueven con velocidad
areolar constante.
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La ley de gravitación universal de Newton
Todos los cuerpos del universo se atraen mutuamente con una fuerza que es directamente proporcional
al producto de sus masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.
FG = G ·
Constante de
gravitación universal
M·m
Masa de cada uno
de los cuerpos
Magnitud vectorial
d2
Distancia que
separa sus centros
d
→
F
Sentido
G = 6,67 · 10-11 N ·
→
F
m2
Dirección
kg2
El valor de la constante G fue
medido por H. Cavendish
utilizando una balanza de torsión.
Módulo: determinado por
la fórmula de Newton.
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La fuerza peso
M = masa Tierra = 5,98 · 1024 kg
El peso es la fuerza
de atracción gravitatoria
que la Tierra ejerce sobre
los cuerpos que están
en sus proximidades
P=m·g
M·m
FG = G ·
m = masa del cuerpo
R2
Radio de la Tierra = 6,37 · 103 m
P = FG → g = G ·
M
R2
Aceleración de la gravedad = 9,8 m/s2
La aceleración de la gravedad
en la superficie de un astro depende
de su masa y de su radio
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Centro de gravedad
Se cuelga el cuerpo por
distintos puntos y se traza la
línea de suspensión vertical.
La Torre de Pisa se sostiene
porque la vertical que pasa por
el centro de gravedad cae
dentro de su base.
Centro de
gravedad
Donde cortan varias
verticales de suspensión
es el centro de gravedad.
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Las mareas
Las fuerzas de atracción gravitatoria de
la Luna en cada punto de la Tierra son:
D
B
Marea alta
→
FB
Marea baja
→
FC
→
FD
C →
FC
La fuerza neta en cada
punto, será por tanto:
→
FA
A
→
FC
→
FC
Marea baja
Luna
E
Marea alta
→
FE
→
FC
→ →
En el punto A: FA - FC
→ →
En el punto B: FB - FC
→ →
F
En el punto D: D - FC
→ →
En el punto E: FE - FC
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Los satélites artificiales
Telescopio
Paneles solares
ÓRBITAS ALREDEDOR
DE LA TIERRA
Órbita elíptica
Órbita polar
Cubierta externa
Sistemas criogénicos
Antenas
Órbita baja
Módulo de servicio
ESQUEMA DE UN
SATÉLITE
Órbita geoestacionaria
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Tipos de satélites
Telecomunicaciones
Localización
Pronóstico meteorológico
Observación terrestre
Observación espacial
Estaciones espaciales
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El nuevo Sistema Solar
Planetas
Planetas enanos
Mercurio
Venus
La Tierra
Marte
Júpiter
Saturno
Urano
Plutón
Neptuno
Ceres
El Sol (estrella)
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Eris
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Exoplanetas
Estrella
Planeta
Estrella
Planeta
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La expansión del universo
Emisión de la radiación
de fondo de microondas
(400 000 años de edad).
Formación de galaxias:
(100-1000 millones
de años de edad).
Expansión
acelerada
del universo.
Inflación: expansión
rapidísima del universo.
Big Bang:
edad 0.
Edad oscura:
No hay datos
observables.
Sonda
WMAP
(2003)
Primeras
estrellas
observables.
Actualidad:
13 700 millones
de años de edad.
Expansión
del universo.
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Enlaces de interés
Historia de la astronomía
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