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TEMA 1: NUESTRO MUNDO EN EL UNIVERSO
1. ¿Cómo se estudia la composición de la materia del universo?. Indica
las opciones correctas.
a) A través de los efectos gravitatorios.
b) Con el sonido ocasionado con las explosiones estelares.
c) Mediante el análisis de los espectros de las radiaciones que nos
llegan.
2. Contesta:
a) ¿Qué elementos químicos están presentes en el Sol?
Hidrogeno y helio.
b) ¿Cómo se puede averiguar qué materia hay en las estrellas si no
es posible tocarlas?
Mediante la comparación de los espectros del hidrogeno y el helio con
la luz del sol.
c) ¿En qué se diferencia el espacio del hidrogeno del espacio del
helio?
En las líneas negras del espectro.
3. En el universo las distancias son enormes. Por eso se miden en años
luz.
Un año luz es la distancia que la luz recorre en un año viajando a
300000 km/s.
Para hacernos una idea de las distancias aproximadas que nos
separan de otros cuerpos en el espacio vamos a emplear una regla a la
que asignamos diferentes escalas.
a) Escala solar [Figura 1.4a (Pag. 21)]: 1 cm. equivale a 1 minuto luz.
Al medir los cm que separan la Tierra del Sol en el dibujo
obtenemos la distancia. (Ojo el resto del dibujo no esta a la misma
escala).
7 cm
Tierra
Sol
7 cm x 1 = 7 x 60 = 420 x 300000 Km. = 126000000 Km.
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La distancia entre la Tierra y el Sol es de 126000000 Km.
b) Escala interestelar [Figura 1.4b]: 1 cm equivale a 1 año luz, ¿Cuál
es la distancia que nos separa de  Centauri?
4 cm
Sistema Solar
Centauri
4 cm x 1 año/luz = 4 años/luz
4 años/luz x 365 días/año = 1460 días x 24 h. = 35040 h.
35040 h. x 60 = 2102400 x 300000 Km. = 630720000000 Km.
La distancia entre el Sistema Solar y Centauri es 630.720.000.000 Km.
c) Escala galáctico (Figura 1.4c]: 1 cm equivale a 10 4 años luz. A la
velocidad de la luz, ¿Cuánto tardaría en llegar desde el Sol al
centro de la Galaxia?
9 cm
Centro de la Galaxia
Sol
9 cm x 104 años/luz = 904 años/luz
90 x 90 x 90 x 90 = 65.610.000 años luz
65.610.000 años/luz x 365 días = 23.947.650.000 días
La distancia entre el Sol y el centro de la galaxia tardaríamos en
recorrerla 23.947.650.000 días
d) Escala intergaláctica [Figura 1.4d]: 1 cm equivale a 106 años luz
¿Qué distancia nos separa de Andrómeda?
4 cm
Vía Láctea
Andrómeda
4 cm x 106 años/luz = 406 años/luz
40 x 40 x 40 x 40 x 40 x 40 = 4.096.000.000 años/luz
4.096.000.000 años/luz x 365 días = 1.495.040.000.000 días
1.495.040.000.000 días x 24 h. = 358.809.600.000.000 h.
358.809.600.000.000 h. x 60 = 2.152.857.600.000.000
2.152.857.600.000.000 x 60 = 129.171.456.000.000.000
129.171.456.000.000.000 x 300000 =
38.751.436.800.000.000.000.000 Km.
38.751.436.800.000.000.000.000 Km. nos separa de Andrómeda
e) Calcula cuantos kilómetros tienen un año luz.
300.000 Km/seg x 60 x 60 x 24 h. x 365 días = 9.460.800.000.000
Km.
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Un año luz tiene 9.460.800.000.000 de kilómetros.
4. ¿Qué ocurriría si Superman detuviese la Tierra en su giro alrededor del
Sol?
a) La Tierra se quedaría quieta en su sitio.
b) La Tierra se pondría a girar de nuevo poco a poco alrededor del
Sol.
c) La Tierra caería sobre el Sol.
5. ¿Por qué decimos que dentro de la galaxias todo gira?
Por la fuerza de la gravedad.
6. Cuantas más estrellas engulle un agujero negro, más hambriento está.
¿Por qué?. Pista: recuerda que la ley de la gravedad de Newton.
Coge mayor masa lo que le proporciona mayor gravedad.
7. ¿Qué significa punto de no retorno cuando hablamos de un agujero
negro?
Es la distancia minima de seguridad para no ser atraído por la gravedad del
agujero negro, 7,7 millones de kilómetros.
8. ¿Por qué en la figura 1.7 no coincide la posición real de la estrella y su
posición aparente? Relaciona tu respuesta con la teoría de la
relatividad general de Einstein.
Por la deformación que las grandes masas provocan en el espacio que se
encuentra a su alrededor.
9. Andrómeda es la galaxia más cercana de un tamaño comparable a la
Vía Láctea. Al contrario de lo que sucede con la mayoría de las
galaxias Andrómeda se acerca a la Vía Láctea. ¿Hacia dónde
aparecerán desplazadas las líneas de su espectro?.
Hacia el violeta.
10. ¿Hace cuantos años se cree que ocurrió el Big Bang?
13700 millones de años.
11. ¿Cuándo se forman los primeros átomos?
Unos 300000 años después del Big Bang
12. ¿Qué relación existe entre la formación de los primeros átomos y la
radiación cósmica de fondo?
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Que la luz pudo viajar libremente por el espacio
13. Si el sol ha lanzado al espacio los elementos químicos que fabrica,
¿De donde provienen los elementos químicos de tu cuerpo y de la lata
de refresco.
Por una fusión nuclear instantánea.
14. ¿Por qué hace falta una temperatura muy elevada para que los núcleos
de hidrogeno se fusionen para formar helio?.
Para que se muevan a una velocidad de unos 1000 Km./s. lo que hace que
se produzcan algunos choques venciendo la repulsión eléctrica de las
cargas , fusionándose los núcleos creando unos nuevos, y sumando
núcleos se forman los elementos químicos.
15. ¿Por qué sabemos que existe la materia oscura, si no podemos verla?,
Elije la respuesta correcta:
a) Porque podemos ver la luz que en estrellas y nubes de gas cercanas.
b) Porque hemos detectado sus efecto gravitatorios sobre objetos
cercanos a dicha materia.
c) Porque tenemos detectores de luz infrarroja y ultravioleta en
telescopios espaciales como el Chandra o el Spitzer.
16. Aunque hay muchos elementos químicos, en el universo solo abundan
unos pocos, contesta:
a) ¿De qué elementos químicos están formadas las estrellas y las
galaxias que observamos?.
Principalmente de Hidrogeno y helio.
b) ¿Cómo hemos podido saberlo?
Comparando los espectros con el resto de elementos.
17. Observa el dibujo y escribe en cada caso (A,B,C) si el espectro
obtenido es:
 Continuo =A
 De Absorción =C
 De Emisión=B
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18. Completa el esquema:
Tierra
Sistema Solar
Vía Láctea
Grupo Local Supercúmulo de Virgo Sol
Universo Nebulosa de Orión Alfa Centauri
Galáxia de Andrômeda
Universo
Supercúmulo de Virgo
Grupo Local
Galáxia de
Andrómeda
Vía Láctea
Sol
Nebulosa de
Orión
Alfa Centauri
Sistema
Solar
Tierrra
19. ¿Dónde se formaron los átomos que componen tu cuerpo?
a) En el Big Bang, cuando se origino el Universo.
b) En una Supernova que los libero en la explosión.
c) En la Tierra primitiva.
20. Señala si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones sobre
los agujeros negros? Falsa
a) Son materia oscura del Universo que no podemos ver.
b) Son cuerpos muy masivos con una gravedad tan intensa que no
escapa ni la luz. Verdadera
c) Se detectan mediante los rayos X que emite la materia acelerada al
caer dentro del agujero. Verdadera
21. Explica de manera sencilla:
a) ¿Qué quiere decir que el universo se expande?
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Que las galaxias se alejan unas de otras.
b) ¿Cómo sabemos que el Universo se expande?
Gracias al efecto Dopper.
c) ¿Qué relación existe entre el descubrimiento de la expansión del
Universo y el modelo del Big Bang?
En el siglo XX se llego a la conclusión que el Universo, en un principio,
debía estar concentrado en un punto, cuando ocurrió la gran explosión,
el Big Bang, provoco que el Universo se expandiera.
22. Hemos detectado u exoplaneta dentro de la zona de habitabilidad de
una estrella que está a 2000 años luz y decimos enviar un mensaje
cifrado:
“Hola aquí estamos”
Suponiendo que haya seres vivos suficientemente inteligentes como
para recibirlo y que nos devuelva el mensaje:
a) ¿Cuándo llegaría a la Tierra?
4000 años
b) ¿Estarías aquí para recibirlo?
No
Una onda electromagnética viaja a 300000 Km./s.
23. El Sol es la fuente de energía de los planetas, parece lógico pensar
que a mayor cercanía del Sol habrá una mayor temperatura del
planeta.
a) ¿Será cierto en todos los casos? Observa los datos de la Tierra y la
Luna.
No
b) ¿Qué otra variable influye en la temperatura de la Tierra y la Luna?.
La atmosférica
c) Venus, a pesar de estar a doble distancia del Sol que Mercurio,
tiene temperatura máxima muy parecida, ¿A qué crees que es
debido?.
Por su atmósfera, es muy densa.
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PLANETA
Distancia al Sol
(millones de Km.
Presión
atmosférica (atm)
Temperatura
máxima
Temperatura
minima
Mercurio
Venus
Tierra
Luna
57,9
108,2
149,5
149,5
0
90
1
0
+450º C
+477ºC
+60ºC
+123ºC
-180ºC
+477ºC
-80ºC
-233ºC
24. Para fusionar núcleos compuestos por muchos protones y neutrones
hace falta más energía que para fusionar núcleos ligeros (Hidrogeno y
Helio). A partir de este dato y de la figura, deduce como baria la
temperatura en el interior de la estrella que esta a punto de convertirse
en supernova.
25. Cita algún hecho que apoye la teoría de que el Sol y el resto de
cuerpos del Sistema Solar se formaron a partir de la nebulosa
procedente de la explosión de una supernova cercana.
La explosión de una Supernova.
a) ¿Qué elementos químicos se forman en el Sol a partir del
hidrogeno?.
El Helio.
b) ¿Dónde se han formado el hierro y el oro y otros elementos
presentes en la Tierra?.
En una fusión nuclear instantánea causada la explosión de una
supernova lanzando al espacio la mayor parte de la masa de la estrella
con los elementos sintetizados.
26. Explica como se formaron los planetas del Sistema Solar. ¿Por qué los
planetas más cercanos al Sol son planetas rocosos, mientas que
Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno son planetas gaseosos y líquidos?.
Se piensa que una estrella, o más de una, exploto cerca de una nebulosa,
provocando que una supernova cercana provocase la contracción de la
nebulosa originando el Sistema Solar.
Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno se formaron a partir de gas, que al ser
una materia sencilla se fue hacia el exterior
27. Indica que pruebas apoyan la teoría de que la Luna se formo a partir
del impacto de un objeto contra la Tierra primitiva
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La composición de las rocas lunares y de la tierra no son muy diferentes, en
la Luna abundan los materiales más pesados, posiblemente debido a las
altas temperaturas en el choque de un planeta menor con la Tierra.
28. El siguiente esquema muestra al evolución de una estrella de masa
solar a lo largo de miles de millones de años, desde que nace hasta
que muere. Como ves, su luminosidad y su temperatura superficial
varían. El Sol acabara siendo una estrella enana y blanca.
a) ¿Cómo varía la temperatura superficial de la estrella a lo largo de
su vida?.
Primero va aumentando hasta los 6000º K, disminuye hasta volver a los
3000º K, y luego vuelve a aumentar hasta los 30000º K, desde donde
vuelve a enfriarse de nuevo.
b) ¿Cómo cambia la luminosidad de la estrella a lo largo de su vida?
¿Cómo varía la luminosidad del Sol en el futuro?¿Y la temperatura
superficial?.
En los dos primeros casos primero aumenta manteniéndose más o
menos, para terminar disminuyendo.
El Sol se esta enfriando.
c) Las estrellas, más luminosas del diagrama, ¿Serán también las
estrellas más brillantes vistas desde la Tierra? Explica tu respuesta.
No.
29. Uno de los métodos empleados para detectar exoplanetas es el
seguimiento continuado del movimiento de las estrellas. Observa el
dibujo y dí cual de las dos estrellas es candidata de tener exoplanetas
alrededor.
La B, porque el efecto de bamboleo indica que puede haber fuerzas
gravitacionales alrededor de la estrella.
30. La siguiente grafica corresponde a la observación de un exoplanetas
(Osiris) pasando por delante de su estrella (HD209458, en la
constelación de Pegaso, a 150 años luz de la Tierra). Los datos han
sido tomados por astrónomos aficionados en Finlandia.
a) ¿Qué te indica la grafica? ¿Por qué disminuye la cantidad de luz
que recibimos de la estrella?.
El grafico indica que hay exoplanetas.
La luz disminuye porque se interponen los exoplanetas impidiendo o
disminuyendo el paso de luz.
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b) Deduce a partir de la grafica cuánto tiempo dura el transito del
exoplaneta.
Dos horas y media.
c) ¿Por qué no todos los puntos de la grafica están incluidos dentro
de la línea?.
Por errores en la medida.
d) El periodo de traslación de Osiris es de 3,5 días. Dibuja una grafica
ampliada que muestre la forma de la grafica que se obtendría
durante una observación continuada de 14 días?
e) ¿Por qué sería necesaria la colaboración entre astrónomos de
distintas regiones de la Tierra para llevar a n cabo dicha
observación continuada durante 14 días completos, sin
interrupciones?.
Por el movimiento de rotación de la Tierra, por la meteorología, y porque
cuantas más personas observen menor será el error.
31. Contesta:
a) ¿Por qué es más fácil detectar exoplanetas más masivos?.
b) ¿Por qué es más fácil detectar exoplanetas que estén situados
cerca de su estrella?.
Para los dos casos a) y b): porque al tener más masa las fuerzas
gravitatorias son mayores modificando la trayectoria y el brillo de la
estrella, y por eso son más fáciles de observar.
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TEMA II: Nuestro planeta la Tierra
1. ¿Qué temperatura tendría la Tierra sin el efecto invernadero?
De -18º C.
2. ¿Cuál es el origen de la energía responsable de “alisar” el relieve
terrestre?
El agua es quien erosiona y mueve el material de las zonas altas hacia las
zonas bajas. Primariamente el Sol quien provoca el vapor de agua que forma
las nubes, que a su vez causan las precipitaciones de agua que dan origen a
la erosión.
3. Sin energía solar, ¿habría viento?, ¿Y ciclo de agua?. Explica tu
respuesta.
No, Gracias a la energía solar el viento se calienta y asciende, para luego
enfriarse y bajar, lo que da origen al viento.
Sin energía solar no se produce la evaporización del agua que crea las
nubes, por lo que el ciclo del agua quedaría interrumpido.
4. ¿Cuáles son los gases que intervienen en el efecto invernadero y qué
radiación absorben?
Intervienen el dióxido de carbono, vapor de agua y metano.
5. Analizando las edades de las rocas oceánicas: ¿Cuántos millones de
años hace que comenzó la separación entre África y America del Sur?
La separación de África y América del Sur comenzó hace 130 millones de
años.
6. Si África y America del Sur se han separado aproximadamente 5000
Km. calcula la velocidad con que se separan los continentes.
e
v = ——
t
5000 km/130000000 años = 500000000 cm/130000000 años = 3.84 cm/año.
7. ¿Cuándo apareció la ultima Pangea?
Hace 300 millones de años.
8. Señala si son verdaderas o falsas las siguientes afirmaciones:
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a) El vapor de agua, el dióxido de carbono y metano son gases de
invernadero. (V)
b) El dióxido de carbono es un gas contaminante y no conviene
respirarlo. (F)
c) Sin los gases invernadero la temperatura del planeta sería de -18º
C. (V)
V = Verdadera
F = Falsa
9. El relieve se erosiona continuamente, ¿Por qué después de miles de
millones de años la Tierra no es una inmensa llanura? Elije la
respuesta.
a) Porque las rocas son muy duras.
b) Porque la erosión de las altas montañas es muy pequeña.
c) Porque el relieve se reactiva de manera continúa.
10. ¿Dónde no hay agua puede haber erosión?, ¿Qué otros agentes la
causan?
Recuerda que la erosión es la suma de dos procesos: meteorización
(alteración de las rocas), y transporte del material meteorizado.
Si, el viento.
11. Un terremoto se produce en el estrecho de Bering (Punto T). A los 15
minutos lo detecta un sismógrafo en Australia (E1), y a los 25 minutos
otro en Sudáfrica (E2).
a) Calcula la velocidad en km/s de los dos frentes de ondas del dibujo
que viajan por el interior de la Tierra.
e
v = ——
t
Estrecho de Bering:
v = 8460 km/900 s = 9.4 km/s
Austrália:
v = 12500 km/1500 s = 8.3 km/s
b) ¿Han ido a la misma velocidad?
No.
c) A partir de esos datos que conclusión obtienes?, ¿Es la Tierra
homogénea en su interior, o no?
11
Las ondas han tenido que atravesar materiales con diferente densidad,
para llegar a E1 y E2. Para llegar a E2 el material que han de atravesar
tiene mayor densidad, mientras que para llegar a E1 el material a
atravesar tiene menor densidad.
La Tierra no es homogénea en su interior.
12. La mayoría de los terremotos tienen lugar en zonas desabitadas (una
gran parte de ellos en los fondos marinos), ¿Cómo podemos localizar
el epicentro si no hay nadie allí para registrarlo?
Al producirse un seísmo se producen ondas P y S que son captadas en los
lugares donde existen estaciones sismológicas. El tiempo que transcurre
desde que se reciben las P, que son más rápidas, hasta que se reciben las S,
nos indica la distancia recorrida. Cuando se tienen tres de estas mediciones
se puede triangular el punto donde se originaron, el epicentro.
En un terremoto se producen ondas P y S. Como las P son más
rápidas, a mayor distancia recorrida, mayor será la diferencia de
tiempos entre el registro de las P y las S.
Así en el trágico terremoto que genero el tsunami de 2004 en el
sudoeste asiático la diferencia de tiempo entre las ondas P y las ondas
S en la estación sismológica de Colombo, capital de Sri Lanka, fue de
2 minutos y 20 segundos. En la grafica se observa que esa diferencia
se consigue en unos 1700 Km. de recorrido. Por lo tanto el terremoto
tuvo lugar en un radio de 1700 Km. de esta estación.
12
a) Haz lo mismo con las otras estaciones sismológicas.
b) Traza los círculos con las distancias de los epicentros que has
obtenido.
c) ¿Dónde esta el épicentro?
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Estación
Sismológica
Distancia de tiempo
llagada ondas P y S
(min)
Distancia
(Km.)
Colombo
Sri Lanka
2 min 20 s
1700
Atolón Diego
García
4
3200
Perth
(Australia)
6
5893,33
En el ejercicio nos habia salido 5055 km., con esta escala salen 5893,33
km.
13. ¿Cómo se ha conocido la estructura del interior de la Tierra si no
podemos penetrar en su interior?
a) A través de sondeos profundos.
b) Por la velocidad de transmisión de ondas sísmicas
c) Por la densidad de las rocas.
14. ¿Cómo sabemos que el núcleo exterior de la Tierra esta fundido?
a) Porque, si no lo estuviese, no habría volcanes.
b) Porque lo cuenta Julio Verne.
c) Porque las ondas S de los terremotos no lo atraviesan y sabemos que
las ondas S no se propagan a través de los fluidos.
15. Wegener aportó como prueba de la movilidad de los continentes el
hecho de que se encuentran restos vegetales en zonas actualmente
heladas y sedimentos en glaciares de zonas cálidas.
¿Cómo defenderías su hipótesis frente a respuestas como esta otra?
El clima en el pasado ha cambiado y han existido épocas calidas en
que la vegetación cubrió zonas actualmente frías en las que los hielos
llegaron asta los trópicos.
Porque los restos están localizados en un área concreta de un continente y
no en toda su extensión. También porque corresponden a las mismas
especies y sin embargo están localizados en continentes separados por
grandes distancias.
16. Observa el corte de la Tierra.
14
a) Marca con una D las dorsales y con un S las zonas de succión.
b) Marca con flechas el movimiento de las placas.
D
S
c) ¿Qué procesos geológicos ocurren en D y en S?
En el punto señalado con la D se generará un orógeno a causa de la baja
densidad de la corteza continental, mientras que en los que están
señalados con la letra S la corteza se destruirá al introducirse en el
manto, proceso llamado subducción.
17. Cuantos millones de años hace que estuvieron Sudamérica y África en
esta situación?
Hace 250 millones de años.
15
18. El Himalaya esta creciendo ¿Por qué? ¿Cuándo dejara de crecer?
Razona y explica con dibujos tu respuesta
A causa de la baja densidad de la corteza terrestre y el engrosamiento de
esta bajo el Himalaya, que hace el efecto de un flotador, elevándose.
Cuando se iguale la densidad de la corteza terrestre bajo él.
19. Para averiguar la densidad de la Tierra, utiliza tú peso y la densidad de
las rocas que recogemos en superficie: el granito (el más abundante
de los continentes), el basalto (en algunos volcanes y fondos marinos)
o sideritos (Ni y Fe de los meteoritos).
Con la siguiente grafica puedes averiguar cuál sería el peso (para una
masa de 60 Kg.) en función de la densidad de la Tierra.
El peso (N) se calcula multiplicando la masa (Kg) en función de la
densidad de la Tierra.
a) Busca en la grafica tú peso si la Tierra fuese totalmente de granito
(densidad = 2,2 g/cm3). Si tu peso real en la Tierra es de 60 Kg, usa
la línea negra.
Para una densidad de 2.2 g/cm3, un peso de 60 Kg fuerza se
corresponderían con unos 23 kg.
b) Busca en la grafica tu peso si la Tierra fuese totalmente de basalto
(densidad = 4,0 g/cm3).
Para una densidad de 4.0 g/cm3, un peso de 60 Kg fuerza se
corresponderían con 40 kg.
c) Busca en la grafica tu peso si la Tierra fuese totalmente de Ni y Fe
(densidad = 10,0 g/cm3).
Para una densidad de 4.0 g/cm3, un peso de 60 Kg fuerza se
corresponderían con 100 kg.
d) Con el peso que corresponde a una masa de 60 kg (600 N) busca en
la grafica la densidad media de la Tierra. ¿Coincide con alguna de
las tres rocas? ¿Es la Tierra homogénea o heterogénea?
La densidad media sería de 6 g/cm3.
No coincide.
Heterogénea.
16
c
d
b
a
17