Fisica. movimiento de los planetas

1. El movimiento de los planetas a través de la historia
Observad esta figura. ¿Qué se puede decir de la imagen?
Luna Tierra Sol Marte
Estrellas

2. El movimiento de los planetas a través de la historia
Observad esta figura. ¿Qué se puede decir de la imagen?

3. ¿Existe alguna semejanza entre ambas representaciones?
Sí, ambas corresponden a MODELOS de entendimiento
de la estructura del Universo.

4. El movimiento de los planetas a través de la historia
 En la Antigüedad existieron dos teorías contrapuestas:
Teorías geocéntricas
Teorías heliocéntricas

5. Teorías geocéntricas
 a) Teoría geocéntrica de Aristóteles. (384 a.C-322 a.C)
 Esta teoría explicaba fundamentalmente que todos los cuerpos celestes
giraban en esferas concéntricas alrededor de la Tierra y las estrellas
marcaban los límites del universo.
 Construcción del universo en dos partes diferenciadas:
 a) Región terrestre: tierra, agua, aire y fuego.
 b) Elemento celestial: éter o quinta esencia.
 Contradicciones de esta teoría frente a la observación:
 a) No explica el movimiento retrógrado de algunos planetas (estrellas
errantes).
 b) No explica las variaciones de brillo de las estrellas.

6. Teorías geocéntricas
 b) Teoría geocéntrica de Ptolomeo. (83 d.C-168 d.C)
Publica el Almagesto entre el 147 y el 150 d.C. Allí expone sus conclusiones
acerca de la estructura del universo:
 a) La Tierra es el centro del universo y está fija.
 b) Existen 6 planetas que giran en torno a la Tierra, además de la Luna y el
Sol.
 c) Las estrellas están fijas, en una última esfera.
 d) Los planetas, excepto el Sol y la Luna, efectúan dos tipos de movimientos:
 - Un movimiento orbital es el llamado epiciclo del planeta.
 - Un movimiento que llevaba a cabo el centro del epiciclo alrededor de la
Tierra en la órbita llamada deferente.

7. Visión geocéntrica

8. Teorías heliocéntricas
 a) Aristarco de Samos (siglo III a.C.)
 Aristarco de Samos formuló por primera vez una teoría heliocéntrica completa: mientras el
Sol y las demás estrellas permanecen fijas en el espacio, la Tierra y los restantes planetas
giran en órbitas circulares alrededor del Sol. Su modelo heliocéntrico (que no tuvo
seguidores en su época, dominada por la concepción geocéntrica) encontró mayor precisión
y detalle en el sistema de Copérnico, ya en el año 1500. Aristarco perfeccionó además la
teoría de la rotación de la Tierra sobre su propio eje, explicó el ciclo de las estaciones.
 Problema que presentaba la teoría de Aristarco:
 Si la Tierra está en movimiento, unas veces está más cerca y otras más lejos de las estrellas.
Pero el desplazamiento de las estrellas sobre el fondo estelar no se detecta (paralaje estelar)

9. Teorías heliocéntricas
 b) Nicolás Copérnico (1473-1543 d.C.)
 Nicolás Copérnico, en el siglo XVI, desarrolló una teoría heliocéntrica del
sistema solar, en el cual sitúa al Sol en el centro del sistema y todos los
planetas, incluida la Tierra, se movían en esferas concéntricas. Se siguen
usando los epiciclos y deferentes.
 Establece los períodos orbitales de los planetas alrededor del Sol, muy
aproximados a los que ahora conocemos, así como las distancias relativas de
los planetas al Sol.

10. 1. El Sol está inmóvil en el centro del universo.
2. La Tierra gira sobre sí misma y la Luna lo hace a su alrededor.
3. La Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol a distintas velocidades y
en círculos concéntricos.
4. La esfera de estrellas que rodea este sistema no se mueve.
El modelo heliocéntrico de Copérnico (s. XVI d.C.)

11. Teorías heliocéntricas
La contribución de Galileo Galilei (1564-1642 d.C.)
Galileo mejora el telescopio y empieza a usarlo, haciendo
observaciones importantes:
Galileo dirige su telescopio a la Luna y, en contra de lo que se
pensaba, no descubrió una superficie perfectamente esférica y
lisa, sino una superficie rugosa
Los cuerpos celestes no son perfectamente esféricos. La
superficie de la Luna es parecida a la de la Tierra. Esto contradice a
Aristóteles: no hay dos sistemas diferenciados, el terrestre y el
celestial

12. Teorías heliocéntricas
La contribución de Galileo Galilei (1564-1642 d.C.)
Galileo mejora el telescopio y empieza a usarlo, haciendo observaciones
importantes:
En 1610, Galileo observa cuatro objetos pequeños, brillantes y alineados
alrededor del planeta Júpiter.
No todos los cuerpos
giran alrededor de la
Tierra.
Estos cuatro objetos son satélites de Júpiter

13. Teorías heliocéntricas
La contribución de Galileo Galilei (1564-1642 d.C.)
Galileo mejora el telescopio y empieza a usarlo, haciendo observaciones
importantes:
El planeta Venus se observan diferentes fases, parecidas a las de la Luna
Venus gira alrededor del Sol
Venus no es una estrella sino un planeta. No es un cuerpo que emita luz
propia sino que su brillo se debe a la luz solar.

14. Teorías heliocéntricas
La contribución de Galileo Galilei (1564-1642 d.C.)
Galileo mejora el telescopio y empieza a usarlo, haciendo observaciones
importantes:
En 1610, Galileo observa en el Sol unas manchas oscuras en su superficie,
que aparecen y desaparecen sucesivamente.
El Sol no es un cuerpo perfecto

15. Las estrellas fijas no cambian de tamaño al ser vistas por el telescopio.
Galileo piensa que no se observa el paralaje debido a la gran distancia que
las separa de la Tierra.
Teorías heliocéntricas
La contribución de Galileo Galilei (1564-1642 d.C.)
Es un fenómeno que consiste en el desplazamiento aparente de una estrella
cercana sobre el fondo de otras estrellas más lejanas, a medida que la Tierra
se mueve a lo largo de su órbita alrededor del Sol.
Paralaje Estelar

16. Las leyes del movimiento de los planetas
Tycho Brahe
Astrónomo danés (1546-1601). Tycho Brahe ha sido
considerado como el más grande observador del periodo
anterior a la invención del telescopio e innovador en los
estudios astronómicos.
El rey de Dinamarca cedió a Brahe la pequeña isla de Hven, hoy territorio sueco.
Aquí, Tycho hizo construir el observatorio más grande de su época, al que llamó
Uraniborg, una "ciudad del cielo" llamada así en honor a Urania, la musa de la
astronomía. Dotó el observatorio de monumentales y perfeccionados
instrumentos, algunos de los cuales fueron ideados por él mismo, para obtener la
mejor precisión entonces posible en la determinación de las coordenadas
celestes y de las otras medidas astronómicas.
Al morir Brahe deja a uno de sus mayores colaboradores las observaciones
realizadas a lo largo de años y años de estudio. Kepler se sirvió de los trabajos
de Tycho para formular sus famosas leyes sobre los movimientos planetarios y
que confirmaron la teoría de Copérnico sobre el sistema solar.

17. Las leyes del movimiento de los planetas
Johannes Kepler
Kepler formula tres leyes que describen con exactitud el
movimiento de los planetas. Estas leyes constituyen la
cinemática del Sistema Solar pero no explican las causas de
estos movimientos. Isaac Newton explicará la Dinámica.
1ª Ley de Kepler
La primera ley de
Kepler afirma que los
planetas se mueven en
órbitas elípticas con el
Sol en uno de los dos
focos de la elipse.

18. Las leyes del movimiento de los planetas
2ª Ley de Kepler
El radio vector que une
un planeta y el Sol barre
áreas iguales en tiempos
iguales.
La segunda ley describe la velocidad a la que se mueve un planeta
alrededor de su órbita. Debido a que las órbitas son elípticas, cuando
el planeta está más cerca del Sol, debe cubrir una distancia mayor
para barrer la misma área que cuando está más lejos.

19. Las leyes del movimiento de los planetas
3ª Ley de Kepler
Los periodos orbitales crecen para elipses de tamaño creciente. Por
tanto, los planetas que están más allá del Sol orbitan más lentamente
que los planetas cercanos.
El cuadrado del período orbital de un planeta es
proporcional al cubo del radio medio de su
órbita

20. Las leyes del movimiento de los planetas
Leyes de Kepler

21. Leyes de Kepler
Las leyes del movimiento de los planetas
http://www.youtube.com/watch?v=P0V6LhQRIpo