El documento resume conceptos clave de la astronomía. Explica que los antiguos veían los astros situados en una esfera celestial que giraba alrededor de la Tierra. Más tarde, Ptolomeo propuso un modelo geocéntrico con órbitas epicicloidales que predecía los movimientos planetarios. Finalmente, Copérnico y Kepler establecieron modelos heliocéntricos más precisos, con órbitas elípticas y las leyes de movimiento planetario de Kepler.

1. X.MANUEL BESTEIRO ALONSO Colexio Apostólico Mercedario VER

2. E l u n iv e r s o y e l m o v im ie n t o d e Fsica y Q ímica
í u
2 L astros eno firmamento r o s
os
l el s a s t º SO
4E
• El firmamento es la bóveda celeste sobre la que aparentemente
están situados los astros
• La posición de los astros se describe como si estuvieran situados
en la superficie de una esfera imaginaria, denominada esfera
celeste, en cuyo centro estaría situada la Tierra
• La observación de las estrellas, el Sol y la Luna originó la primera
ciencia exacta: la astronomía

3. E l u n iv e r s o y e l m o v im ie n t o d e Fsica y Q ímica
í u
3 Los astros en o firmamentot r o s
l el s a s º SO
4E
Coordenadas celestes
• Se utilizan para localizar un punto sobre la esfera celeste. Son la
declinación y la ascensión recta
• El eje de rotación de la Tierra corta a la esfera celeste en dos puntos
llamados polos celestes, y el ecuador celeste es la circunferencia
correspondiente al círculo máximo de la esfera perpendicular al eje
• Eclíptica es la trayectoria aparente que sigue el Sol a lo largo del año
sobre la esfera celeste. Los puntos de corte entre la eclíptica y el
ecuador celeste se denominan equinoccio de primavera y equinoccio
de otoño

4. Coordenadas celestes

5. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
í u
4 2 Constelaciones de estrellas º SO
4E
• Una constelación es una agrupación de estrellas que representan
una figura determinada y que vista desde la Tierra, mantiene su
posición constante a lo largo de miles de años
• Las estrellas aparecen en el firmamento
agrupadas en constelaciones
• Estas agrupaciones son aparentes y se
representan en mapas celestes
• Las observaciones astronómicas permiten fijar el
Constelación de calendario y predecir los eclipses y las posiciones
Leo de los cuerpos celestes

7. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
í u
4 3
E problema de la posición de la Tierra en el universo
l
º SO
4E
• Para un observador en la Tierra, todos los astros de la bóveda celeste dan
un giro completo cada día alrededor del eje celeste que pasa por los polos
• Las estrellas mantienen posiciones fijas en la bóveda y completan una
vuelta cada 24 horas. Su trayectoria aparente es una circunferencia
• Los astrónomos observaron que los planetas
no mantienen sus posiciones fijas respecto
de las estrellas, sino que se mueven entre
ellas. Es el llamado fenómeno de la
retrogradación de los planetas
• En determinadas posiciones de su
trayectoria, el planeta cambia el sentido
de su movimiento y describe un bucle
Fotografía fija del firmamento durante antes de continuar el movimiento en el
varias horas. Las estrellas sentido inicial
describen circunferencias

8. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
í u
4 4 La concepción aristotélica(Siglo IVa.C) º SO
4E
• Distingue dos regiones en el universo: la
inferior, terrestre o sublunar y la superior o
celeste
• En la región terrestre, la Tierra, ocupa el
centro del universo
- Todos los cuerpos terrestres están
constituidos por la combinación de 4
elementos: tierra, agua, aire y fuego
• La región celeste, rodea a la terrestre, y
está compuesta por esferas
concéntricas transparentes que giran
en torno al centro del universo
- En cada esfera está situado un cuerpo
celeste, la Luna, Venus, etc, y en la
La concepción del universo de Aristóteles
última esfera están todas las estrellas en
posiciones fijas

9. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
í u
4 5 E sistema geocéntrico de Ptolomeo(Siglo II a.C
l ) º SO
4E
• En el siglo II C Ptolomeo sitúa a la Tierra en el centro del universo, y
describe los movimientos de los astros con un sistema de referencia fijo en
ella
• El Sol describe una órbita circular en torno a la Tierra con un período de un día, y las
estrellas son puntos brillantes en una esfera hueca que gira en torno a a la Tierra
cada día
• El movimiento planetario se describe
mediante la composición de dos Planeta
movimientos: uno de ellos es una
órbita circular llamada epiciclo, C
alrededor de un punto C, y el otro Tierra
que describe a su vez otra órbita
circular cuyo centro es la Tierra
• El Sol sale, se mueve por el cielo y se pone Sol
cada día; la Tierra ocupa una posición
central. Permite explicar la trayectoria de las
El sistema geocéntrico
estrellas y predecir sus posiciones,los
eclipses de sol y de la Luna
• También explica la retrogradación de un planeta,elaboró tablas astronómicas muy
precisas

10. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
í u
4 6 E sistema heliocéntrico de C érnico
l op º SO
4E
Aristarco de Samos((27 a.C propusiera este modelo
0 )
• En el siglo XVI Nicolás Copérnico sitúa al Sol en el centro del universo, y la Tierra y
los planetas describen órbitas circulares en un mismo plano en torno a él
• La Tierra tiene un movimiento de rotación sobre su propio eje que dura un día
• La trayectoria de un planeta se explica tomando como sistema de referencia la Tierra;
la retrogradación es un efecto visual debido a la posición del observador
Saturno
Permite elaborar tablas
astronómicas muy precisas
Permite predecir eclipses de Sol y Mercurio
de la Luna
Venus Tierra
Contradice la experiencia cotidiana Sol
Marte Júpiter
El sistema heliocéntrico de Copérnico

11. E universo y el movimiento de los astros
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í u
4 7 Las leyes de Kepler(1609) º SO
4E
• Primera ley de Kepler: Los planetas describen órbitas elípticas alrededor del
Sol, que está situado en uno de los focos de la elipse
Las elipses descritas por los planetas son casi circulares, y se podría suponer que
son circunferencias con centro en el Sol
• Segunda ley de Kepler: El vector de posición de un planeta con respecto al Sol,
barre áreas iguales en tiempos iguales(v1.r1=v2.r2) En el Perihelio se mueven a
mayor velocidad
Planeta
Perihelio Afelio
Sol
Sol
Primera ley de Kepler Segunda ley de Kepler
• Tercera ley de Kepler: El cuadrado del periodo de revolución de cualquier planeta es
proporcional al cubo de la distancia del planeta al Sol: T2 = k. r3 donde k es una
constante de proporcionalidad igual para todos los planetas K= 2,96.10-19s2/m3
r es el semieje mayor de la elipse

12. E universo y el movimiento de los astros
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4 8 La teoría de la gravitación universal º SO
4E
Dos cuerpos de masas m1 y m2, y
separados una distancia r, interaccionan → →
de manera que se atraen mutuamente F2,1 F1,2
con fuerzas proporcionales al producto m1 m2
de sus masas e inversamente r
proporcionales al cuadrado de la
distancia que les separa
La interacción gravitatoria tiene las siguientes características:
m1 m2
• El valor de las fuerzas que aparecen es: F12 = F21 = G
r2
• La dirección en la que actúan es la de la recta que une los centros de ambas masas
• Su sentido es siempre de atracción: la fuerza que actúa sobre un cuerpo está
dirigida hacia el otro cuerpo
• La constante de proporcionalidad, G, se denomina constante de gravitación
universal y en el Sistema Internacional de Unidades tiene el valor:
2
G = 6,67·10-11 N m2
kg
Las fuerzas gravitatorias son de pequeña intensidad excepto cuando la
masa de uno o de los dos cuerpos que interaccionan es grande

13. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
í u
4 9 E peso de los cuerpos
l º SO
4E
• Un cuerpo cualquiera de masa m, situado sobre la superficie terrestre, se ve
sometido a una fuerza gravitatoria en la dirección del radio terrestre y hacia el
centro de la Tierra de valor:
MT m
F= G
R2
T
−11 5,98 · 1024 . m
F = 6,67 ⋅ 10
6370000 2
⇒ F = m . 9,8
24
5,98 · 10
Como 6,67 ⋅ 10 −11 = 9,8 N / kg
6370000 2
• La fuerza que la Tierra ejerce sobre los cuerpos situados cerca de su superficie se
denomina peso del cuerpo y se calcula multiplicando su masa expresada en kg por
9,8 N/kg. Este valor se escribe con la letra g
Peso = m g
• Este valor de g se conoce con el nombre de aceleración de la gravedad terrestre, ya
que todos los cuerpos que caen libremente, lo hacen con la misma aceleración, 9,8
m/s2 y “hacia abajo”, en la dirección del radio de la Tierra y hacia su centro

14. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
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4 14 E sistema solar y sus componentes
0 l º SO
4E
• El sistema solar lo forman una sola estrella, el Sol, y una serie de cuerpos que giran
alrededor de él, principalmente planetas, satélites, asteroides y cometas. Todos
ellos brillan por la luz reflejada procedente del Sol y difieren enormemente entre sí
por su tamaño, distancia al Sol y otras características
• Los planetas son los cuerpos de mayor tamaño que orbitan en torno a Sol y
alrededor de algunos de ellos orbitan a su vez los satélites
• Los asteroides son cuerpos de tamaño inferior a 1 000 kilómetros de diámetro que
describen órbitas alrededor del Sol. La mayoría se encuentran entre las órbitas de
Marte y Júpiter, en el llamado cinturón de asteroides. A veces colisionan entre sí,
cambiando su órbita. Los que caen sobre la Tierra se denominan meteoritos
• Los cometas son pequeños cuerpos (de pocos kilómetros de diámetro) que
describen órbitas muy excéntricas alrededor del Sol y que sólo son visibles cuando
están próximos a él

15. E universo y el movimiento de los astros
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4 151 Los planetas: distancias al Sol y sus períodos orbitales º SO
4E
Distancia Período
Radio Masa Excen- Periodo Nº saté-
Sol revolución
(km) (x1024 kg) tricidad rotación lites
(x106 km) (años)
Mercurio 2420,6 0,35 58 0,21 0,24 58,6 días 0
Venus 6051,5 4,90 108 0,007 0,62 243 días 0
Tierra 6370 5,98 150 0,017 1 1 día 1
Marte 3376,1 0,66 228 0,09 1,88 1 día 37 min 2
Júpiter 71344 1901,6 780 0,05 11,86 9 h 50 min 16
Saturno 59878 568,1 1427 0,05 29,46 10 h 16 min 17
Urano 25352,6 87,3 2870 0,05 84,01 15 h 34 min 15
Neptuno 24269,7 102,9 4500 0,01 164,79 18 h 26 min 8
Plutón 1528,8 0,02 5900 0,25 246,68 6,4 días 1

16. E universo y el movimiento de los astros
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4 162 Movimientos de la Tierra y la Luna º SO
4E
• La Tierra tiene dos movimientos principales, uno de traslación alrededor del Sol en el
que invierte 365 días y otro de rotación alrededor de su eje cada 24 horas
• La Luna también tiene dos movimientos principales, uno de traslación alrededor de
la Tierra y otro de rotación sobre su propio eje, siendo ambos periodos iguales y de
27,3 días. Por este motivo desde la Tierra, siempre se ve la misma cara de la Luna
Polar Polar
Polar
23º 23º
Sol
Tierra
Tierra
Variación de la
Una peonza que gira posición del eje de
rotación de la Tierra
Eje de rotación de la Tierra y
plano de la eclíptica

17. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
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4 17 Fenómenos asociados a los movimientos de la Tierra y la Luna
3 º SO
4E
• El movimiento de rotación de la Tierra es la causa de la duración del día y de la
sucesión de los días y las noches
• También es la causa de que un observador fijo en la Tierra vea girar cada día la
bóveda celeste y todos los astros. El movimiento aparente de los astros es una
consecuencia de la rotación terrestre
• El movimiento de traslación terrestre ha llevado a considerar el año como unidad
natural para medir el tiempo
• Los principales fenómenos asociados a los movimientos de la Tierra y de la Luna son:
- Las estaciones
- Las fases de la Luna
- Los eclipses se Sol y de Luna

18. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
í u
4 184 Las estaciones º SO
4E
• La inclinación del eje de rotación terrestre respecto del plano de la eclíptica produce
el fenómeno de las estaciones y la diferente duración de los días y las noches
• Según la posición de la Tierra en su órbita, los rayos del Sol inciden sobre la
superficie terrestre con distinta inclinación. En verano inciden casi
perpendicularmente, y en invierno de modo muy oblicuo
• Cuando en el hemisferio norte es verano, en el sur es invierno, y viceversa
• El tiempo de exposición al sol (día), es mayor en verano que en invierno
Otoño
Invierno Verano
Primavera
Las estaciones en el hemisferio norte y la diferente
duración de los días y las noches

19. E universo y el movimiento de los astros
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4 195 Las fases de la Luna º SO
4E
• Debido al movimiento de translación de la Luna, la cara lunar visible desde la Tierra
puede estar total o parcialmente iluminada por el Sol
• Debido al movimiento de translación de la Luna, la cara lunar visible desde la Tierra
puede estar totalmente iluminada por el Sol (dando lugar al la fase de luna llena),
totalmente oscurecida (luna nueva) o parcialmente iluminada (luna creciente y luna
menguante)
Cuarto menguante
Luna llena
Sol
Luna nueva Cuarto creciente

20. E universo y el movimiento de los astros
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4 20 Los eclipses
6 º SO
4E
• Se producen por las distintas posiciones relativas del Sol, de la Tierra, y de la Luna en
determinadas ocasiones. Cada año hay entre 2 y 7 eclipses
• En el eclipse de Sol, la Luna se interpone entre el Sol y la Tierra
Eclipse parcial
Eclipse total
• En el eclipse de Luna, la Tierra se interpone entre el Sol y la Luna
Eclipse parcial
Eclipse total
Eclipse penumbral

21. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
í u
4 é
217 E universo. M todos de estudio
l º SO
4E
• Los astros emiten radiaciones electromagnéticas, parte de ellas llegan a la Tierra.
Esta es la única forma de obtener información sobre ellos y por tanto, de estudiarlos
• La atmósfera absorbe parte de dicha radiación que llega a la Tierra; por eso es mejor
situar los detectores de ondas electromagnéticas fuera de la atmósfera: satélites
artificiales, lanzadoras espaciales y estaciones espaciales
• Para el estudio del sistema solar también se utilizan sondas espaciales. Marte se está
estudiando mediante vehículos robot que se mueven sobre su superficie y envían
información a la Tierra
El telescopio Hubble, en Vehículo sobre la superficie
órbita fuera de la Radiotelescopio
de Marte
atmósfera

22. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
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4 228 Componentes del universo º SO
4E
• Las galaxias son agrupaciones de miles de millones de estrellas y además de ellas
hay materia interestelar
Espiral Elíptica Esferoidal Irregular
Diversos tipos de galaxias. La vía Láctea tiene forma espiral
Sol
30000 años luz
60000 años luz
Sol
La galaxia de Andrómeda, La nebulosa de Orión
situada a dos millones de años
Vistas lateral y superior luz de la Tierra
de la Vía Láctea

23. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
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4 23 E
9 scalas y distancias en el universo º SO
4E
• Para medir distancias en el universo, el kilómetro e incluso la unidad astronómica son
unidades muy pequeñas
• Un año luz es la distancia recorrida por la luz en un año; equivale aproximadamente a
9,5 billones de kilómetros
Mil millones de Diez millones de
años luz ≈ 1022 km años luz ≈ 1020 km
100 000 años luz 1000 años luz ≈
≈ 1018 km 1016 km

24. E universo y el movimiento de los astros
l Fsica y Q ímica
í u
4 20 Origen y evolución del universo º SO
4E
Formación
de estrellas
en la galaxia Vida en
Formación la Tierra
de galaxias
Gran
explosión
Formación
de la Tierra
Aparición
del hombre
Hace 15000 Hace 10000 Hace 5000 Hace 2000 Época
Futuro
millones de años millones de años millones de años millones de años actual
Evolución del universo