Actividad De Adquisición; Física 2; Etapa 2; Parte 1

I.- Leyes de Kepler

En esta actividad conocerás las dificultades que enfrentó el físico-matemático Johannes Kepler para realizar los estudios que establecen la forma en que orbitan los planetas alrededor del Sol, y así concluir las leyes que llevan su nombre.

1.- Investiga en Internet u otras fuentes diversas las tres leyes de Kepler.

Las leyes de Kepler fueron enunciadas por Johannes Kepler para describir matemáticamente el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol. Aunque él no las describió así, en la actualidad se enuncian como sigue:

• Primera ley (1609): Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas. El Sol se encuentra en uno de los focos de la elipse.

• Segunda ley (1609): el radio vector que une un planeta y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

La ley de las áreas es equivalente a la constancia del momento angular, es decir, cuando el planeta está más alejado del Sol (afelio) su velocidad es menor que cuando está más cercano al Sol (perihelio). En el afelio y en el perihelio, el momento angular es el producto de la masa del planeta, su velocidad y su distancia al centro del Sol.

• Tercera ley (1618): para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita elíptica.

Donde, T es el periodo orbital (tiempo que tarda en dar una vuelta alrededor del Sol), L la distancia media del planeta con el Sol y K la constante de proporcionalidad.

Estas leyes se aplican a otros cuerpos astronómicos que se encuentran en mutua influencia gravitatoria, como el sistema formado por la Tierra y la Luna.

2.- Contesta las siguientes preguntas con base en lo investigado anteriormente. Justifica todas y cada una de tus respuestas.

a) ¿Cuánto tiempo tardó Kepler en reunir los datos que indicaban que los planetas describían órbitas elípticas alrededor del Sol?, ¿de qué manera hizo todas esas observaciones?

R= tardó 8 años tomando en cuenta la posición de Marte. Se basó en las ideas de

Copérnico e hizo cálculos matemáticos para calcular exactamente las órbitas de los planetas.

b) ¿Qué descubrió Kepler acerca de la rapidez de los planetas y su distancia al Sol?

R= descubrió que si los planetas están cerca del Sol su velocidad aumenta y si se alejan su velocidad disminuye.

c) ¿Por qué se tardó tanto Kepler en descubrir su tercera ley?

R=

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