Leyes de Keppler


GUÍA
Código
MGF 01-03-R08

AREA DE CIENCIA NATURALES Y MEDIO AMBIENTE
ASIGNATURA DE FISICA


LINCOLN EDUARDO RUIZ RUA
Periodo

Grado: 10


I
Guía No.2
Guía experimental
En el siguiente laboratorio virtual mostraremos las características de los movimientos planetarios según lo planteado por Johannes Kepler.
A continuación mostramos la teoría de cada una de las leyes y serán validadas por lassimulaciones de la página.http://www.iesalandalus.com/joomla3/index.php?option=com_content&task=view&id=139&Itemid=199.

Primera ley: La órbita de un planeta alrededor del Sol es una elipse con el Sol en uno de sus focos.
Aunque en los textos se muestran las órbitas de los planetas bastante alargadas, como la siguiente figurahttp://www.iesalandalus.com/joomla3/images/stories/FisicayQuimica/flash/fisica2bach/kepler1ley.swf.
Por ensayo y error, Kepler descubrió que una elipse con el sol en un foco podría describir acertadamente la órbita de un planeta sobre el Sol. Fundamentalmente, las elipses son descritas por la longitud de sus dos ejes. Un círculo tiene el mismo diámetro si se le mide a lo ancho, hacia arriba y hacia abajo. Pero una elipse tiene diámetros de diversas longitudes. El máslargo se llama el eje mayor, y el más corto es el eje menor. El radio de estas dos longitudes determina la excentricidad (e) de la elipse; mide cuán elíptica es. Los círculos tienen e=0, y las elipses muy estiradas hacia fuera tienen una excentricidad casi igual a 1.
Diagrama que muestra las órbitas elípticas de los planetas terrestres interiores, de Icarus (un asteroide), y del Cometa Halley.
Unavez que Kepler determinó que los planetas se mueven alrededor del Sol en elipses, entonces descubrió otro hecho interesante sobre las velocidades de planetas a medida que circundan al Sol.
Segunda ley: La línea que une al planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.
En la siguiente figura, las dos áreas sombreadas son iguales, así que el planeta tarda lo mismo en ir de A a B que en irde C a D.
La velocidad del planeta irá aumentando cuando dicho cuerpo esté cada vez más próximo al Sol, para que recorra más distancia y se cumpla la igualdad de las áreas.
Diagrama que muestra el recorrido de un planeta alrededor del Sol.



http://www.iesalandalus.com/joomla3/images/stories/FisicayQuimica/flash/fisica2bach/kepler2ley.swf.
Kepler descubrió su segunda ley por ensayo y error.Kepler se dio cuenta de que la línea que conecta a los planetas y al Sol abarca igual área en igual lapso de tiempo. Lo que Kepler encontró es que lleva la misma cantidad de tiempo para el planeta azul vaya de A a B mientras al igual que para ir de C a D. Pero la distancia de C a D es mucho más grande que la de A a B. Tiene que ser de modo que las regiones verdes tengan la misma área. De manera queel planeta debe moverse más rápidamente entre C y D que entre A y B. Esto significa que cuando los planetas están cerca del Sol en su órbita, se mueven más rápidamente que cuando están más lejos. El trabajo de Kepler lo llevó a un importante descubrimiento sobre las distancias de planetas.
Segunda Ley: P2 = a3
La 3ra. Ley de Kepler es una fórmula matemática. Significa que si usted sabe cuántotiempo toma un planeta en circundar el Sol (p), después usted puede determinar a cuál distancia s e encuentra el planeta del Sol (a = eje semimayor de la órbita del planeta). Esta fórmula también nos dice que los planetas lejanos del Sol tardan más tiempo en circundar al Sol que los que se encuentran cercanos al Sol. Se mueven más lentamente alrededor del Sol.
Después de realizar las respectivassimulaciones responde las siguientes preguntas en tu cuaderno.
1) El movimiento de los planetas alrededor del sol, según la segunda ley de Kepler, consiste en que al moverse un planeta en su órbita, el radio vector (línea que une el centro del planeta con el sol) barre áreas iguales en tiempos iguales. Por lo tanto, se puede concluir que el movimiento de los planetas alrededor del sol es:

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