Guian 3_Fisica_LCCP_3 MedioElectivo
PROVIDENCIA
DPTO DE FÍSICA
GUIA DE APRENDIZAJE Nº 3
FECHA DE EDICION: 24 noviembre 2011
Instrucciones:
1) Lea atentamente la siguiente guía de trabajo y responde las preguntasplanteadas.
2) Para resolver los problemas numéricos debes tener presente los siguientes aspectos:
a) Datos: identificar magnitudes, unidades y transformar si es necesario.
b) Fórmula: reconocer fórmula a utilizar y explicitarla.
c) Desarrollo del problema: presentar todo el procedimiento de resolución sin omitir pasos.
d) Respuesta: presentar una respuesta cuantitativa y cualitativa,por ejemplo: la velocidad del móvil es
20(m/s) y se mueve hacia la derecha.
e) En la evaluación se considera: Fecha de entrega y presentación
3) Entrega tu guía desarrollada en grupos de cinco estudiantes en la Corporación de Desarrollo Social
el día 28 de noviembre hasta las 13:00 horas, indicando su curso, nombres y su profesora correspondiente.
LEYES DE KEPLER
Antes deiniciar el estudio de las leyes de Kepler, debemos recordar el concepto de elipse. Es una figura geométrica simétrica que se define como el lugar geométrico de los puntos del plano tales que la suma de sus distancias a dos puntos fijos (F1 y F es constante
AO = A’O semieje mayor
BO = B’O semieje menor
OF = OF’= distancia desde el centro de la elipse a los focos
La ecuación de la elipse esx2 + y2 1
a2 b2
La excentricidad (e) es una medida de la forma de la elipse. Es la razón entre OF / OA. Su valor es siempre menor que 1. Si e es cercano a 1 la elipse es alargada; si es cercana a 0 tiene forma similar a una circunferencia
Johannes Kepler llegó a trabajar con Tycho Brahe un año antes que éste muriera y heredótodas sus observaciones planetarias. Realizó estudios matemáticos y cálculos de estas observaciones. De esta manera, logró enunciar las tres leyes que describen el movimiento planetario
Primera ley de Kepler
“Todos los planetas se mueven en órbitas elípticas con el Sol en uno de esos focos”
El Sol y los planetas están unidos gravitacionalmente y la fuerza de atracción disminuye a medida queaumenta la distancia entre ellos
Los planetas tienen órbitas casi circulares, por lo tanto, e tiende a 0 y los cometas tienen órbitas muy excéntricas
Segunda ley de Kepler o ley de las áreas
“El radio vector que une al Sol con un planeta barre áreas iguales en tiempos iguales”
El radio vector es la línea que une al Sol con el planeta que gira en la órbita elíptica. A medida que elplaneta recorre su órbita, el radio vector cubre un área dentro de la elipse en un intervalo de tiempo. Poe ejemplo el área AB la recorre en un tiempo Δ t; en ese mismo tiempo recorre el área CD y EF. Esta ley es consecuencia de la ley de conservación del momento angular, propiedad que tienen los sistemas de rotación
El punto más alejado del Sol dentro de la órbita se llama afelio y el más cercanoperihelio. En esos puntos la velocidad es perpendicular al radio vector; la segunda ley se puede expresar también de la siguiente forma:
v1* r1 = v2 * r2
Donde v1 y v2 son la velocidad orbital en el punto P1 (perihelio) y P2 (afelio), respectivamente; r1 y r2 a la distancia del planeta al Sol
Problema resuelto
La Tierradescribe una órbita elíptica alrededor del Sol. La distancia al Sol en el perihelio es 1,475 * 108 km y en el afelio 1,526 * 108 km, la velocidad en este punto es 29,1 km/s. Calcular la velocidad de traslación de la Tierra en el perihelio
Datos
r1 = 1,475 * 108 km
r2 = 1,526 * 108 km
v2 = 29, 1 km/s
v1 = x
v1* r1 = v2 * r2 x * 1,475 * 108 km = 29, 1 km/s...
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