Los días (y años) de nuestras vidas " En cuanto a los números anteriores, inmediatamente dará cuenta de que eres diferentes edades en los diferentes planetas. Esto nos lleva a la cuestión de cómo definir los intervalos de tiempo que medimos. ¿Qué es un día? ¿Qué es un año? La tierra está en movimiento. De hecho, varios movimientos distintos a la vez. Hay dos que nos interesan en particular. En primer lugar, la tierra gira sobre su eje, como un trompo. En segundo lugar, la tierra gira alrededor del sol, como un tetherball al final de una cadena que va alrededor del poste central.
La parte superior-como la rotación de la Tierra sobre su eje es la forma en que definimos el día. El tiempo que tarda la Tierra a girar desde el mediodía hasta el mediodía siguiente se define como un día. Nos dividir aún más este período de tiempo en 24 horas, cada uno de los que se divide en 60 minutos, cada uno de los cuales se divide en 60 segundos. No hay reglas que rigen las tasas de rotación de los planetas, todo depende de la cantidad de "spin" fue en el material original que entró en la formación de cada uno. El gigantesco Júpiter tiene un montón de vuelta, girando sobre su eje una vez cada 10 horas, mientras que Venus tarda 243 días en girar una vuelta.
La revolución de la tierra alrededor del sol es cómo se define el año. Un año es el tiempo que tarda la tierra para hacer una revolución - un poco más de 365 días.
Todos aprendemos en la escuela primaria que los planetas se mueven a diferentes tasas de alrededor del sol. Mientras que la tierra tiene 365 días para hacer un circuito, el planeta más cercano, Mercurio, tiene sólo 88 días. Pobres, pesada, y Plutón distantes toma la friolera de 248 años para una revolución. A continuación se muestra una tabla con las tasas de rotación y revolución de las tasas de todos los planetas.
Planeta Período de Rotación Período de Revolución
Mercurio 58,6 días 87,97 días
Venus 243 días 224,7 días
Tierra 0,99 días 365,26 días
Marte 1,03 días 1,88 años
Júpiter 0,41 días 11,86 años
Saturno 0,45 días 29,46 años
Urano 0,72 días 84,01 años
Neptuno 0,67 días 164.79 años
Plutón 6,39 días 248.59 años
¿Por qué las grandes diferencias en los períodos? Tenemos que volver a la época de Galileo, sólo que no vamos a mirar su obra, sino más bien en la obra de uno de sus contemporáneos, Johannes Kepler (1571-1630).
Kepler trabajó brevemente con el gran astrónomo danés observacional de Tycho Brahe. Tycho fue un gran observador y extremadamente exacto, pero did't tienen la capacidad matemática para analizar todos los datos que recogió. Después de la muerte de Tycho en 1601, Kepler fue capaz de obtener las observaciones de Tycho. Tycho las observaciones del movimiento planetario fueron los más precisos del tiempo (antes de la invención del telescopio!). El uso de estas observaciones, Kepler descubrió que los planetas no se mueven en círculos, como 2000 años de "filosofía natural" había enseñado. Descubrió que se mueven en elipses. Una elipse es una especie de círculo aplastado con un diámetro corto (el "eje menor") y un diámetro mayor (el "eje principal"). Encontró que el Sol se coloca en un "foco" de la elipse (hay dos ambos ubicados en el eje de los principales "focos"). También descubrió que cuando los planetas estaban más cerca del sol en sus órbitas, se mueven más rápido que cuando estaban más lejos del sol. Muchos años más tarde, descubrió que cuanto más un planeta fue del sol, en promedio, más tiempo tomó para que el planeta para hacer una revolución completa. Estas tres leyes, declaró matemáticamente por Kepler, son conocidas como "Leyes de Kepler del movimiento orbital." Las leyes de Kepler se siguen utilizando hoy para predecir los movimientos de los planetas, cometas, asteroides, estrellas, galaxias y naves espaciales.
Aquí puede ver un planeta en una órbita muy elíptica.
Tenga en cuenta cómo se acelera cuando se encuentra cerca del sol.
(Requiere QuickTime Plugin) La tercera ley de Kepler es la que más nos interesa. Señala con precisión que el período de tiempo que un planeta tarda en girar alrededor del Sol es proporcional al cuadrado de la distancia media del Sol en cubos. He aquí la fórmula:
Vamos a resolver para el periodo tomando la raíz cuadrada de ambos lados:
Tenga en cuenta que la distancia del planeta desde el sol es mayor, el período, o tiempo para hacer una órbita, se hacen más largos. Kepler no sabía la razón de estas leyes, aunque sabía que tenía algo que ver con el Sol y su influencia en los planetas. Que tuvo que esperar 50 años para Isaac Newton a descubrir la ley de la gravitación universal.
La gravedad de la situación Más cerca de los planetas giran más rápido, más distantes planetas giran más despacio. ¿Por qué? La respuesta está en cómo funciona la gravedad. La fuerza de gravedad es una medida de la atracción entre dos cuerpos. Esta fuerza depende de algunas cosas. En primer lugar, depende de la masa del sol y de la masa del planeta que está considerando. Cuanto más pesado sea el planeta, más fuerte será la atracción. Si hace doble la masa del planeta, la gravedad hace que el doble de duro. Por otro lado, cuanto más lejos del planeta es el sol, más débil será la atracción entre los dos. La fuerza se debilita con bastante rapidez. Si se duplica la distancia, la fuerza es una cuarta parte. Si el triple de la separación, la fuerza se reduce a una novena parte. Diez veces la distancia, la centésima parte de la fuerza. Ver el patrón? La fuerza disminuye con el cuadrado de la distancia. Si ponemos esto en una ecuación sería así:
Las dos "M" en la parte superior son la masa del Sol y el planeta de la masa. La "r" a continuación es la distancia entre los dos. Las masas están en el numerador ya que la fuerza se hace más grande si se hacen más grandes. La distancia está en el denominador porque la fuerza más pequeña que la distancia es grande . Tenga en cuenta que la fuerza nunca llega a ser cero, no importa lo lejos que viaje. Conociendo esta ley ayuda a inderstand por qué los planetas se mueven más rápido cuando están más cerca del Sol - se puso con una fuerza más fuerte y se dio media vuelta más rápido!
Lic:Rene Davila. /05050011
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