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domingo, 5 de enero de 2020

Aunque ahora mismo se encuentre inmóvil, sentado en una silla, lo cierto es que se está moviendo a una velocidad endiablada. Concretamente, a 110.700 kilómetros por hora. A 30,75 kilómetros por segundo. Y a pesar de que no haya notado nada, este domingo día 5 de enero de 2020 la Tierra, donde se aposentan sus pies, se encuentra moviéndose alrededor del Sol a «máxima potencia». ¿Y a qué se debe?

La respuesta es su órbita elíptica: nuestro planeta tiene un recorrido ovalado en el que el Sol no está exactamente en el centro. Este domingo, justo a las 8.48 (hora peninsular), la Tierra alcanza el perihelio, que es el punto más cercano a la estrella. En concreto, nuestro planeta se encontrará a algo más de 147 millones de kilómetros. La gravedad que ejerce el Sol sobre la Tierra, que es mayor al estar más cerca, provoca la mayor velocidad orbital, con una aceleración de 3.420 kilómetros por hora respecto a la velocidad media de nuestro planeta, que se sitúa en los 107.280 kilómetros a la hora. Por el contrario, en el momento del afelio -cuando la Tierra está en el punto más alejado del Sol- y que este año tendrá lugar el 4 de julio-, su velocidad será de dos kilómetros por segundo menos. Es decir, «desaceleraremos» nuestra velocidad orbital.

Kepler, el científico que se dio cuenta

Este fenómeno fue descubierto por el matemático Johannes Kepler, quien gracias a las notas de uno de sus maestros, el astrónomo danés Tycho Brahe, quien se percató de la órbita elíptica de la Tierra. Esto le llevó a definir la que hoy se conoce como primera ley de Kepler: «Los planetas describen órbitas elípticas alrededor del Sol, que ocupa uno de losfocos de la elipse».    

Pero siguió más allá y en la segunda Ley de Kepler enunció que «la línea que une a uno de los planetas con el sol barre áreas iguales en tiempos iguales». Esto explica cómo varía la velocidad de un planeta en los diferentes puntos de su órbita y cómo aumenta su velocidad cuanto más cerca está de la estrella. Así, la velocidad orbital de un planeta será menor, a mayor distancia del Sol, y a distancias menores la velocidad orbital será mayor. La distancia media del Sol es en promedio de 150 millones de kilómetros. En el afelio alcanza los 152,09 millones de kilómetros y en el perihelio baja a 147,10 millones de kilómetros de distancia. Fuente https://www.abc.es/ciencia/abci-tierra-alcanza-maxima-velocidad-110700-kilometros-hora-202001050133_noticia.html#vca=mod-lo-mas-p3&vmc=leido&vso=ciencia&vli=portadilla.ciencia&vtm_loMas=si

martes, 14 de mayo de 2013

Las leyes de Kepler.

Kepler
Kepler's laws infographic


Las leyes de Kepler fueron enunciadas por Johannes Kepler para describir matemáticamente el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor delSol. 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 L es el producto de la masa del planeta, su velocidad y su distancia al centro del Sol.
L = m \cdot r_1 \cdot v_1 = m \cdot r_2 \cdot v_2 \,
  • 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.
\frac{T^2}{L^3}=K=\text{constante}
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. via http://es.wikipedia.org/wiki/Leyes_de_Kepler