Las leyes del movimiento de los planetas del sistema solar.


Las leyes del movimiento de los planetas del sistema solar.

El descubridor de las leyes del movimiento de los planetas del sistema solar fue el científico alemán Johannes Kepler. Mientras estudiaba el sistema de Nicolaus Copernicus y las observaciones de los cuerpos celestes realizadas por Tycho Brahe, fue el primero en descubrir las leyes básicas que rigen el movimiento de los cuerpos celestes alrededor del Sol. Posteriormente pasaron a la historia como las tres leyes de Kepler. Este fue un descubrimiento importante en la astronomía del siglo XVII.

primera ley de kepler

El matemático y astrónomo alemán Johannes Kepler, que vivió en el siglo XVII, se dedicó al estudio del sistema solar. Al estudiar los trabajos científicos de Copérnico y Brahe, notó inexactitudes en la descripción de los esquemas de las órbitas planetarias y descubrió que las trayectorias de algunos planetas no correspondían a un círculo ideal. Habiendo mejorado todo el conocimiento que existía en ese momento, formuló brevemente las leyes del movimiento de los planetas del sistema solar.

En el curso de observaciones a largo plazo, Kepler estableció que las órbitas de todos los planetas de nuestro sistema están ubicadas casi en el mismo plano. La mayoría de los cuerpos celestes se mueven en órbitas en forma de elipse cercana a un círculo. Y solo dos planetas, Marte y Plutón, se mueven alrededor del Sol en órbitas más alargadas.

La esencia de la primera ley de Kepler es que todos los planetas del sistema solar se mueven a lo largo de una curva cerrada en forma de elipse, en uno de cuyos focos se encuentra el Sol.

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Sólo hay dos focos. Estos son dos puntos dentro de la curva, la suma de las distancias desde las cuales a cualquier punto de la elipse es constante.

El tipo de órbita que describe un cuerpo depende de su velocidad. A cierta velocidad, el cuerpo describe un círculo alrededor del centro de atracción. Esta velocidad, que se denomina primera velocidad cósmica, se da a los cuerpos lanzados como satélites artificiales de la Tierra. Es de unos 8 km/s.

segunda ley de kepler

Habiendo establecido que la órbita de los planetas es una elipse, el científico decidió averiguar en qué segmentos de la trayectoria orbital el cuerpo celeste frena y acelera.

La segunda ley de Kepler establece que cada planeta se mueve en un plano que pasa por el centro del Sol y, durante períodos de tiempo iguales, el radio vector que conecta el Sol y el planeta describe áreas iguales.

Hay dos conceptos asociados con la segunda ley de Kepler que se aplican al sistema solar:

  • perihelio – el punto de la órbita más cercano al Sol;
  • afelio – el punto más distante de la órbita.

Para mantener la constancia de las áreas, el cuerpo celeste debe moverse en distintos puntos de la órbita con distintas velocidades. Entonces, por ejemplo, nuestra Tierra se mueve alrededor del Sol de manera desigual: en el perihelio tiene una velocidad lineal mayor que en el afelio.

tercera ley de kepler

Existe una relación directa entre perihelio y afelio. El segmento que conecta estos dos puntos se llama eje mayor de la órbita. Si divide este segmento por la mitad, obtiene un semieje mayor, que se usa con más frecuencia en astronomía.

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La tercera ley de Kepler suena así: la relación de revoluciones completas alrededor de la estrella central para dos planetas cualquiera del sistema, al cuadrado, siempre es igual a la relación de los semiejes mayores de las trayectorias orbitales de estos cuerpos, al cubo.

Con base en esta ley, puedes calcular la duración del año de cualquier planeta, conociendo su distancia al Sol. Y, a la inversa, de acuerdo con esta ley, puede calcular la órbita, conociendo el período de revolución.

La tercera ley de Kepler es válida tanto para planetas como para satélites, y su error no supera el 1%.

En un informe de geografía para grado 5 sobre el movimiento de los planetas del sistema solar, es importante describir las tres leyes de Kepler, que son fundamentales.

¿Qué hemos aprendido?

Las leyes de Kepler describen las leyes del movimiento de los cuerpos celestes alrededor del Sol. Los planetas del sistema solar se encuentran en el mismo plano y giran alrededor de la estrella en una órbita en forma de elipse. Como resultado, los planetas se mueven en diferentes puntos de la órbita a diferentes velocidades. Además, las leyes de Kepler te permiten calcular la órbita o la duración del año de cualquier planeta.





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