domingo, 9 de septiembre de 2012

MOVIMIENTOS PLANETARIOS:

Los movimientos planetarios están regidos por las Leyes de la Mecánica Celeste de Kepler y Newton. Las órbitas descriptas por los cuerpos celestes alrededor del Sol la encontramos en el trabajo que realizara el Astrónomo Juan Kepler en 1609 y 1618, años en los que logra publicar sus tres leyes describiendo las órbitas planetarias y que las podemos aplicar a todos los cuerpos que cumplan órbitas alrededor de otro cuerpo.
Haciendo historia, alrededor del año 1600, un poco antes, Kepler conoce a su protector Tycho Brahe, con quien compartió conocimientos, y adquirió muchos otros, ya que Tycho Brahe además de ser muy rico, tenía pasión por la Astronomía, y desde hacía unos diez años venía siguiendo la órbita del planeta Marte, y sabemos que en sus mediciones, Tycho era muy cuidadoso y muy exacto.
Tal es así que había confeccionado tablas con los datos de las posiciones de Marte durante todo el período en que este era visible anualmente.
Tycho Brahe, había ideado un Sistema Solar en el cual los planetas describían órbitas alrededor del Sol, pero a su vez, el Sol y la Luna describían una órbita alrededor de la Tierra.
El pintoresco personaje, que ostentaba una nariz postiza de oro maziso, ya que en una pelea perdió parte de ésta, no deseaba enemistarse con la Santa Iglesia, que no aceptaba el modelo copernicano.
Es así que Kepler, partidario del sistema heliocéntrico, viendo que en los apuntes de su amigo y maestro Brahe, comenzó a pensar que la forma circular no era el modelo ideal o que  por alguna razón, la órbita se parecía mas a una elipse que a un círculo.   Sin embargo, durante la vida de Tycho, no pudo hacerse de sus apuntes y sus tablas para confirmar sus sospechas.  En el año 1601, en medio de una fiesta, Tycho Brahe, se desplomó víctima de un ataque al corazón, hecho tal vez desafortunado por un parte, y el comienzo de una lucha por los manuscritos de su amigo con la familia de éste.       La justicia de ese momento después de varios años, terminó por darle la razón a Kepler, recibiendo entonces todas las tablas y anotaciones.
Luego de un tiempo, y ya corría el año 1609, publica sus dos primeras leyes.   La primera de ellas, llamada "Ley de las formas" y la segunda, la "Ley de las áreas".
A continuación, transcribiré el enunciado de la primera ley:
Ley de las formas:  Las órbitas descritas por los planetas alrededor del Sol, son elipses de poca excentricidad en las cuales el Sol ocupa uno de sus focos.



Los planetas describen órbitas elípticas estando el Sol en uno de sus focos
Kepler5.gif (2812 bytes)




Ley de las áreas:  Las áreas barridas por el radio-vector planeta Sol, son iguales en tiempos iguales.         Es decir, son proporcionales a los tiempos empleados que se tomen como referencia.





Recién en 1618, Kepler publica su tercera ley, esta relaciona la distancia media al planeta y su tiempo de revolución sidérea.    El tiempo de revolución sidérea, es tomado de la observación de  la trayectoria del planeta entre las estrellas.   Al completar el ciclo, volverá a una posición determinada.
El enunciado de esta ley, dice los siguiente:
Ley de los períodos:  El cuadrado del período de revolución sidérea (t) es directamente proporcional al cubo del semieje mayor de la órbita del planeta(a).
[Graphics:Kepler/Kepler_gr_2.gif]


(1571 - 1630)


Estas leyes, se pueden deducir de la Ley de la Gravitación Universal de Newton, pero también es cierto que Kepler no necesitó de ésta para su deducción de y poder calcular las distancias a los planetas.
Interesante, Kepler durante su vida no pudo hacer uso de la fórmula de esta ley para resolver las distancias del Sol a los planetas, ya que en su tiempo, no se tenía idea de cual era la escala del Sistema Solar.     ¿Que quiere decir esto?, que no se tenía idea de los tamaños relativos de los planetas entre ellos y con respecto al Sol.
Durante un pasaje de Venus por vuelta del año 1682 mas o menos, por delante del Sol, visto desde París y desde la Guayana Francesa en Sur América al mismo tiempo, permitió establecer algunas relaciones de tamaño y distancia para poder aplicar la fórmula matemática de su tercera ley.
Las formas de las órbitas planetarias, se pueden deducir por la descripción hecha por Newton de las llamadas "cónicas".
Estas son descritas mediante un corte en un cono.

Entra en el siguiente enlace para ver un video sobre las leyes de Kepler. Pon el cursor en http y aparece un cartel para que entres:
http://vimeo.com/7037345


PREGUNTAS SOBRE EL TEMA.

1)¿Se basó en los datos de la órbita de que planeta para formular sus leyes?
2)¿Las distancias a que planetas logró calcular Kepler con la fórmula de su tercera ley?
3)¿Las áreas barridas por el radio-vector planeta Sol son que?
4)¿Quien elaboró las tablas utilizadas por Kepler para deducir sus leyes?
5)El sistema de Tycho Brahe, ¿que características tenía?
6)¿De que modelo de Sistema Solar era partidario Kepler?  

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