Leyes de Kepler

Profesor Sergio Llanos
12 Jan 202222:56

Summary

TLDREn esta clase, se explican las tres leyes de Kepler, fundamentales para entender el movimiento de los planetas alrededor del Sol. Kepler, basado en observaciones detalladas de Tycho Brahé, formuló que los planetas tienen órbitas elípticas con el Sol en un foco, barren áreas iguales en tiempos iguales y su periodo orbital al cuadrado está proporcional al cubo del radio medio de su órbita. Estas leyes son clave para entender no solo los planetas, sino también otros objetos en el espacio, como cometas y asteroides.

Takeaways

  • 😀 Las tres leyes de Kepler son fundamentales para entender el movimiento de los planetas alrededor del sol.
  • 🌞 La primera ley de Kepler establece que los planetas se mueven en órbitas elípticas, con el sol en uno de los focos.
  • 📏 La segunda ley de Kepler afirma que el radio vector de un planeta barre áreas iguales en intervalos de tiempo iguales, lo que implica que la velocidad varía en la órbita.
  • 🔄 La tercera ley de Kepler relaciona el periodo orbital de un planeta con el cubo del radio medio de su órbita, estableciendo una proporción constante.
  • 👨‍🔬 Johannes Kepler desarrolló sus leyes basándose en las meticulosas observaciones de Tycho Brahé.
  • 🌐 La ley de la gravitación universal de Isaac Newton fue influenciada por las leyes de Kepler y la matemática de la época.
  • 🌌 Albert Einstein más tarde integró las leyes de Kepler y la mecánica de Newton en su teoría de la relatividad, explicando la gravedad a través de la deformación del espacio-tiempo.
  • 📈 La excentricidad de las órbitas planetarias es un factor clave en la aplicación de las leyes de Kepler, aunque para los planetas es mínima y su trayectoria es casi circular.
  • 📚 El conocimiento de las leyes de Kepler es aplicable a todos los objetos que orbitan alrededor de otros, como planetas, cometas, asteroides y la luna.
  • 🔗 La constante matemática que surge de la tercera ley de Kepler es crucial para entender las proporciones en el sistema solar y se puede calcular usando la masa del sol y la constante de gravitación universal.

Q & A

  • ¿Quiénes fueron algunos de los astrónomos mencionados en el guion que contribuyeron a la comprensión del universo antes de Johannes Kepler?

    -En el guion se mencionan a Ptolomeo, que propuso un modelo geocéntrico; a Nicolás Copérnico, quien propuso el modelo heliocéntrico; y a Tycho Brahé, conocido por sus detalladas observaciones del movimiento de los planetas.

  • ¿Cuál fue la contribución de Galileo Galilei al estudio del universo según el guion?

    -Galileo Galilei, después de la invención del telescopio, pudo realizar observaciones que confirmaban las leyes de Johannes Kepler.

  • ¿Cómo se relaciona la obra de Isaac Newton con las leyes de Kepler mencionadas en el guion?

    -Isaac Newton, basándose en las propuestas de Kepler y en las matemáticas, formuló la ley de gravitación universal desde un punto de vista físico.

  • ¿Qué teoría公式o Albert Einstein que complementó la comprensión de la gravedad según lo explicado en el guion?

    -Albert Einstein formulaó la teoría de la relatividad, que articula la gravedad a partir de las teorías de Newton y Kepler.

  • ¿Cuál es la primera ley de Kepler según el guion y qué significa?

    -La primera ley de Kepler afirma que cada planeta se mueve en una órbita elíptica con el sol en uno de los focos.

  • ¿Qué indica la segunda ley de Kepler y cómo se relaciona con el movimiento de los planetas?

    -La segunda ley de Kepler indica que el radio vector de cada planeta barre áreas iguales en tiempos iguales, lo que describe cómo varía la velocidad de un planeta a lo largo de su órbita.

  • ¿Cómo se define el periodo orbital de un planeta según lo que se explicó en el guion?

    -El periodo orbital de un planeta es el tiempo que tarda en dar una vuelta completa alrededor del sol.

  • ¿Cuál es la tercera ley de Kepler y cómo se relaciona con el radio medio de la órbita de un planeta?

    -La tercera ley de Kepler establece que el cuadrado del periodo orbital de un planeta es directamente proporcional al cubo del radio medio de su órbita elíptica.

  • ¿Cómo se calcula la excentricidad de una órbita elíptica y qué significa?

    -La excentricidad de una órbita elíptica se calcula como la razón entre la distancia del centro al foco y la distancia del centro al afelio. Indica la deformación de una elipse con respecto a una circunferencia.

  • ¿Qué es una unidad astronómica y cómo se relaciona con la Tierra y el Sol?

    -Una unidad astronómica es la distancia media entre la Tierra y el Sol, que es de aproximadamente 149.6 millones de kilómetros.

Outlines

00:00

📚 Introducción a las Leyes de Kepler

Esta clase se centra en la explicación de las tres leyes de Kepler, fundamentales para el entendimiento del movimiento planetario. Se menciona que las notas de la clase están disponibles en el enlace de la descripción del vídeo. Las leyes tratan sobre órbitas elípticas, áreas iguales en tiempos iguales y la relación entre el periodo orbital y el radio medio de la órbita. Se hace referencia a Johannes Kepler, su vida y aportes significativos a la astronomía, así como a otros astrónomos como Ptolomeo, Copérnico, Tycho Brahé, Galileo Galilei y Isaac Newton, quienes contribuyeron a la comprensión del sistema solar y la mecánica celeste.

05:01

🌌 Construcción de una Elipse y Primera Ley de Kepler

Se detalla el proceso de construcción de una elipse utilizando una cuerda y dos focos, representando la trayectoria de un planeta alrededor del sol según la Primera Ley de Kepler. Se explica que los planetas no tienen órbitas circulares sino elípticas, con el sol en uno de los focos. Se menciona el perihelio y el afelio, los puntos más cercanos y más alejados del sol respectivamente, y cómo la velocidad de los planetas varía en su órbita. Además, se introducen conceptos como el radio vector y cómo la fuerza gravitacional entre el sol y los planetas es variable.

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📐 Segundo Ley de Kepler y Conservación del Momento Angular

La Segunda Ley de Kepler establece que el radio vector de un planeta barre áreas iguales en tiempos iguales, independientemente de su velocidad variable. Esto se debe a la conservación del momento angular, que es el producto vectorial del radio vector y la cantidad de movimiento del planeta. Se discute cómo este momento angular es constante a lo largo de toda la trayectoria planetaria y cómo la conservación de este momento se manifiesta en la variación de la velocidad del planeta en diferentes puntos de su órbita.

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⏳ Tercera Ley de Kepler y Relación entre Periodo y Radio Medio

La Tercera Ley de Kepler relaciona el cuadrado del periodo orbital de un planeta con el cubo del radio medio de su órbita elíptica. Se explica que este periodo orbital es el tiempo que toma un planeta para completar una vuelta alrededor del sol, y el radio medio es la distancia promedio desde el planeta hasta el sol. Se introduce la unidad astronómica como medida de esta distancia media y cómo la ley se aplica a todos los objetos que orbitan alrededor de otros, como planetas, cometas y lunas. Además, se invita a los estudiantes a calcular la constante de esta relación utilizando el sistema internacional de unidades.

20:04

🔍 Aplicación y Confirmación de las Leyes de Kepler

Se enfatiza la universalidad de las Leyes de Kepler, que son aplicables a todos los astros que orbitan alrededor de otros, incluyendo los ocho planetas, cometas, asteroides y la luna. El profesor Sergio Llano, ingeniero mecánico de la Universidad del Valle en Cali, Colombia, concluye la clase invitando a los estudiantes a interactuar con el contenido, suscribirse al canal y contribuir a la creación de más clases similares. Además, se recuerda que las notas de la clase están disponibles en el enlace de la descripción del vídeo.

Mindmap

Keywords

💡Leyes de Kepler

Las tres leyes de Kepler son fundamentales en la astronomía y describen cómo los planetas orbitan alrededor del sol. En el video, se explica que cada planeta se mueve en una órbita elíptica, con el sol en uno de los focos (Primera Ley), que los radio vectores de los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales (Segunda Ley), y que el cuadrado del periodo orbital de un planeta es proporcional al cubo del radio medio de su órbita (Tercera Ley). Estas leyes son clave para entender el movimiento planetario y se discuten en detalle en el video.

💡Órbita elíptica

Una órbita elíptica es la trayectoria que sigue un planeta alrededor del sol, descrita por la Primera Ley de Kepler. En el video, se menciona que el sol se encuentra en uno de los focos de la elipse, lo que define la forma de la órbita. Esto es importante porque muestra que las trayectorias planetarias no son circulares perfectas, sino que tienen una forma elíptica, lo que influye en la velocidad variable de los planetas a lo largo de su órbita.

💡Áreas iguales en tiempos iguales

Esta frase se refiere a la Segunda Ley de Kepler, que establece que un planeta barre áreas iguales con su radio vector en intervalos de tiempo iguales. Esto se ilustra en el video con ejemplos de cómo el planeta viaja más rápido cerca del sol (perihelio) y más despacio lejos del sol (afelio), pero siempre barren áreas iguales en el mismo tiempo. Esta ley es crucial para entender la variación de la velocidad de los planetas en su órbita.

💡Perihelio y Afelio

El perihelio es el punto más cercano de la órbita de un planeta al sol, mientras que el afelio es el punto más lejano. Estos términos son importantes en el video para entender cómo la velocidad de un planeta varía a lo largo de su órbita, ya que el planeta se mueve más rápido en el perihelio y más despacio en el afelio, de acuerdo con la Segunda Ley de Kepler.

💡Vector

Un vector en el contexto del video se refiere a una cantidad con dirección, como la posición de un planeta en su órbita. Se usan vectores para representar la trayectoria de los planetas y cómo varía su velocidad en diferentes puntos de su órbita. Esto es esencial para entender cómo las leyes de Kepler describen el movimiento planetario.

💡Eccentricidad

La excentricidad es una medida de la deformación de una elipse, definida como la distancia del centro de la elipse al foco dividida por la distancia del centro a uno de los vértices (el semieje mayor). En el video, se menciona que la excentricidad de las órbitas planetarias es pequeña, lo que significa que las órbitas son casi circulares, pero siguen siendo elípticas.

💡Momento angular

El momento angular, también conocido como momento cinético, es una medida de la cantidad de movimiento de un objeto en rotación o translación. En el video, se explica que el momento angular de un planeta en su órbita es constante, lo que implica que la tasa a la que un planeta barren áreas es constante a lo largo de su trayectoria, de acuerdo con la Segunda Ley de Kepler.

💡Periodo orbital

El periodo orbital es el tiempo que toma un planeta para completar una revolución alrededor del sol. En el video, se utiliza el periodo orbital para explicar la Tercera Ley de Kepler, que relaciona el periodo orbital de un planeta con el radio medio de su órbita. Por ejemplo, se menciona que la Tierra completa su órbita en aproximadamente un año.

💡Radio medio

El radio medio de la órbita de un planeta es el promedio de todas las distancias desde el centro de la órbita hasta el planeta a lo largo de su trayectoria. En el video, se destaca que para una órbita elíptica, el radio medio es igual al semieje mayor, y es utilizado en la Tercera Ley de Kepler para describir la relación entre el periodo orbital y la distancia promedio del planeta al sol.

💡Constante de gravitación universal

La constante de gravitación universal, representada por la letra 'g', es una constante matemática que aparece en la fórmula de la Tercera Ley de Kepler y en la Ley de Gravitación Universal de Newton. En el video, se menciona que esta constante permite calcular la relación entre el periodo orbital y el radio medio de una órbita en términos de la masa del sol y la gravedad.

Highlights

Se explicarán las tres leyes de Kepler, fundamentales en la astronomía.

Primera ley de Kepler: Los planetas se mueven en órbitas elípticas con el Sol en uno de los focos.

Segunda ley de Kepler: Los radio vectores de los planetas barren áreas iguales en tiempos iguales.

Tercera ley de Kepler: El cuadrado del periodo orbital de un planeta está directamente proporcional al cubo del radio medio de su órbita.

Johannes Kepler, alemán, vivió entre 1571 y 1630 y fue quien formuló estas leyes.

Ptolemeo propuso un modelo geocéntrico, considerando la Tierra como el centro del universo.

Nicolás Copérnico, polaco, vivió entre 1473 y 1543 y propuso el modelo heliocéntrico.

Tycho Brahé, danés, vivió entre 1546 y 1601 y realizó observaciones detalladas del movimiento de los planetas.

Galileo Galilei, italiano, vivió entre 1564 y 1642 y desarrolló el telescopio, permitiendo observaciones más precisas.

Isaac Newton, inglés, vivió entre 1643 y 1727 y formuló la ley de gravitación universal.

Albert Einstein, alemán, vivió entre 1879 y 1955 y con su teoría de la relatividad articulaó la gravedad.

La construcción de una elipse geométrica se describe con una cuerda y dos focos.

La excentricidad de una órbita elíptica se define como la relación entre la distancia del centro al foco y la distancia del centro al afelio.

La conservación del momento angular en la trayectoria de los planetas es fundamental en la segunda ley de Kepler.

La tercera ley de Kepler permite calcular el periodo orbital de un planeta y su radio medio orbital.

Las leyes de Kepler son aplicables a todos los astros que orbitan alrededor de otro, incluyendo planetas, cometas y la Luna.

El profesor Sergio Llanos es ingeniero mecánico de la Universidad del Valle en Cali, Colombia.

Transcripts

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o la ingeniosos e ingeniosas hoy

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tendremos una espectacular clase donde

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explicaré las tres leyes de kepler

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recuerda que las notas de esta clase van

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a quedar aquí abajo en el enlace que

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dejo en la descripción del vídeo veremos

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las tres leyes de kepler la primera ley

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la segunda ley que tienen que ver con

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áreas iguales en tiempos iguales y la

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tercera ley de kepler en cuanto a su

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periodo y su radio medio

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johannes kepler

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alemán

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vivió entre los años 1500

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71 y

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1630

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con él

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a lo largo de la historia

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muchos personajes han estudiado el

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espacio el sistema solar

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puedes ponerle pausa y recordar quién es

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cada uno de ellos

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iniciemos por ptolomeo nació en egipto

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vivió entre los años 100 y 170 fue uno

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de los primeros que empezó a estudiar el

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cielo se imaginó cómo era la mecánica

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celeste

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propuso que la tierra era el centro del

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universo

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y que el sol y los planetas giraban

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alrededor de ella un modelo

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geocéntrico

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nicolás copérnico

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nació en polonia vivió entre los años

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1473

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1543 propuso el modelo heliocéntrico

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donde ya no la tierra según ptolomeo

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sino el sol era el centro del universo

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y los planetas giraban alrededor de él

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pero en trayectorias

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circunferencia les

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ahora tenemos a quien recuerdas ok

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tycho brahé

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nació en dinamarca vivió entre los años

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1500 46 y

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1.601 tenía un laboratorio muy bien

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organizado e hizo observaciones sobre el

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movimiento de los planetas muy

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detalladas muy bien registradas que

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fueron fundamento para que johannes

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kepler pudiera formular sus tres

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y trabajaron juntos posterior a la

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muerte de tycho brahé

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johannes kepler hereda todas las notas y

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los registros que había hecho tycho

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brahé y su laboratorio y a partir de

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ello desarrollar sus tres leyes

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a quien tenemos acá

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galileo galilei nació en italia vive

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entre los años

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1564-1642

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inventó el telescopio posterior al

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descubrimiento del telescopio galileo

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galilei pudo confrontar muchas de sus

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observaciones a partir de las leyes de

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johannes kepler

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y muchos años después

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isaac newton

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inglés que vivió entre los años

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1643 1727

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a partir de todas las propuestas de

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ellos y de las matemáticas de johannes

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kepler pudo formular desde el punto de

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vista físico la ley de gravitación

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universal

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pero fue

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albert eisntein alemán que vivió entre

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los años

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1879 1955 que con su teoría de la

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relatividad

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pudo articular la gravedad a partir de

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newton y de kepler y de tycho brahé y de

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galileo galilei y de nicolás copérnico

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anunciando que las masas de dichos

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astros deforman el espacio-tiempo

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ahora sí vámonos con la primera ley de

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kepler anunciada en

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1609

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cada planeta se mueve en una órbita

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elíptica con el sol en uno de los focos

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de la elipse que es una elipse es un

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lugar geométrico a partir de una cónica

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dibujemos un sistema de coordenadas

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cartesianas xy en este sistema de

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coordenadas cartesianas vamos a dibujar

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dos puntos estos dos puntos

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equidistantes

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del centro del origen del plano

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cartesiano y un tercer punto

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a partir de ellos y con el apoyo de una

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cuerda esta cuerdita vamos a construir

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vamos a dibujar una elipse cómo lo vamos

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a hacer

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esta cuerda va a tener esta longitud que

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te vas a dar cuenta que va a ser el eje

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mayor de la elipse pero vamos a pegarla

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en estos dos puntos que te darás cuenta

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que son los focos aquí tengo una cinta a

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partir de esta cinta vamos en este poco

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pegamos

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esta parte de la cuerda

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con esta otra cinta

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esta otra parte de la cuerda en este

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foco estos dos puntos son los focos

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este va a ser un punto de nuestra elipse

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como un marcador

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este marcador

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estiro esta cuerda

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me debe coincidir con este punto y voy a

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trazar nuestra elipse

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observa que siempre la suma de estos

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segmentos va a ser constante y es en

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realidad 2a

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aquí tengo una parte

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aquí tengo la otra

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vámonos con la parte de abajo

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nuestra elipse construyendo nuestra

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elipse

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y ahí está

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y observa que ahí tengo nuestra elipse

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está el ipse coincide

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muy aproximado con lo que acabamos de

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dibujar y en nuestra elipse tengo este

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punto

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este punto que siempre recuerda que

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vamos a tener que la suma de ellos dos

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va a ser 2a si quieres una explicación

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muy detallada de la construcción de una

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elipse y del lugar geométrico de la

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elipse aquí te dejo un enlace de una

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clase que ofrecía en vivo con todo lo

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referente a la elipse su ecuación vamos

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a dejar los focos y uno de los puntos

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que manifestaba johannes kepler el en su

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primera ley

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manifestó que los planetas tienen

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trayectorias no circunferencia les

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tienen trayectorias elípticas es una

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elipse donde el sol es uno de sus focos

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aquí vamos a ubicar el sol y este va a

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ser un planeta dibujemos marte porque

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porque johannes kepler pasó la mayoría

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de sus observaciones en marte en una

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elipse en esta disposición los planetas

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tienen trayectorias elípticas donde el

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sol es uno de sus focos que observas ahí

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donde es más rápido el planeta

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en este extremo donde queda más cerca al

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sol y acá viaja más lento por lo tanto

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la velocidad de los planetas en

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trayectorias elípticas alrededor del sol

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va variando he dibujado el perihelio

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punto más cercano al sol el afelio punto

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más alejado del sol y 23 vector es un

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vector azul un vector rojo y un vector

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amarillo que representan esos vectores

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el vector azul que es todo el tiempo

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tangente a la elipse que representa

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que representa muy bien la velocidad del

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planeta que es variable y es tangente a

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la trayectoria aumenta aumenta y

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disminuye el punto donde tiene menor

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velocidad y que significa el vector rojo

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que observa que aquí va aumentando

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disminuye es pequeño aumenta aumenta

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aumenta y es ar con el vector amarillo

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son pares acción reacción acción

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reacción

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representan la fuerza de atracción

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gravitacional que hay entre el sol y el

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planeta el vector amarillo es la fuerza

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que le hace marte al sol y el vector

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rojo es la fuerza que le hace el sol a

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marte y es variable de acuerdo con la

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ley de gravitación universal de esa

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actitud donde esta fuerza es

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directamente proporcional a las masas

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más al sol masa del planeta e

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inversamente proporcional al cuadrado

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del radio medio

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donde g es la constante de gravitación

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universal que es de 667 por 10 a la

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menos 11 minutos por metro cuadrado

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sobre kilogramo cuadrado te voy a dejar

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por aquí el enlace donde explicó la ley

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de gravitación universal de isaac newton

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ahora en esta el ipse

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donde desde este punto desde el

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perihelio hasta el afelio es su eje

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mayor del centro hasta este punto es el

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semieje mayor que vamos a llamar a y

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desde el centro hasta un poco vamos a

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llamarlo si ya está se va a llamar

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excentricidad y la excentricidad la

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razón la división que hay entre la

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distancia del centro al foco y la

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distancia del centro al a feliu es decir

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el semieje mayor esta razón se llama

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excentricidad

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porque lo traigo a colación porque en

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realidad los planetas no tienen una

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excentricidad tan grande con respecto al

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sol en realidad estos dos focos están

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mucho más cerca

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y su trayectoria es casi circunferencial

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no es una circunferencia los focos si

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están separados pero es casi

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sin embargo obedece a una trayectoria

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elíptica donde el sol es uno de sus

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focos y tiene una excentricidad que tú

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puedes determinar cada planeta tiene una

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excentricidad diferente y sus

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trayectorias son casi circunferencia

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leds pero no lo son

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primera ley de kepler cada planeta se

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mueve en una órbita elíptica con el sol

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en uno de los focos de la elipse vámonos

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con la segunda ley de kepler el radio

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vector

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de cada planeta barre a áreas iguales en

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tiempos iguales qué significa eso esta

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ley fue denunciada de 1609

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si tengo

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nuestro planeta en trayectoria elíptica

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vamos a ubicarlo por acá y vamos a

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ubicar la distancia del centro del sol

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al centro del planeta y este va a ser

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nuestro radio vector y este planeta se

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va a desplazar de un punto a otro

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teniendo en cuenta un tiempo te iba a

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barrer una área

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este es el área barrida por el radio

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vector durante un tiempo tomemos otro

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punto del planeta por aquí

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y va a pasar el mismo tiempo de acá pero

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recuerda que decíamos antes que en este

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punto el planeta viaja más lento y aquí

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viaja más rápido y al viajar más rápido

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recorre en el mismo tiempo mayor

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distancia por lo tanto va a barrer esta

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área la segunda ley de kepler anuncia

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que los planetas barren áreas iguales

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estas dos áreas van a ser iguales si el

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planeta se mueve en tiempos iguales

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áreas iguales en tiempos iguales si este

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tiempo del planeta venir de aquí a acá

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es el mismo en el de aquí acá esta área

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es igual a esta segunda lente a kepler

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ahora veamos la tierra

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la tierra en su trayectoria elíptica

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alrededor del sol va a tener su afelio

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el 4 de julio y este es su radio vector

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y su radio vector va a barrer áreas

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iguales en tiempos iguales el perihelio

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se logra el 4 de enero observa que la

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divide en 12 tiempos que pueden

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representar 12 meses del año de aquí y

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acá sería de 4 de julio a 4 de agosto

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4 de septiembre 4 de octubre 4 de

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noviembre 4 de diciembre por acá 4 de

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enero 4 de febrero 4 de marzo 4 de abril

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4 de mayo 4 de junio y 4 de julio esta

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ley se sustenta también teniendo en

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cuenta

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que se conserva el momento angular un

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momento cinético de la trayectoria de

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los planetas alrededor del sol a este

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momento angular lo vamos a llamar l y es

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el producto cruz o producto vectorial

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entre el radio vector r

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y la cantidad de movimiento del planeta

play15:04

que es el producto de su masa por su

play15:06

velocidad masa es escalar por el vector

play15:09

velocidad

play15:12

este

play15:13

un momento angular es constante en toda

play15:17

su trayectoria significa el producto de

play15:20

r por m v el radio por la masa por la

play15:25

velocidad es igual en este punto en este

play15:29

punto en este punto en este punto en

play15:30

todos los puntos en este punto y el

play15:35

vector velocidad es mayor aquí viaja

play15:37

mucho más rápido y el vector radio es

play15:40

más pequeño pero este producto r rm por

play15:44

v es igual a r por m por v

play15:48

y es igual a rpm por v producto

play15:51

sectorial o producto cruz y es igual a r

play15:55

por mpv

play15:57

segunda ley de kepler

play16:00

el radio vector de cada planeta barre

play16:05

áreas iguales en tiempos iguales y

play16:09

finalmente la tercera ley de kepler

play16:13

enuncia que para cualquier planeta el

play16:18

cuadrado de su periodo orbital

play16:22

al cuadrado en su periodo orbital

play16:25

es

play16:27

directamente proporcional al cubo

play16:31

del radio medio de su órbita elíptica

play16:36

fue enunciada a 10 años después que las

play16:39

dos anteriores en 1619 que significa

play16:43

esto tengo nuestro planeta el planeta

play16:46

tierra

play16:49

el periodo de orbital es el tiempo en

play16:51

que se demora en dar una vuelta

play16:53

alrededor del sol cuál es el periodo

play16:55

orbital de la tierra

play16:56

recuerdas lo vamos a simbolizar con la

play16:59

letra n

play17:01

de tiempo es el periodo de mayúscula y

play17:06

el periodo orbital de la tierra es un

play17:08

año claro es un año son 365 días y 6

play17:12

horas aproximadamente un año lo llamamos

play17:16

año y el radio medio es el promedio de

play17:22

todas las distancias que hay a lo largo

play17:26

de su trayectoria

play17:27

de todos los radios pero al ser una

play17:31

elipse es radio medio también es igual

play17:37

el semieje mayor

play17:41

podemos afirmar que en la trayectoria

play17:44

elíptica de un planeta su radio medio es

play17:48

su semieje mayor la distancia que hay

play17:50

del centro de la elipse al apoyo a iu en

play17:54

nuestro planeta tierra esta distancia

play17:57

este radio medio esta distancia que hay

play18:00

de la tierra al sol es de

play18:03

1,4 96 por 10 a la 11 metros y a esto se

play18:08

le llama una unidad astronómica que es

play18:10

una unidad astronómica el radio medio o

play18:13

la distancia media que hay desde nuestra

play18:16

tierra al sol y que dice la tercera ley

play18:19

de kepler que el cuadrado de su periodo

play18:23

orbital es directamente proporcional al

play18:26

cubo del radio medio o el semieje mayor

play18:30

esta es la tercera ley de kepler y se

play18:32

cumple

play18:34

a partir de ello podemos afirmar el

play18:37

periodo al cuadrado es igual a una

play18:39

constante por el radio medio al cubo

play18:42

como es directamente proporcional la

play18:44

podemos multiplicar por una constante y

play18:47

este radio medio al cubo que está

play18:48

multiplicando por transposición de

play18:50

términos va a dividir por lo tanto con

play18:53

esto podemos representar nuestra tercera

play18:56

ley de kepler

play18:58

y cómo sería en nuestra tierra el

play19:01

periodo terrestre es un año y el radio

play19:05

medio es una unidad astronómica 1 al

play19:07

cuadrado 11 al cubo 11 sobre 11 por lo

play19:11

tanto esta constante sería un año

play19:15

cuadrado sobre unidad astronómica al

play19:17

cubo como sería con marte comparemos

play19:21

tierra a marte

play19:23

si la constante en la tierra es un año

play19:27

al cuadrado sobre unidad astronómica al

play19:29

cubo el tiempo que se demora a marte en

play19:32

darle la vuelta al sol es

play19:34

188 años terrestres

play19:38

y la distancia media desde marte al sol

play19:42

es de 152 unidades astronómicas

play19:46

si tú efectúa con tu calculadora esta

play19:51

operación 188 al cuadrado dividido 152

play19:56

al cubo te va a dar aproximadamente de 1

play19:59

año al cuadrado sobre unidades

play20:02

astronómicas al cubo claro es una

play20:04

constante y es la constante de la

play20:06

tercera ley de kepler por lo tanto

play20:10

a partir de la tercera ley de kepler

play20:13

esta constante dijimos que era un año

play20:16

cuadrado sobre unidad astronómica al

play20:18

cubo pero en términos del sistema

play20:22

internacional de unidades

play20:24

esa constante también se puede

play20:27

determinar como el producto de cuatro

play20:30

por día al cuadrado dividido entre la

play20:32

constante de gravitación universal g y

play20:35

la masa del sol te invito a que con tu

play20:39

calculadora determine este valor

play20:43

multiplica a 4 porque al cuadrado

play20:45

dividirla entre g y entre la masa del

play20:47

sol y eso cuánto te va a dar de 297 por

play20:51

10 a la menos 19 segundos al cuadrado

play20:54

sobre metros al cubo en el sistema

play20:57

internacional de unidades recuerda que

play21:00

la constante de gravitación universal es

play21:02

de 6 67 por 10 a la menos 11 minutos por

play21:05

metro cuadrado sobre kilogramo cuadrado

play21:07

que la masa del sol desde 199 deportes a

play21:11

la 30 kilogramos

play21:14

que una unidad astronómica de 1 496 por

play21:18

10 a la 11 metros

play21:20

con esto tú puedes

play21:23

corroborar que esto es cierto y además

play21:28

te invito a que como un ejercicio

play21:32

hagas el cambio de unidades de este

play21:35

número en el sistema internacional y

play21:38

llegues al un año cuadrado sobre unidad

play21:40

astronómica al cubo esta es la tercera

play21:43

ley de kepler para cualquier planeta el

play21:46

cuadrado de su periodo orbital es

play21:50

directamente proporcional

play21:52

al cubo del radio medio de su órbita

play21:56

elíptica sirve para mercurio venus

play21:59

tierra y marte los ocho planetas los

play22:02

cometas los asteroides la luna las leyes

play22:07

de kepler sirven para todos los astros

play22:10

que orbitan alrededor de otro soy el

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profesor sergio llanos ingeniero

play22:16

mecánico de la universidad del valle en

play22:18

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play22:21

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la campanita recuerda que las notas de

play22:25

esta clase la vas a encontrar aquí abajo

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que aparece ahí

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