APRENDAMOS SOBRE FÍSICA: Clase 13: Kepler y los satelites

UNSAM Universidad Nacional de San Martín Argentina

13 Mar 202312:44

Summary

TLDREl video explica cómo la gravedad y las leyes de Kepler y Newton describen los movimientos de los planetas y satélites en el universo. A través de las observaciones de astrónomos como Ptolomeo, Copérnico y Kepler, se detallan las leyes que rigen las órbitas elípticas y los períodos de los planetas. Además, se analiza cómo estas leyes se aplican a los satélites artificiales, especialmente a los satélites geoestacionarios como el ARSAT-2, destacando su velocidad, altura y relación con la gravedad terrestre para mantenerse en órbita. El video también explica cómo las fórmulas de Newton permiten calcular estas variables con precisión.

Takeaways

😀 La fuerza gravitatoria mantiene a los planetas, satélites y galaxias unidos, y regula sus movimientos en el espacio.
😀 En el siglo II, Ptolomeo propuso que la Tierra era el centro del universo, una idea que más tarde fue reemplazada por la teoría heliocéntrica de Copérnico.
😀 Johannes Kepler, basándose en los datos de Tycho Brahe, formuló tres leyes que describen el movimiento de los planetas alrededor del Sol.
😀 La primera ley de Kepler dice que los planetas se mueven en órbitas elípticas con el Sol en uno de los focos.
😀 La segunda ley de Kepler establece que una línea que conecta un planeta con el Sol barre áreas iguales en intervalos de tiempo iguales.
😀 La tercera ley de Kepler afirma que el cuadrado del período orbital de un planeta es proporcional al cubo de su distancia media al Sol.
😀 Isaac Newton demostró teóricamente las leyes de Kepler usando la ley de gravitación universal, que también explica el movimiento de la Luna y los satélites.
😀 Un satélite en órbita circular alrededor de la Tierra experimenta una fuerza gravitatoria que actúa como fuerza centrípeta, manteniéndolo en su órbita.
😀 Los satélites geoestacionarios tienen un período orbital de 24 horas, permitiendo que permanezcan estacionarios respecto a la superficie terrestre.
😀 El satélite ARSAT-2 de Argentina, lanzado en 2015, es un ejemplo de satélite geoestacionario utilizado para comunicaciones.
😀 Para un satélite geoestacionario, la altura sobre la superficie de la Tierra es de aproximadamente 36,000 kilómetros, calculado a partir de la ley de gravitación de Newton.

Q & A

¿Qué determina la fuerza gravitatoria en el universo?
-La fuerza gravitatoria determina los movimientos de los planetas, satélites, el sistema solar y las galaxias, manteniéndolos juntos durante miles de años.
¿Cuál fue la teoría postulada por Ptolomeo en el siglo II?
-Ptolomeo postuló que la Tierra era el centro inmóvil del universo.
¿Qué demostró Copérnico en el siglo XVI?
-Copérnico demostró que la Tierra y otros planetas se mueven en órbitas casi circulares alrededor del Sol.
¿Qué contribución importante hizo Tycho Brahe en el estudio del movimiento planetario?
-Tycho Brahe realizó más de 700 mediciones precisas del movimiento de los planetas y estrellas, recopilando datos durante un periodo de 20 años.
¿Qué leyes formuló Johannes Kepler a partir de los datos de Brahe?
-Johannes Kepler formuló tres leyes empíricas que describen el movimiento de los planetas alrededor del Sol.
¿Cuáles son las tres leyes de Kepler?
-1. La primera ley establece que los planetas se mueven en órbitas elípticas con el Sol en uno de los focos. 2. La segunda ley dice que una línea que conecta el Sol con un planeta barre áreas iguales en tiempos iguales. 3. La tercera ley establece que el cuadrado del período de un planeta es proporcional al cubo de su distancia media al Sol.
¿Cómo se puede calcular teóricamente las leyes de movimiento de Kepler?
-Las leyes de Kepler pueden ser calculadas teóricamente utilizando las tres leyes de la dinámica y la ley de gravitación universal formuladas por Isaac Newton.
¿Qué relación existe entre la ley de gravitación de Newton y las leyes de Kepler?
-La ley de gravitación universal de Newton explica teóricamente las propiedades empíricas de las leyes de Kepler, como el movimiento de los planetas y satélites.
¿Qué es una órbita geoestacionaria?
-Una órbita geoestacionaria es una órbita circular alrededor de la Tierra donde un satélite tiene un período orbital de 24 horas, permaneciendo fijo sobre un punto específico de la superficie terrestre.
¿A qué altura debe estar colocado un satélite geoestacionario sobre la superficie terrestre?
-La altura de un satélite geoestacionario sobre la superficie terrestre es de aproximadamente 36,000 kilómetros.