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MECANICA CELESTE

JONATHAN PIMIENTO CORREDOR STEFANY JAIMES PADILLA 1


TABLA DE CONTENIDO UNIDAD 1 HISTORIA DE LA ASTRONOMIA pag 3

UNIDAD 2 ESTACIONES pag 6

INTRODUCCION pag2

Astrónomos importantes pag 3-4 Sist.geocentrico y heliocéntrico pag 5 Porque se dan pag 6 Posic. tierra sol para cada estación pag 7 Característica de cada estación pag 8-9 Solsticios y equinoccios pag 10-11

UNIDAD 3 FASES DE LUNA pag12

Porque se dan pag 12 Posic. tierra luna sol para c/ fase pag13-14 Característica de c/ fase pag 15-18

UNIDAD 4 ECLIPSES pag 19

Porque se dan pag 19 Eclipse solar y eclipse lunar pag 20-21

UNIDAD 5 INGRAVIDEZ pag 22

Que es? Pag 22 Efectos sobre el cuerpo humano pag 23

UNIDAD 6 CLASIFICACION DEL SISTEMA SOLAR pag 24 UNIDAD 7 CARACTERIZACION PLANETAS pag 25-28

UNIDAD 8 LEYES DE KEPLER pg 29

UNIDAD 9 LEY GRAVITACION UNIVERSAL DE NEWTON pg30

BIBLIOGRAFIA pag 32

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INTRODUCCION

El presente libro mostrara los diferentes conceptos sobre la mecanica celeste, inicialmente se mostrara un poco de historia seguido de diversos temas relacionados como son las estaciones, fases de la luna, eclipses, ingravidez, clasificacion del sistema solar, caracterizacion de los planetas; finalizando con la leyes de kepler. La mecánica celeste es una rama de la astronomía y la mecánica que tiene por objeto el estudio de los movimientos de los cuerpos en virtud de los efectos gravitatorios que ejercen sobre él otros cuerpos celestes. Se aplican los principios de la física conocidos como mecánica clásica (Ley de la Gravitación Universal de Isaac Newton). Es por esto que tiene como objetivo principal afianzar los conocimiento de astronomia y mecanica celeste y asimismo poderlos aplicar en la vida cotidiana.

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UNIDAD 1: HISTORIA DE LA ASTRONOMIA ASTRONOMOS IMPORTANTES

TALES DE MILETO Teorizó que la Tierra era una esfera cubierta por una superficie redonda que giraba alrededor de esta (así explicaba la noche). PITÁGORAS Descubrió el universo con la Tierra, redonda, en el centro, rodeada de una serie de esferas transparentes y concéntricas que giraban y en las cuales estaban incrustados los cuerpos celestes. PLATÓN Dedujo que la Tierra era redonda basándose en la sombra de esta sobre la luna durante un eclipse lunar. ARISTÓTELES Universo.

Sostenía que la Tierra era inmóvil y, además era el centro del

ARISTARCO sol.

Dedujo que la Tierra y los otros planetas giraban alrededor del

ERATÓSTENES Calculó la circunferencia terrestre considerando que la Tierra es esférica y los rayos del Sol son paralelos cuando llegan a la Tierra.

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CLAUDIO PTOLOMEO Según esta teoría, la Tierra se encontraba en reposo en el centro del universo y a su alrededor giraban los cuerpos celestes ,este sistema, por tener como centro de la Tierra, se conoce como modelo geocéntrico del universo. NICOLÁS COPÉRNICO planetarias.

Consideró al sol en el centro de todas las órbitas

GALILEO GALILEI circundaban.

Observó que Júpiter tenía cuatro lunas que lo

JOHANNES KEPLER Demostró que los planetas no siguen una órbita circular sino elíptica respecto del Sol en un foco del elipse . ISAAC NEWTON

Estableció la ley de la Gravitación Universal.

ALBERT EINSTEIN Especial.

Desarrolló su Teoría de la Relatividad General y

GERARD PETER KUIPER Considerado como el padre las ciencias planetarias modernas, Desarrolló teoría de formación del sistema solar, impulsor de la idea de que los cráteres terrestres provenían de impactos con cuerpos exteriores a la Tierra.

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SISTEMA GEOCENTRICO Y HELIOCENTRICO

TEORÍA GEOCÉNTRICA .

TEORÍA HELIOCÉNTRICA

Es una antigua teoría de ubicación de la Tierra en el Universo Coloca la Tierra en el centro del Universo, y los astros, incluido el Sol, girando alrededor de ella (geo: Tierra; centrismo: centro).

Aprueba que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol.

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UNIDAD 2 ESTACIONES PORQUE SE DAN La Tierra no permanece fija mientras rota sobre sí misma. Nuestro planeta da una vuelta completa cada 365 días, 5 horas y 49 minutos, en un movimiento que se conoce como traslación. El eje imaginario de rotación de la Tierra está un poco ladeado. Por este motivo, los rayos solares llegan a la superficie terrestre con distinta inclinación. La sucesión de las cuatro estaciones (primavera, verano, otoño e invierno) está relacionada con el movimiento de traslación de la Tierra alrededor del Sol y con la inclinación del eje terrestre.

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POSICION TIERRA-SOL PARA CADA ESTACION

En estas zonas se pueden distinguir periodos, que llamamos estaciones, con características más o menos parecidas, que afectan a los seres vivos. En general, se habla de cuatro estaciones: primavera, verano, otoño e invierno, aunque hay zonas de la Tierra donde sólo existen dos, la húmeda y la seca (zonas monzónicas).

Inicio 

H. norte

H. sur 

Días duración

20-21 Marzo

Primavera 

Otoño

92,9

21-22 Junio

Verano 

Invierno

93,7

23,5º Norte

23-24 Sept. 

Otoño

Primavera 

89,6

21-22 Dic

Invierno 

Verano

89,0 

23,5º Sur

Inclinación

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CARACTERISTICAS DE CADA ESTACION •

Primavera: trimestre con ascenso de temperatura, en esta época se empieza a florecer todo lo devastado por el invierno pasado (marzo, abril y mayo en el hemisferio norte; septiembre, octubre y noviembre en el hemisferio sur)

Verano: esta época es caracterizada por el gran calor que se produce. Trimestre con mayor temperatura (junio, julio y agosto en el hemisferio norte; diciembre, enero y febrero en el hemisferio sur)

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Otoño: en esta época se empiezan a caer las hojas de los árboles y plantas. Trimestre con descenso de temperatura (septiembre, octubre y noviembre en el hemisferio norte; marzo, abril y mayo en el hemisferio sur)

Invierno: en esta época en las zonas que están fuera del trópico cae nieve, componente muy famoso de la navidad. Trimestre con menor temperatura (diciembre, enero y febrero en el hemisferio norte; junio, julio y agosto en el hemisferio sur)

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SOLSTICIOS Y EQUINOCCIOS

EQUINOCCIO: Se denomina equinoccio al momento del año en que los días tienen una duración igual a la de las noches en todos los lugares de la Tierra, excepto en los polos. La palabra equinoccio proviene del latín aequinoctĭum y significa «noche igual»; Ocurre dos veces por año: el 20 ó 21 de marzo y el 22 ó 23 de septiembre de cada año.

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SOLSTICIOS: Cuando ocurre el solsticio de verano el día es el más largo del año y la noche la más corta. Al contrario en el solsticio de invierno la noche es la más larga del año y el día el más corto. En las dos posiciones de solsticio, (invierno y verano) la declinación del sol se mantiene durante varios días casi sin moverse; de ahí el nombre de "solsticio", que significa en latín "Sol quieto".

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UNIDAD 3 FASES DE LA LUNA PORQUE SE DAN

Se producen porque al girar alrededor de la tierra, cada vez el sol ilumina una cara distinta de la Luna. No se mueve en rotación respecto a la tierra, pero sí en traslación. Da vueltas alrededor nuestro, no sólo porque nosotros giremos, sino porque ella da una vuelta sobre la tierra cada 29 días. La luna tiene fases porque orbita alrededor de la Tierra, lo cual hace que la la parte que vemos iluminada cambie. La luna tarda 27.3 dias en dar una vuelta alrededor de la Tierra, pero el ciclo de fases lunares (de Luna nueva a Luna nueva) es 29.5 dias. La Luna pasa los 2.2 dias extra "persiguiendo" a la Tierra porque ésta se desplaza unos 30 millones de kilómetros alrededor del Sol durante el tiempo que la Luna necesita para completar una órbita alrededor de la Tierra.

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POSICION TIERRA-LUNA-SOL PARA CADA FASE

LUNA NUEVA: Cuando la Luna se encuentra entre la Tierra y el Sol, nos muestra su cara no iluminada inmersa en la brillante luz del Sol, por lo que no la vemos. Es la fase de LUNA NUEVA, Cuando la posición de la Luna es cercana a la línea que une la Tierra y el Sol, vemos como la posición aparente en el cielo de la Luna y el Sol, son muy próximas entre sí. Por esto, aproximadamente desde dos días antes del novilunio, y hasta dos días después de dicha fase, la Luna no es visible.

CUARTO CRECIENTE: La Luna es visible por la tarde y durante la primera mitad de la noche.

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LUNA LLENA: cuando la Luna se encuentra en la zona diametralmente opuesta a la que ocupa el Sol se produce la fase de LUNA LLENA, La cara visible de la Luna se nos presenta totalmente iluminada alcanzando un brillo muy elevado, acompañándonos durante la totalidad de la noche.

CUARTO MENGUANTE: La Luna sale sobre el horizonte ya de madrugada, permaneciendo visible en el cielo matutino. Una semana después volvemos a la fase de Luna nueva, repitiéndose el ciclo.

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CARACTERISTICAS DE CADA FASE

LUNA NUEVA: La luna no se ve, pues est谩 justo entre la Tierra y el Sol. La luna es alumbrada por el Sol s贸lo en el hemisferio que la Tierra no ve, por lo tanto el que ve queda completamente invisible.

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CUARTO CRECIENTE: Se ve tan sรณlo la mitad de la luna. La luna comienza a mostrar parte de su hemisferio a medida que rota, hasta termina situรกndose de tal manera que forma un รกngulo recto junto al Sol y la Tierra.

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LUNA LLENA: Tras una semana de rotaci贸n, la luna se ver por completo y muy radiante. Significa que la Tierra est谩 entre el Sol y la luna, por lo tanto recibe de forma directa los rayos del sol en el hemisferio que mira la Tierra

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CUARTO MENGUANTE: A medida que continĂşa si ciclo comienza a decrecer hasta que, tras una semana se ve la otra mitad de la luna. La Tierra, el Sol y la luna vuelven a formar un ĂĄngulo recto.

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UNIDAD 4 ECLIPSES PORQUE SE DAN

Los eclipses son fenómenos espectaculares y únicos que consisten en el oscurecimiento de un cuerpo celeste por otro. Los cuerpos celestes de los Eclipses que podemos ver son la Tierra, el Sol y la Luna Los eclipses se forman porque uno de estos cuerpos celestes con su sombra tapa a otro y éste último deja de verse.

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ECLIPSES DE SOL Y ECLIPSES DE LUNA

Cuando la Luna pasa por detrĂĄs y se sitĂşa a la sombra de la Tierra, se produce un Eclipse Lunar (dibujo, izquierda). Cuando la Luna pasa entre la Tierra y el Sol, lo tapa y se produce un Eclipse Solar (derecha). Si un astro llega a ocultar totalmente al otro, el eclipse es total, si no, es parcial.

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ECLIPSE SOLAR

ECLIPSE LUNAR

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UNIDAD 5 INGRAVIDEZ

QUE ES Es el estado por el que un cuerpo pesado no siente la atracci贸n de la gravedad, sea por estar a gran distancia de cualquier astro capaz de ejercerla, o por haber sido puesto en condiciones especiales para que no la sienta.

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EFECTOS SOBRE EL CUERPO HUMANO

En estado de ingravidez, las personas pierden el sentido del equilibrio y la orientación sufriendo una sensación de caída permanente, como es el caso de los astronautas cuando se hallan en el interior de su cohete en el espacio a velocidad constante. La ausencia de peso causa ciertas modificaciones del aparato cardiovascular, una propención al estado de relajación muscular con una progresiva hipodinamia cardiocirculatoria y un aumento de fatiga, así como también más posibilidades de sufrir un mal similar a la osteoporosis, es decir, la debilidad de los huesos.

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UNIDAD 6 CLASIFICACION DEL SISTEMA SOLAR

Tradicionalmente, el sistema solar se lo ha dividido en planetas (los cuerpos grandes que orbitan el Sol), sus satélites o lunas (objetos que orbitan planetas), asteroides (pequeños objetos densos que orbitan el Sol) y los cometas (objetos helados pequeños con órbitas altamente excéntricas). Los componentes del sistema solar son: una estrella central llamada "Sol", nueve planetas, sesenta y seis (66) satélites de los planetas, un número muy grande de cuerpos pequeños (como son los cometas y asteroides), y el medio interplanetario, que no es totalmente vacío. El sistema solar interior contiene al Sol con los planetas Mercurio, Venus, La Tierra y Marte. Los planetas del sistema solar exterior son: Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón.

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UNIDAD 7 CARACTERIZACION DE LOS PLANETAS

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Mercurio: es el planeta más cercano al Sol y el más pequeño, se asemeja a la Luna por su gran cantidad de cráteres y montañas. Presenta un color gris en su superficie. Su movimiento de rotación es muy lento, tarda 58 días en dar un giro completo, y el de traslación 88 días. Mide aproximadamente la mitad de la luna. Venus: ocupa el segundo lugar de proximidad al Sol. Es el planeta más brillante, y se puede observar desde la Tierra;; presenta color blanco. Su movimiento de rotación es retrógrado. Su superficie alcanza los 480° C, por lo que se le considera el planeta más caliente. Tierra: ocupa el tercer lugar en distancia al Sol y el quinto en tamaño. Fotografías espaciales muestran que tiene un color azulado. El 29% de su superficie es visible y el resto esta cubierto por agua. Posee atmósfera; capa gaseosa que envuelve al globo terráqueo, mantenida por la atracción de la gravedad y compuesta por 70% de nitrógeno, 21% de oxígeno y en diferentes proporciones, carbono, argón y otros. Su temperatura, el tipo de atmósfera y la presencia de agua le dan condiciones para que exista vida en ella.

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Marte: ocupa el cuarto lugar en relación con el Sol. Tiene una atmósfera tenue y casquetes polares. Su aspecto nocturno es el de una estrella roja brillante. Su periodo de rotación es de 24 horas 37 minutos y 22,6 segundos. En él se localizan cuatro volcanes, uno de ellos es Monte Olimpo. Júpiter: es el mayor de los planetas del Sistema Solar. Ocupa el quinto lugar en cercanía al Sol. Se le conoce como “El gigante de todos los planetas”. Es un planeta gaseoso. En luminosidad le sigue a Venus. Se caracteriza por una gran mancha roja en su superficie, tiene anillos semejantes a los de Saturno y cuenta con 16 satélites, cuatro de ellos más grandes que la Luna. Su día es de 10 horas. Saturno: ocupa el sexto lugar en cercanía al Sol y es el segundo planeta en tamaño. Es un planeta gaseoso que gira con rapidez. Tiene un núcleo sólido cubierto por una capa de hielo. Presenta un color amarillento y está rodeado de anillos. Giran a su alrededor 17 satélites: Titán es el de mayor tamaño. Por su baja densidad podría flotar en el agua.

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Urano: ocupa la séptima órbita en el Sistema Solar y es el tercero en tamaño. Su periodo de rotación es de 17 horas. Inicialmente fue considerado como cometa por su estado gaseoso con atmósfera de hidrógeno, helio y metano. Tiene 9 anillos cuya composición parece ser de gas o partículas de helio. Presenta una rotación retrógrada al igual que sus 15 satélites. Neptuno: es el octavo planeta en relación con la cercanía del Sol, lo que lo hace un planeta frío, con temperaturas de – 230° C; presenta un color verdoso. Está cubierto por una capa de neblina compuesta de cristales de hielo. Su núcleo es rocoso y cubierto por hielo, es un planeta gaseoso. Desde la Tierra no se puede ver a simple vista, presenta un color azul y un sistema de 5 anillos formados por polvo de hielo y rocas opacas. Circulan alrededor de él 9 lunas muy pequeñas y cubiertas de hielo con temperaturas hasta de –200° C. Para dar una vuelta completa alrededor del Sol (movimiento de traslación), necesita 164. 8 años. Plutón: es el planeta más pequeño y el último de nuestro Sistema Solar, de brillo amarillento. Describe una órbita extraña, pues es muy elíptica y a veces entra en la de Neptuno. Su temperatura se estima en -200° C y su movimiento de traslación lo realiza en 248.5 años.

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UNIDAD 8 LEYES DE KEPLER Las leyes de Kepler fueron enunciadas por Johanne Kepler para describir matemáticamente el movimiento de los planetas en sus órbitas alrededor del Sol. Aunque él no las enunció en el mismo orden, en la actualidad las leyes se numeran como sigue: Primera Ley (1609): Todos los planetas se desplazan alrededor del Sol describiendo órbitas elípticas, estando el Sol situado en uno de los focos. Segunda Ley (1609): El radio vector que une un planeta y el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

Tercera Ley (1618): Para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor a de su órbita elíptica.

Donde, T es el periodo orbital (tiempo que tarda en dar una vuelta alrededor del Sol), a  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.

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UNIDAD 9 LEY DE GRAVITACION UNIVERSAL DE NEWTON

Newton descubri贸 que la gravedad es universal, los cuerpos se atraen y s贸lo intervienen masa y distancia. La ley de gravitaci贸n universal de Newton dice que un objeto atrae a los dem谩s con una fuerza que es directamente proporcional a las masas. La gravedad se ejerce entre dos objetos y depende de la distancia que separa sus centros de masa.

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BIBLIOGRAFIA 

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