Por medio de la siguiente actividad recordaremos algunos conceptos muy importantes que se relacionan con el universo y la gravitación.
¿Qué es Universo?El universo es la conjunción de todo aquello existente; ya sea material como los planetas, las estrellas, galaxias o en contrariedad inmaterial como la energía, el espacio o el tiempo. Es por esto, que podemos afirmar que el universo es el espacio y el tiempo en el que se encuentran los planetas y sus leyes físicas que los rigen (como por ejemplo la ley de gravedad). El universo, a grandes rasgos, está formado por galaxias interconectadas que originan cúmulos de galaxias que a su vez se relacionan con otros cúmulos generando, en consecuencia una red cósmica que se expande a lo largo del universo.
La ciencia tiene orígenes muy remotos, iniciando con el descubrimiento del fuego, luego aparece el forjamiento de los metales y después la rueda. Se puede señalar a la ASTRONOMÍA como la primera ciencia que preocupó al hombre, por ser una disciplina llena de emoción y curiosidad. La observación de las noches llenas de estrellas, las estaciones, el día y la noche, fueron sin duda la primera curiosidad científica del hombre. Debido a las inundaciones los BABILONIOS estudiaron el clima, viendo la necesidad de acomodarse a estas; dedujeron el equinoccio y el solsticio. En la antigüedad el hombre era considerado el centro del universo, es por eso que todos los fenómenos fueron explicados en función de su bienestar.
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Concepciones del universo
Concepciones del universo. PitágorasLa primera concepción del universo, consideró a la tierra en reposo y sostenida de algo. El cielo era una bóveda poblada de cuerpos que giraban alrededor de la tierra, destacándose entre ellos el sol y la luna. En Grecia aparecieron pensadores con una verdadera concepción científica del universo tales como PITÁGORAS y todos sus seguidores, quienes afirmaron que la tierra era esférica y flotaba en el espacio, girando alrededor del sol. ¿ Quién fue Pitágoras ? Pitágoras de Samos, también conocido simplemente como Pitágoras, fue un filósofo y matemático de la Antigua Grecia considerado uno de los grandes pensadores de la doctrina presocrática. Se lo considera como el primer matemático puro ya que esta disciplina ocupó mayoritariamente (aunque no exclusivamente) sus intereses, y aún conservamos algunos de sus teoremas y postulados, especialmente en la geometría y la aritmética. En el modelo de Pitágoras, el centro del universo es el sol, el cual lo llamaremos sistema HELIOCÉNTRICO.
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Universo de Aristóteles
¿Quién fue Aristóteles?Aristóteles de Estagira (384 a.C.-322 a.C.) fue un filósofo de la antigua civilización griega, considerado hoy en día uno de los principales pensadores de la humanidad. Sus ideas y reflexiones, recogidas en casi 200 tratados (de los cuales apenas 31 aún se conservan) han tenido vigencia e influencia en la historia intelectual de Occidente durante más de dos mil años. El modelo astronómico de Aristóteles, que estuvo en vigencia hasta la llegada de Nicolás Copérnico y Galileo Galilei en los siglos XVI y XVII, pensaba a la tierra como el centro inmóvil del Universo, alrededor de la cual orbitaban el Sol y el resto de los cuerpos celestes existentes.
Ptolomeo. ¿Quien es?Pertenece a la escuela de Alejandría, por lo tanto la tierra es considerada como una esfera que se halla en el centro del universo. El pensamiento de PTOLOMEO duró por más de 15 siglos. Todos los conceptos de la astronomía antigua aparecen en la obra maestra de Ptolomeo, ¨el ALMAGESTO.¨
Modelo de Aristóteles y PtolomeoEn esta época dominaban las ideas de ARISTÓTELES, en las cuales la tierra era el centro del universo, los demás astros giraban alrededor de ella, es por eso que todas estas concepciones de Pitágoras y sus seguidores fueron ignoradas por mucho tiempo. Ptolomeo: Pertenece a la escuela de Alejandría, por lo tanto la tierra es considerada como una esfera que se halla en el centro del universo.
Teoría geocéntricaTeoría astronómica que trataba de explicar el movimiento aparente de los astros contando con la hipótesis de que la tierra era el centro fijo del universo. Según el geocentrismo, los movimientos de los cuerpos celestes podían explicarse por combinaciones de círculos (epiciclos) centrados en la Tierra. Claudio Ptolomeo, en su obra Almagesto, introdujo un sistema geocéntrico utilizando epiciclos, deferentes y ecuantes que tendría una amplia aceptación. El modelo de Ptolomeo estuvo en vigor hasta el siglo XVI cuando fue reemplazado por la teoría heliocéntrica de Copérnico.
Era un clérigo, propuso un sistema HELIOCÉNTRICO en el cual el sol se considera como una estrella fija alrededor de la cual giran los planetas conocidos hasta entonces: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno y Neptuno. A estos planetas los llamó de primer orden, los satélites que giraban alrededor de cada planeta los llamó de segundo orden, éste sistema de Copérnico es parecido al de Ptolomeo, pero cambiando de centro.
Teoría heliocéntricaTeoría astronómica que explica los fenómenos y los movimientos de los cuerpos celestes tomando al Sol como centro del sistema. El heliocentrismo ya fue formulado en la antigüedad por Heráclides de Ponto y Aristarco de Samos, pero sería Copérnico quien lo sacaría definitivamente a la luz. La teoría de Copérnico según la cual la Tierra gira alrededor del Sol y, además, da una vuelta cada día en torno a su eje, significaba la ruptura con el sistema geocéntrico de Ptolomeo y con las concepciones religiosas en él basadas sobre la Tierra como elegida de la divinidad.
Kepler- ¿Quién es?Este célebre astrónomo alemán era discípulo de Tycho Brahe quien aceptó el pensamiento de Copérnico, pero consideraba que la tierra permanecía inmóvil y ocupaba el centro del universo, girando a su alrededor el sol y la luna. Kepler aportó las leyes de los planetas: PRIMERA LEY (Ley de las órbitas): Las trayectorias de los planetas que giran alrededor del Sol son órbitas elípticas, estando el Sol en uno de los focos. El otro foco está vacío. SEGUNDA LEY (Ley de las áreas): El vector posición de cualquier planeta con respecto al Sol, barre áreas iguales en tiempos iguales. Ley de las áreas: si el tiempo que tarda el planeta en ir de P1 a P2 es el mismo que el que tarda en ir de P'1 a P'2, las áreas A1 y A2 son iguales. TERCERA LEY: El cuadrado del período de la órbita de cualquier planeta es proporcional al cubo del eje semi-mayor de la órbita elíptica. Si T es el período de la órbita, y si a es el semieje mayor de la elipse, y R es el radio de la órbita para el caso en que esta sea circular
Muerte del solEn 5.000 millones de años el Sol, mientras se muerte, se convertirá un gigante rojo, envolviendo a Mercurio, Venus y la Tierra. Luego, expulsará casi la mitad de su masa, arrastrada al espacio por vientos estelares; la enana blanca restante será alrededor del 54 por ciento de la masa solar actual. El Sol está aproximadamente en la mitad de su vida. Cuando el Sol muera, todo el Sistema Solar morirá con él. La muerte de un sistema solar depende del tamaño de su estrella. ... Dentro de 5.000 millones de años, el Sol habrá consumido todo el combustible de su núcleo, el hidrógeno.
La lunaLa Luna fue creada probablemente de restos expelidos cuando un objeto del tamaño de Marte afectó violentamente con la Tierra hace cerca de 4.5 mil millones años. Enseguida después de la condensación gravitacional, según lo imaginado arriba, la superficie brillaba intensamente- la caliente Luna se refrescó y se agrietó. La teoría del gran impacto (en inglés Giant Impact Hypothesis, Big Whack o Big Splash) es la teoría científica más aceptada para explicar la formación de la Luna, que postula que se originó como resultado de una colisión entre la joven Tierra y un protoplaneta del tamaño de Marte, que recibe el nombre de Tea (o Theia)
La luna y sus efectosLa Luna se formó como resultado de un choque colosal entre un protoplaneta y la Tierra hace unos 4.000 millones de años. Por su gran tamaño y masa, se considera que forma un sistema doble junto a nuestro planeta, algo anómalo dentro del Sistema Solar. La Luna ejerce una fuerte influencia sobre el medio ambiente de la Tierra, causando las mareas, que afectan las corrientes marinas, y estabilizando el eje de rotación terrestre, algo esencial para poder mantener el ciclo de las estaciones.
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nacimiento y muerte de una estrella
Las estrellasComo las personas, las estrellas nacen, crecen y mueren. Sus lugares de nacimiento son enormes nubes frías formadas por gas y polvo, conocidas como 'nebulosas'. Estas nubes comienzan a encogerse por obra de su propia gravedad. A medida que una nube pierde tamaño, se fragmenta en grupos más pequeños. Las estrellas nacen en nubes donde la concentración de gas, principalmente hidrógeno, es muy alta. Cuando en una pequeña región de estas nubes, por cualquier razón, la gravedad es ligeramente superior a la que hay a su alrededor, el gas comienza a acumularse en ese punto. ... La estrella masiva ha muerto.
Ley de la gravitación universalLa ley de la GRAVITACIÓN universal fue descubierta por NEWTON cuando una manzana cayó y le dio en la cabeza; pensando en éste fenómeno construyó y terminó por aceptar después de muchos estudios que: ¨ Todos los cuerpos tienden a atraerse¨ con una fuerza que varía según la distancia de separación de los cuerpos. Como conclusión de todas sus investigaciones NEWTON afirmó que los cuerpos son atraídos hacia el centro de la tierra y los planetas hacia el sol. Según la ley de la gravitación universal, dos cuerpos de masa m1 y m2, separados una distancia d, son atraídos con una fuerza F que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de separación.
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Ley de la gravitación universal
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