CN2M OA 14
Explicar cualitativamente por medio de las leyes de Kepler y la de gravitación universal de Newton: -El origen de las mareas. -La formación y dinámica de estructuras cósmicas naturales, como el sistema solar y sus componentes, las estrellas y las galaxias. -El movimiento de estructuras artificiales como sondas, satélites y naves espaciales.
Priorización
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Indicadores
Indicadores unidad 4
- Explican cualitativamente, con las leyes de Kepler, las características del movimiento de los cuerpos del sistema solar.
- Explican cualitativamente el fenómeno de las mareas con la ley de gravitación universal.
- Explican cualitativamente, con la ley de gravitación universal, el movimiento de traslación que ocurre en sistemas planetarios, satelitales, galácticos y de estructuras artificiales espaciales, entre otros.
- Describen la formación de estructuras cósmicas, como planetas, estrellas, sistemas estelares y galaxias, entre otras, a partir del colapso gravitacional.
- Explican las ventajas y desventajas de los campos gravitacionales en la navegación espacial y en la instalación de sondas y satélites, entre otros dispositivos tecnológicos.
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Preguntas
El Sol según Kepler
Enunciado
Observa el siguiente esquema:
Según la primera Ley de Kepler, el Sol se debería ubicar en el:
Alternativas
A) Foco 1.
B) Foco 2.
C) Centro.
D) Afelio.
Influencia en el campo gravitatorio
Enunciado
Los satélites geoestacionarios son satélites artificiales que se encuentran en órbita sobre el ecuador terrestre, con un período orbital igual al período de rotación de la Tierra, es decir, permanecen inmóviles sobre un determinado punto sobre nuestro globo. Este tipo de satélites es utilizado principalmente para las telecomunicaciones. Para que este satélite se mantenga en la órbita correcta se deben realizar cálculos muy precisos y tener en cuenta los cuerpos celestes que afecten su órbita. Ordena de mayor a menor influencia que tiene el campo gravitatorio de los siguientes cuerpos celestes sobre un satélite geoestacionario.
I. La Tierra
II. La Luna
III. Marte
Alternativas
A) Luna - Tierra - Marte
B) Tierra - Luna - Marte
C) Luna - Marte - Tierra
D) Tierra - Marte - Luna
Ley de Gravitación Universal
Enunciado
La ley de gravitación universal ha permitido tener una mejor comprensión sobre el universo y el movimiento de los objetos que se encuentran bajo la acción de campos gravitatorios. Este conocimiento ha permitido enviar personas a la Luna, sondas espaciales a otros planetas y cometas. ¿Cuál es la principal ventaja de los campos gravitatorios en la navegación espacial?
Alternativas
A) Se pueden utilizar para recrear las mismas condiciones existentes en el planeta Tierra pero dentro de la nave espacial.
B) Se pueden utilizar para dar impulsos gravitacionales y acelerar las naves espaciales a grandes velocidades.
C) Se pueden utilizar para estudiar las ondas gravitacionales y así poder establecer las características del espacio-tiempo.
D) Se pueden utilizar como lentes gravitacionales para comprobar la teoría general de la relatividad de Albert Einstein.
Ley de Kepler
Enunciado
En términos no matemáticos, ¿qué dice la tercera ley de Kepler?
Alternativas
A) El Sol está en el centro de las órbitas planetarias.
B) Los planetas que se mueven lento están cerca del Sol.
C) Los planetas cerca del Sol tienen períodos más cortos que los que están lejos.
D) Un planeta se mueve más rápido cuando está cerca del Sol que cuando está lejos.
Movimiento de la Tierra según la masa
Enunciado
María José se encuentra estudiando junto a su compañero Andrés los efectos de la fuerza de gravedad sobre el movimiento de los planetas del sistema solar y le formula la siguiente pregunta a Andrés. ¿Qué sucedería con el movimiento del planeta Tierra si su masa disminuyera a la mitad? Si Andrés responde correctamente la pregunta de María José, ¿cuál de las siguientes respuestas dio Andrés?
Alternativas
A) El Sol la atraería con menor fuerza, sin embargo conservaría su trayectoria alrededor del Sol.
B) El Sol la atraería con mayor fuerza hacia él y la dejaría con una órbita menor comprendida entre venus y mercurio.
C) El Sol la atraería con mayor fuerza haciendo que saliera del plano orbital en forma tangencial a su trayectoria.
D) La Luna la atraería con mayor fuerza produciendo un cambio en la trayectoria de la Tierra alrededor del Sol.
Velocidad y tiempo al recorrer planeta
Enunciado
En la siguiente imagen se muestra el arco recorrido por un planeta cuando pasa próximo al Sol (perihelio), y el arco descrito por el planeta cuando este se mueve más lejos del Sol (afelio).
Si las áreas subtendidas por dichos arcos son iguales, es decir A1=A2, ¿cómo serán, comparativamente, las velocidades del planeta al recorrer cada uno de ellos, y los tiempos empleados en hacerlo?
Alternativas
A) V1=V2 y t1>t2
B) V1>V2 y t1=t2
C) V1<V2 y t1=t2
D) V1<V2 y t1<t2
El Sol
Enunciado
¿El Sol es un ejemplo de?
Alternativas
A. un cometa.
B. un planeta.
C. una galaxia.
D. una estrella.
