El Universo
y el Sistema Solar
OBJETIVOS
Al término de la unidad, usted deberá:
1.
Conocer la formación del universo y sus principales componentes.
2.
Conocer y comprender los modelos del sistema solar.
3.
Conocer las principales características de los planetas del sistema solar.
4.
Aplicar las leyes de Kepler.
5.
Aplicar la ley de gravitación universal.
ORIGEN DEL UNIVERSO
LA TEORÍA DEL BIG BANG
Entre 12.000 y 15.000 millones de años atrás, toda la materia del Universo estaba concentrada en una zona extraordinariamente pequeña del espacio, la cual
explotó, generando la expansión de la materia en todas
direcciones.
Los choques y un cierto desorden hicieron que la materia se
agrupara y se concentrase más en algunos lugares del espacio, produciendo la formación de las primeras estrellas y galaxias.
LAS ESTRELLAS
Son enormes esferas de gas, principalmente de hidrógeno y helio, a muy alta
temperatura y presión que se mantienen en
perfecto equilibrio y cohesionadas gracias a la
gravedad.
LAS GALAXIAS
Una galaxia es un grupo de estrellas,
gases y polvo estelar, que se mantiene
unido por efecto de la gravedad.
Cada galaxia puede estar
formada por centenares
de miles de millones de
estrellas y otros astros.
TIPOS DE GALAXIAS
Galaxias Elípticas: Presentan la misma apariencia que un núcleo sin disco, con una luminosidad
aparentemente uniforme. Carecen de gas y polvo y están formadas por estrellas viejas, amarillas y de baja metalicidad.
Galaxias Espirales: Presentan un núcleo o bulbo formado por estrellas viejas, amarillentas-anaranjadas, y de bajo contenido metálico, y un disco con gran cantidad de gas y polvo
interestelar, lo que indica formación de estrellas jóvenes, azuladas y muy
metálicas.
TIPOS DE GALAXIAS
Lenticulares: Presentan la apariencia de un núcleo con un disco, pero sin brazos espirales.
Están formadas por estrellas
viejas, poco metálicas, y sin gas o polvo interestelar.
Galaxias Irregulares: Son galaxias que no presentan simetría de ningún tipo, no aparece definido un núcleo ni un disco. Los ejemplos más notables son las dos galaxias satélites de nuestra Vía Láctea:
las Nubes de Magallanes.
LA VELOCIDAD DE LA LUZ
La velocidad de la luz es de 300.000 (km/s).
A esta velocidad:
∙ Se da la vuelta entera a la tierra en 0,02 (s).
∙ Se viaja a la luna en 1,3(s).
∙ Se llega al Sol en 8,3 (min).
∙ Se llega a la estrella más cercana en 4,2 (años).
Un año luz se denomina la distancia que recorre la luz en un año, es decir,
1 año luz = 9,46 millones de millones de kilómetros (9,46· 1012 km).
LA VÍA LÁCTEA
Es nuestra galaxia. Los romanos la llamaron "Camino de Leche".
Es grande, espiral y puede tener unos 100.000 millones de
estrellas, entre ellas, el Sol.
LA VÍA LÁCTEA
Tipo de Galaxia: espiral.
Cantidad de brazos: 2
centrales con ramificaciones Luminosidad: 14.000
millones de luminosidades solares.
Masa total: 1 millón de millones de masas solares
Diámetro: 100.000 años luz.
Espesor del disco: 2.000 años luz.
Espesor del bulto central:
6.000 años luz. Las estrellas del núcleo están más agrupadas que las de los brazos.
A su alrededor hay una nube de hidrógeno, algunas estrellas y
EL SISTEMA SOLAR
Está ubicado en uno de los brazos de la espiral de la vía láctea, a unos 30.000 años luz del
centro y unos 20.000 del extremo.
Cada 225 millones de años el Sistema Solar completa un giro
alrededor del centro de la galaxia. Se mueve a unos 270 (km) por
segundo.
MODELOS DEL SISTEMA SOLAR
GEOCÉNTRICO: La Tierra está inmóvil en el centro del universo y todos los astros giran en torno a ella.
HELIOCÉNTRICO:
Todos los planetas
giran en torno al Sol.
LOS PLANETAS SISTEMA SOLAR
Existen ocho planetas en el sistema solar
Aquí se presentan numerados según su cercanía al Sol 1. Mercurio 2. Venus 3. Tierra
4. Marte 5. Júpiter 6. Saturno 7. Urano 8. Neptuno
El modelo del sistema solar es heliocéntrico, es decir, todos los planetas giran en torno al Sol.
El sistema solar está formado por una estrella central, el sol, los cuerpos que la acompañan y el espacio que queda entre ellos.
LEYES DE KEPLER
1ª LEY: Todos los planetas se mueven en
órbitas elípticas, con el Sol en uno de sus
focos.
LEYES DE KEPLER
2ª LEY: El vector posición de cualquier
planeta respecto del Sol, barre áreas iguales
de la elipse en tiempos iguales.
LEYES DE KEPLER
3ª LEY: El cuadrado del período (T) de revolución de cada planeta es proporcional al cubo de la distancia media (R) del planeta al Sol. Siendo k una constante, la misma para todos los planetas.
= κ R 3
T 2
LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL
La ley de gravitación universal establece que todos los cuerpos interactúan entre sí.
2
2 1
r
M M
F G ⋅ ⋅
=
SÍNTESIS
Vía láctea
Contiene al
Sol
Representado por modelos
Leyes de Kepler
Ley de gravitación
universal
Heliocéntric Geocéntrico Regido por
Mercurio
Venus
Marte Tierra
Los planetas
Formado por
Júpiter
Sistema solar
Urano Saturno
Neptuno
Estrellas
Asteroide s
y cometas
