Predecir órbitas
Alineada a HS-ESS1-4, de los Estándares de Ciencias de Próxima Generación (NGSS).
Qué enseña esta lección
La gravedad mantiene a planetas y lunas en órbita, y las leyes de Kepler nos permiten predecir su movimiento matemáticamente. El período orbital de un planeta depende solo de su distancia media al Sol: cuanto más lejos, más lento se mueve y más largo es su año.
Ejemplos resueltos
Ejemplo 1
La tercera ley de Kepler dice que el período al cuadrado es igual a la distancia al cubo (en unidades de la Tierra). Marte orbita a unas 1.52 UA, así que su período es la raíz cuadrada de 1.52 al cubo, unos 1.88 años terrestres, lo que coincide con lo que observan los astrónomos.
Ejemplo 2
La ley funciona para cualquier cosa que orbite el mismo cuerpo. Las lunas de Júpiter la cumplen alrededor de Júpiter con su propia constante.
Ejemplo 3
Da el periodo a partir de la distancia pero no dice por qué. Newton aportó el porqué una vida después.
Preguntas de práctica
- Observa: Los planetas lejanos tardan más en rodear el Sol que los cercanos. ¿Qué relación sugiere eso entre la distancia y el período orbital?
- Modela: Usa período al cuadrado igual a distancia al cubo para predecir el período orbital de un planeta enano a 4 UA.
- Explica: Dos satélites orbitan la Tierra a distintas altitudes. Predice cuál se mueve más rápido y justifica tu respuesta usando la gravedad y la distancia orbital.
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