Actividad diagnóstica

Actividad diagnóstica

Responde las siguientes preguntas.

1. Los planetas tienen órbitas:

a) Circulares.

b) Elípticas.

c) Parabólicas.

d) Hiperbólicas.

2. La trayectoria de las órbitas de los satélites alrededor de la Tierra es debido a:

a) La fuerza de su peso.

b) Su masa.

c) La fuerza gravitacional.

d) Su volumen.

3. Los satélites artificiales que se utilizan para las comunicaciones se encuentran girando alrededor de la Tierra en una órbita...

a) No síncrona.

b) No geoestacionarias.

c) Enlace ascendente.

d) Geoestacionarias.

4. Astrónomo y matemático alemán que descubrió el movimiento del Sol y las relaciones con los planetas y sus satélites.

a) Johannes Kepler.

b) Isaac Newton.

c) Albert Einstein.

d) Nicolás Copérnico.

5. De los planetas que giran alrededor del Sol, si comparamos la rapidez con que se mueve Mercurio y Neptuno, ¿cuál de las siguientes desigualdades será cierta?

a) vmercurio > vneptuno

b) vmercurio < vneptuno

c) vmercurio = vneptuno

d) vmercurio ≥ vneptuno

6. El tiempo que tardan los planetas al girar alrededor del Sol es...

a) Igual para todos.

b) Igual para la mitad de los planetas.

c) Diferente para todos.

d) Igual a Júpiter, Saturno y Urano.

7. La siguiente definición "es la fuerza de atracción que experimentan entre sí los objetos con masa" está relacionada con...

a) Ley de la Conservación de la Energía.

b) Fuerza de Gravedad.

c) Ley de la Gravitación.

d) Fuerza del Peso.

8. La dirección y sentido del campo gravitacional de la Tierra es...

a) Radial y dirigido hacia el centro.

b) Radial y dirigido hacia afuera.

c) Tangencial a la superficie.

d) Circular y uniforme.

9. La frecuencia se define como...

a) Un movimiento periódico simple.

b) La propagación de una perturbación.

c) El número de ciclos por unidad de tiempo.

d) Un sistema que repite su trayectoria.

10. El periodo se define como...

a) La cantidad de ciclos que tiene el año.

b) El tiempo necesario para que un sistema complete un ciclo.

c) Es la posición que tiene un cuerpo que oscila.

d) La propagación de una perturbación en el espacio.

Actividad de adquisición del conocimiento

l. Leyes de Kepler

2. Contesta las siguientes preguntas con base en lo observado o busca en diferentes textos o Internet información relacionada. Justifica todas y cada una de tus respuestas.

a) ¿Cuánto tiempo tardó Kepler en reunir los datos que indicaban que los planetas describían órbitas elípticas alrededor del Sol? ¿De qué manera hizo todas esas observaciones?

b) ¿Qué descubrió Kepler acerca de la rapidez de los planetas y su distancia al Sol?

c) ¿Por qué se tardó tanto Kepler para descubrir su tercera ley?

d) ¿Consideraba Kepler que los planetas eran proyectiles que se mueven bajo la influencia del Sol?

e) En la imaginación de Kepler, ¿cuál es la dirección de la fuerza sobre un planeta?

ll. Ley de la gravitación universal.

5. Contesta las siguientes preguntas con base en lo observado o busca en diferentes textos o en internet información relacionada. Justifica todas y cada una de tus respuestas.

a) La fuerza entre la y la Luna depende de sus masas y de la distancia entre las mismas. Supón que la distancia aumenta al doble, ¿cuál debería de ser la masa de Tierra para que la fuerza entre las mismas permanezca constante?

b) La fuerza entre la Tierra y la Luna depende de sus masas y de la dos- rancia entre las mismas. Supón que la masa de la Tierra aumenta cuatro veces, ¿cuál debería de ser la distancia entre las mismas para que la fuerza permanezca constante?

c) Imagina que existe un planeta que tiene el doble de la masa de la Tierra y la mitad de su radio, ¿cuál debería de ser la gravedad de ese planeta?

d) ¿Cómo se cambiaría la aceleración de la gravedad si el diámetro y la masa de la Tierra se redujeran a la mitad?

e) El Sol es más grande que la Tierra, ¿por qué la atracción gravitacional del Sol no nos jala separándonos de la Tierra?

f) Si la fuerza gravitacional que ejerce la Tierra sobre la Luna cesara súbitamente, ¿qué tipo de trayectoria seguiría la Luna?

Actividad de organización y jerarquización

1. Galileo descubrió las lunas de Júpiter. Logró medir el tamaño de sus órbitas usando únicamente el diámetro de Júpiter como unidad de medición. Descubrió que Ío, una de sus lunas, tiene un periodo de 1.8 días terrestres, y estaba a 4.2 unidades desde el centro de Júpiter. Calisto, la cuarta luna de Júpiter, tenía un periodo de 16.7 días. Usando las mismas unidades que utilizó Galileo, predice la distancia de Calisto a Júpiter.

2. Utilizando la tercera ley del movimiento planetario de Kepler, calcula la distancia de Calisto. Completa las columnas B y C de la tabla siguiente.

3. Investiga los siguientes datos: diámetro de Júpiter, distancia de Ío a Júpiter y la distancia de Calisto a Júpiter. Completa las columnas D y E de la misma tabla.

4. Calcula cuánto mide en kilómetros una unidad de las que utilizó Galileo. Comprueba si el resultado que obtuviste en la instrucción 3 corresponde con la distancia real de las lunas de Júpiter que obtuviste en la investigación.

Datos.

Diámetro de Júpiter: 139,822 km.

Distancia de Ío a Júpiter: 421,600 km.

Distancia de Calisto a Júpiter: 1,882,700 km.

Bibliografía.

www. wikipedia.com

A B C D E F

Distancias por cálculos obtenidos Factor de conversión y operación Distancia por investigación Factor de conversión y operación Diferencia entre columnas B y D

Diámetro de Júpiter

Distancia de Ío a Júpiter

Distancia de Calisto a Júpiter

Actividad de aplicación

Problema Operaciones Respuesta

1.¿Cuál es la distancia de Marte al Sol? Considerando como referencia la distancia de la Tierra al Sol que es de 1.50x108 m, si el tiempo que requiere Marte para dar una vuelta completa al Sol es de 687 días.

2.Si se tiene un lingote de oro de 19.5 kg y la aceleración de la gravedad de un cierto planeta es de 13 m/s2. a) ¿Cuál será la masa del lingote de oro en ese planeta, y en la Tierra? b) ¿Cuál será el peso del lingote de oro en ese planeta y en la Tierra?

3.El periodo que le toma al asteroide Ícario dar una vuelta completa alrededor del Sol es de 410 d. Determina cuál es su distancia media desde el Sol.

4.Una nave espacial se encuentra a 15400 km sobre la superficie terrestre. Calcula su fuerza de gravedad si la masa de la nave espacial es de 1750 kg.

5.Entre el Sol y Neptuno hay una distancia promedio de 4.5x109 km y del Sol a la Tierra es de 1.50x108 km. Encuentra la duración del año neptuniano.

Actividad integradora

Planetas enanos

Planeta enano Masa (kg) Diámetro medio (km) Aceleración de la gravedad media (m/s2) Radio orbital (uA) Radio orbital (km) Periodo orbital (años)

Plutón 1.19x1020 2 300

Ceres 9.55x1018 975

Haumea 4.17x1019 1 600

Eris 1.67x1020 2 500

Makemake 3.99x1019 1 700

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