Fisica Etapa 2

Actividad de Organización y Jerarquización

Reporte y reflexión personal

En esta actividad pondremos en práctica la tercera ley de Kepler, con un problema formulado por Galileo en 1610.

1.- Galileo descubrió la Luna de Júpiter, midió el tamaño de su órbita usando únicamente el diámetro de Júpiter como una unidad de medida; descubrió Ío, una de sus lunas, tenía un periodo de 18 días terrestres, y era 4.2 unidades del centro de Júpiter. Callisto, la cuarta luna de Júpiter, tenía un periodo de 16.7 días, usando la misma unidad que usaba Galileo, predijo la distancia de Calisto a Júpiter.

2.- Usando la tercera ley del movimiento planetario de Kepler, calcula la distancia (en unidades de diametro-Júpiter) desde Júpiter a Castillo.

3.- Busca en diferentes textos o en internet los siguientes datos: diámetro de Júpiter, distancia de Ío a Júpiter y la distancia desde Calisto hasta Júpiter, y registrarlo en la siguiente tabla.

CALISTO Máxima proximidad a Júpiter: 1.86 millones de kilómetros

Máxima distancia a Júpiter: 1.89 millones de kilómetros

Diámetro: 4.806 kilómetros

Masa: 0.018 Tierras

Periodo orbital: 16.7 días terrestres

Temperatura media en la superficie: -153º C.

Gravedad media en la superficie: 0.127 respecto a la Tierra

Radio: 69.911 km

Superficie: 61.418.738.571 km²

Gravedad: 24,79 m/s²

Masa: 1,898E27 kg (317,8 Masa terrestre)

Órbitas: Sol

Lunas: Europa, Ío, Ganímedes, Calisto, Amaltea, Metis, Elara, Calé,

4.- Después de haber obtenido la anterior información, calcula cuánto mide la unidad en kilometros, como lo usó Galileo. Realizar las operaciones matemáticas necesarias y comprueba si el resultado que tienes en el paso 3 se corresponde con la distancia real de las lunas de Júpiter que tienes en la investigación, y registralas en la siguiente tabla.

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 jupiter

Distancia de Calisto a jupiter

Reflexión

En esta actividad aprendí a poner en práctica la tercera ley de Kepler gracias a un problema de Galileo formulado en 1610. Además que galileo fue el que descubrió las lunas de Júpiter, pero no solo eso si no también el fue el que pudo medir las orbitas de Júpiter usando solo su diámetro de dicho planeta como medición. Aprendí que gracias a galileo que descubrió que Io era una de las lunas de Júpiter y que puede tener un periodo de 1.8 días terrestres y que estaba a 4.2 unidades del centro de Júpiter y que Calisto es la cuarta luna de Júpiter y podía tener un periodo de 16.7 días.

Pero también investigue diferentes conceptos de Júpiter como su diámetro y mas conceptos relacionados con este planeta. Aparte calcule cuanto media en kilómetros una unidad de las que utilizo Galileo. Donde hice mi reporte en la tabla y saque las formulas para poder completar este ejercicio donde las investigue en los libros y en diferentes tipos de fuentes de internet.

Actividad de adquisición del conocimiento

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 tierra y la luna depende de sus masas y de la distancia entre las mismas. Supón que la distancia aumenta al doble ¿Cuál sería la masa de la tierra para que la fuerza entre las mismas permanezca constante?

R: La masa de la tierra tendría que ser el doble para que pueda permanecer constante

b) La fuerza entre la tierra y la luna depende de sus masas y de la distancia entre las mismas. Supón que la masa de la tierra aumenta cuatro veces ¿Cuál sería la distancia entre las mismas para que la fuerza permanezca constantemente?

R: La distancia tendría que aumentar 4 veces para que permanezca constante

c) ¿Imagina que existe un planeta que tiene el doble de la masa de la tierra y la mitad de su radio ¿ cual seria la gravedad de ese planeta?

La aceleracion de gravedad en la superficie de la Tierra se obtiene de la formula de la gravitacion universal F = G M m / r² aplicando la segunda ley de Newton:

g = F / m = G M / R²

donde G es la constante de gravitacion universal, M es la masa y R el radio de la Tierra.

Si ahora ponemos M' = 2M y R' = R/2, la gravedad en el otro planeta serà

g' = G M' / R'

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