¿Qué pasa cuando una fuente ordinaria de luz pasa a través de ciertos cristales? Los átomos en un cristal estan acomodados en una gran número de canales paralelos. La luz pasa a través de ambos cristales cuando sus canales son paralelos, pero se cortará completamente si los canales están cruzados.
Un solo cristal entonces mantendrán atrás todas las vibraciones excepta una que está alineada con su propia fibra. Una fuente de luz cuyas vibraciones son de este modo confinadas en una dirección se dice que es un polaridazor plano. Esta experiencia también nos muestra que las ondas de la luz son traversas. La onda longitudinal no pueden ser polarizadas.
Una invención de Nicol puede ser usada para producir y detectar la luz polarizada. Este es conocido como el prisma Nicol. El prima se coloca en el frente de la fuente de luz y es rotado. Si la fuente de luz es plana polarizada la luz que se ve a través del prisma Nicol varía en intensidad y nada pasa a través del prisma en cierta posición y el brillo del camino.
La luz polarizada puede ser usada para encontrar simplemente como la fuerza de la luz se distribuye en las partes de una maquinaria. Un modelo de una parte está hecha de plástico y sujetada al tipo de fuerza. Cuando se ve por la luz polarizada, aparecen bandas de colores que muestran exactamente donde se ejerce la fuerza en la pieza.
Recuerdan el prisma de Nicol? Es usado en un sacarímetro. Un sacarímetro es el instrumento para medir la concentración de azúcar. Devido a la estructura molecular del azúcar, estas soluciones rotan el plano de polarización de la luz plana polarizada mientras pasa la luz a través de ellas. La rotación del plano de polarización cuando la luz incidente es vista puede ser a la derecha (sentido horario) o a la izquierda (sentido antihorario).
Polarímetria es la ciencia que concierne el ángulo de rotación de una luz polarizada plana. Es importante en química ya que muchos compuestos químicos son ópticamente activos; ellos tienen el poder de rotar el plano de polatizaciñon de una fuente de luz polarizada. El fenómeno ocurre cuando la estructura molecular de la falta de simetría en los compuestos, así que la molécula y su imagen espejo no son superponibles. La polimetría tiene importantes aplicaciones en la industria del azúcar, ya que la sucrosa es mucho más opticamente activa que mucos impurezas comunes, así que la polarimetría puede ser usada para medir la pureza del azúcar.
La polimetría también es usada para caracterizar y distinguir estereoisómeros, los que son compuestos con la misma composición y estructura, pero diferentes de átomos dentro de la molécula. Dos bien conocidos estereoisómeros son los ácidos tartárico y racemico. El ácido tartárrico rota la luz polarizada plana a la derecha mientras el ácido racémico es ópticamente inacitvo, sugiriendo diferentes simetrías dentro de las dos moléculas Mientras estos ácidos difrentes en muchas otras propiedades visibles, es común el caso que los estereoisómeros solo puedan distinguirse por la polarimetría y por sus recciones con sus sustancias ópticamente activas.
Eligiendo adecuadamente tres colores y mezclándolos en diferentes proporciones, podemos obtener casi toda la gama de colores existentes. Estos tres colores reciben el nombre de colores primarios.En la televisión se utilizan los colores rojo, verde y azul como colores primarios para producir la gama de colores que podemos ver en las pantallas. Estos tres colores se llaman colores primarios aditivos Cuando mezclamos dos colores puros diferentes, se obtiene otro color, por ejemplo rojo mezclado con verde produce color amarillo. Podemos mezclar ahora el color amarillo que hemos obtenido con el azul y habremos conseguido el color blanco. Cada pareja de colores con los que puede conseguirse este efecto se llama pareja de colores complementarios.
Vemos que el amarillo y el azul son complementarios pues su mezcla da blanco. También son complementarios la pareja cian -rojo y la pareja magenta-verde.
Los tres colores primarios, rojo, verde y azul, corresponden a radiaciones de longitud de onda diferente, pero el ojo no es un aparato de medida de la composición de la luz, Ya hemos visto que cuando percibimos una luz como amarilla es porque en su constitución predominan el rojo y el verde. Observa que se produce la sensación de color amarillo y sin embargo a nuestros ojos no ha llegado ninguna longitud de onda que corresponda a ese color, sino que interpretamos la mezcla de los colores como si se tratara de un solo color.
Seguro que habrás observado que mezclando colores con rotuladores o lápices, la mezcla de azul y amarillo siempre da verde y que mezclando azul, amarillo y rojo obtenemos color prácticamente negro. Esto no coincide con lo que acabamos de decir, pero tiene una explicación fácil.
Casi todos los objetos deben su color a los pigmentos o pinturas, que absorben determinadas longitudes de onda de la luz blanca y reflejan el resto, de manera que lo que nos llega a nosotros es el conjunto de longitudes de onda que han sido reflejadas y son éstas las que producen la sensación de color, que se denomina color pigmento. Los colores pigmento que absorben la luz de los colores primarios aditivos se llaman colores primarios sustractivos.
Imaginemos que queremos meter una moneda en una hucha, si queremos introducir la moneda debemos colocar ésta en el mismo plano de la ranura, si colocamos la moneda perpendicularmente la moneda no entrará. Este gesto tan sencillo nos puede ayudar a comprender como actúa la luz polarizada. Este tipo de luz es emitida por aparatos con pantallas LCD (cristal líquido) como el ordenador, las pantallas planas de TV, los teléfonos móviles, etc.
¿Qué experimentos podemos realizar con esta luz polarizada? Ahora lo comprobaremos.
Material
Lámina polarizadora, gafas polarizadas o gafas de las que se utilizan para ver películas en tres dimensiones.
Papel de celofán adhesivo.
Objetos de vidrio y de plástico.
¿Cómo conseguir una lámina polarizadora?
Las láminas polarizadoras son materiales plásticos que se utilizan en la fabricación de algunas gafas de sol, en pantallas de aparatos electrónicos como calculadoras, teléfonos móviles, etc. Se utilizan porque bloquean el paso de luz que vibra en el plano perpendicular al de polarización.
Si no disponemos de gafas polarizadas pero tenemos alguna calculadora o teléfono móvil que ya no nos sirvan podemos desmontar la pantalla y extraer la lámina polarizadora.
¿Cómo comprobar que una luz está polarizada?
Colocando una lámina polarizadora sobre la pantalla (encendida) de un ordenador o de un teléfono móvil observaremos que en una posición deja ver a su través pero si la giramos 90º se produce la oscuridad.
Si hacemos lo mismo con las gafas polarizadas conseguiremos el mismo efecto.
¿Como se ven los objetos a través de un polarizador?
Vamos a colocar objetos transparentes delante de la pantalla del ordenador y los observaremos con las gafas o con la lámina polarizadora. En este caso podemos cambios de coloración debidos a las tensiones que experimenta el material.
Vaso de plástico visto con luz polarizada
Pieza de plastico
Regla
Funda rígida de CD
En objetos de plástico podemos observar un fenómeno relacionado con la interefencia de colores y la birrefringencia que hace que el rayo de luz se divida en dos rayos que viajan a distintas velocidades, de modo que interfieren entre sí, generando bandas de colores.
Este fenómeno resulta espectacular si tomamos una lámina de plástico transparente y pegamos en ella tiras de papel adhesivo, la colocamos delante de la pantalla del ordenador y observamos con las gafas o lámina polarizadora.
Efectos que causan varias tiras de papel adhesivo (cello) superpuestas iluminadas con luz polarizada y observadas a través de un polarizador
Un recipiente transparente de vidrio o plástico con las paredes lisas Agua Una cucharada de leche Una linterna Si tienes una linterna Led de luz más luminosa, funcionará mejor) Cartulina negra Tijeras Cinta adhesiva Una habitación oscura
Haz un círculo en la cartulina, como se muestra en la fotografía.
Realiza unos cortes a los lados y un agujero en el centro y pégalo a la linterna de modo que toda la luz se concentre en el agujero.
Llena el recipiente de agua y ponle unas gotas de leche para hacer más visible el rayo de luz (sólo unas gotas, sino no podrás ver nada).
En una habitación oscura coloca el recipiente con el agua en un lugar donde puedas iluminarlo desde abajo.
Prende la linterna y busca el ángulo apropiado para ver como el rayo de luz cruza a través del agua y al llegar a la superficie, ésta actúa como un espejo reflejando la luz.
Procedimiento: En uno de los balones vertemos unos 50 cm³ de agua y lo ponemos a hervir. Cuando el vapor salga libremente, bajamos un cascabel suspendido de un hilo adentro del balón y tapamos el recipiente con un tapón.
Quitamos la fuente de calor inmediatamente y dejamos que el balón se enfríe.
Colocamos un cascabel semejante dentro del otro balón y lo tapamos como hicimos con el primero. Agitamos ambos balones y observamos los resultados.
CONCLUSIÓN: Al hacer hervir agua en uno de los balones, el lugar ocupado por el vapor producido durante la ebullición, quedó libre al condensarse por enfriamiento. Podríamos lograr de esta manera un vacío casi total cuando contemos con la menor cantidad posible de agua líquida en el interior del balón.
Material: 1. Un vaso 2. Agua 3. Una linterna 4. Leche
Montaje: 1. Llena el vaso con agua y colócalo frente a una pared blanca. 2. Ahora añade una cucharadita de la leche al agua. Mezcla bien y dirige la linterna a través de este líquido. La luz que sale del vaso es anaranjada!
Explicación: La luz blanca es una mezcla de todos los colores del arco iris. La leche sirve de filtro y no permite que todos los colores presentes en la luz blanca pasen, sólo los anaranjados llegan a la pared. Algo parecido sucede en una puesta de sol. Las partículas presentes en la atmósfera filtran la luz solar.
Necesita: Una botella plástica vacía y limpia Clavo y martillo para hacer hueco lateral Una linterna Agua y un recipiente para recogerla Montaje Hágale el hueco lateral a la botella vacía. Llénela de agua y póngale la tapa. Busque un lugar oscuro. Ilumine la botella desde la posición opuesta al hueco, quítele la tapa, ponga su mano debajo del chorro saliente y disfrute de la "cascada de luz". Usted puede ver la luz en su palma. ¿Qué está pasando? Una parte de la luz emitida es atrapada por el flujo de agua saliente y sigue las curvas de caída. Se ha creado un canal para transmitir luz. La fibra óptica es otro canal, muy eficiente, de transmisión de luz y datos, por eso en los sistemas modernos de internet se le utiliza en vez del cobre.
Materiales -Linterna. -Prisma. Explicacion Cuando un haz de luz blanca procedente del sol atraviesa un prisma de cristal, las distintas radiaciones monocromáticas son tanto más desviadas por la refracción cuanto menor es su longitud de onda. De esta manera, los rayos rojos son menos desviados que los violáceos y el haz primitivo de luz blanca, así ensanchado por el prisma, se convierte en un espectro electromagnetico en el cual las radiaciones coloreadas se hallan expuestas sin solución de continuidad, en el orden de su longitud de onda, que es el de los siete colores ya propuestos por Isaac Newton: violeta, índigo, azul, verde,amarillo,anaranjado y rojo (Así como, en ambos extremos del espectro, elultravioleta y el infrarojo, que no son directamente visibles por el ojo humano, pero queimpresionan las placas fotográficas.
Objetivo: Estudiar el comportamiento de la luz cuando llega a una superficie transparente que separa dos medios distintos. Verificar experimentalmente la refracción de la luz mediante la reproducción del experimento de Cleomedes.
Introducción: Cuando la luz llega a una superficie transparente una parte se refleja y el resto se refracta penetrando en el nuevo medio. En general, la luz que penetra en el nuevo medio lo hace cambiando su dirección de propagación, a no ser que incida perpendicularmente. Las lentes, las máquinas fotográficas, el ojo humano y, en general, la mayor parte de los instrumentos ópticos basan su funcionamiento en este fenómeno óptico.
Materiales: Una o dos monedas Uno o dos tazones Productos: Agua
Realización práctica: Colocamos una moneda en el fondo de un tazón de paredes opacas y nos situamos de manera que nuestra visual quede interrumpida por el borde del mismo. Vertemos agua en el tazón. LLega un momento en el que la moneda aparece a nuestra vista. es como si estuviese flotando en una posición por encima de la que tenía. Podemos también realizar misma experiencia con dos monedas y dos tazones colocados a la misma distancia y añadir agua en uno solo de ellos para comparar las dos situaciones que se producen. Precauciones: Esta experiencia es muy sencilla y no necesita ninguna precaución especial para su realización.
Explicación científica: Cuando colocamos una moneda en el fondo de un tazón de paredes opacas y nos situamos de manera que nuestra visual quede interrumpida por el borde del mismo, no vemos la moneda porque nuestra vista no "alcanza" el fondo del tazón. En realidad no la vemos porque los rayos de luz reflejados por ella no llegan al ojo. Cuando vertemos agua en el tazón, llega un momento en el que la moneda aparece a nuestra vista. Es como si estuviese flotando en una posición por encima de la que tenía. Como no era posible que la moneda flotase en el agua, Cleomedes dedujo que lo que debería pasar es que los rayos procedentes de la misma se desviaban de su dirección al pasar del agua al aire. Curiosidades y otras cosas: Las piscinas parecen menos profundas de lo que son en realidad porque la luz se desvía al entrar en el agua. Por la misma razón tus piernas parecen más cortas y gruesas dentro del agua.
Una caja de cerillas grande. Un CD (compact-disc o CD-rom) que no sirva. Cinta de doble cara o pegamento.
REALIZACIÓN
Cortamos con una pequeña sierra para metales un trozo del CD, aproximadamente de un tamaño de 1/8 del disco. En la parte superior de la caja de cerillas hacemos una ventanita. Cortamos y doblamos el trozo de cartón de forma que pueda abrir y cerrase la ventana. Pegamos el trozo de CD en el centro del cajón interior de la caja de cerillas, de tal forma que al abrir una rendija en el extremo de la caja la luz reflejada y difractada sobre el trozo de CD incida en la ventana. En un CD hay unos 1000 puntos de difracción por cada milímetro de disco, lo que permite separar muy bien los colores elementales.
Objetivo Llevar a cabo algunas experiencias sencillas con la luz. Obtener luces de colores por mezcla aditiva de otros colores utilizando discos de Newton.
Materiales Círculos cromáticos con distintos colores y en distintas proporciones. (Pueden dibujarse y pintarse o buscarse en Internet). Ventilador Peonza
Realización práctica 1.- Colocamos el circulo cromático encima de un pequeño ventilador de mano y lo sujetamos con unas tiritas de cinta adhesiva o sobre una peonza plana. 2.- hacemos girar el ventilador o la peonza y observamos la composición de la luz que se obtiene. 3.- Esta experiencia puede realizarse también utilizando tres focos de luces de colores azul verde y rojo y obtener con ellos las distintas mezclas de colores. Ver esta experiencia Algunos instrumentos para descomponer y componer la luz
Galileo Galilei (Pisa, 15 de febrero de 1564[4] - Florencia, 8 de enero de 1642[1] [5] ), fue un astrónomo, filósofo, matemático y físico que estuvo relacionado estrechamente con la revolución científica. Eminente hombre del Renacimiento, mostró interés por casi todas las ciencias y artes (música, literatura, pintura). Sus logros incluyen la mejora del telescopio, gran variedad de observaciones astronómicas, la primera ley del movimiento y un apoyo determinante para el copernicanismo. Ha sido considerado como el «padre de la astronomía moderna», el «padre de la física moderna»[6] y el «padre de la ciencia».
Su trabajo experimental es considerado complementario a los escritos de Francis Bacon en el establecimiento del moderno método científico y su carrera científica es complementaria a la de Johannes Kepler. Su trabajo se considera una ruptura de las asentadas ideas aristotélicas y su enfrentamiento con la Iglesia Católica Romana suele tomarse como el mejor ejemplo de conflicto entre la autoridad y la libertad de pensamiento en la sociedad occidental.[
Galileo Galilei (Pisa, 15 de febrero de 1564[4] - Florencia, 8 de enero de 1642[1] [5] ), fue un astrónomo, filósofo, matemático y físico que estuvo relacionado estrechamente con la revolución científica. Eminente hombre del Renacimiento, mostró interés por casi todas las ciencias y artes (música, literatura, pintura). Sus logros incluyen la mejora del telescopio, gran variedad de observaciones astronómicas, la primera ley del movimiento y un apoyo determinante para el copernicanismo. Ha sido considerado como el «padre de la astronomía moderna», el «padre de la física moderna»[6] y el «padre de la ciencia».
Su trabajo experimental es considerado complementario a los escritos de Francis Bacon en el establecimiento del moderno método científico y su carrera científica es complementaria a la de Johannes Kepler. Su trabajo se considera una ruptura de las asentadas ideas aristotélicas y su enfrentamiento con la Iglesia Católica Romana suele tomarse como el mejor ejemplo de conflicto entre la autoridad y la libertad de pensamiento en la sociedad occidental.
En el siglo XVI, Nicolás Copérnico publicó un modelo del Universo en el que el Sol (y no la Tierra) estaba en el centro. Las anteriores hipótesis se mantenían desde el siglo II, cuando Tolomeo había planteado un modelo geocéntrico que fue utilizado por astrónomos y pensadores religiosos durante muchos siglos.
Copérnico planteó y discutió el modelo heliocéntrico en su obra "De revolutionibus orbium caelestium" que se publicó justo antes de su muerte en 1543.
La teoría de Copérnico establecía que la Tierra giraba sobre sí misma una vez al día, y que una vez al año daba una vuelta completa alrededor del Sol. Además afirmaba que la Tierra, en su movimiento rotatorio, se inclinaba sobre su eje (como un trompo). Sin embargo, aún mantenía algunos principios de la antigua cosmología, como la idea de las esferas dentro de las cuales se encontraban los planetas y la esfera exterior donde estaban inmóviles las estrellas
La ley de Hubble es una ley de cosmología física que establece que el corrimiento al rojo de una galaxia es proporcional a la distancia a la que ésta se encuentra.
La ley fue formulada por Edwin Hubble y su colaborador Milton Humason en 1929[1] después de cerca de una década de observaciones. Es considerada como la primera evidencia observacional del paradigma de la expansión del universo y actualmente sirve como una de las piezas más citadas como prueba de soporte del Big Bang, según la Ley de Hubble, una medida de la inercia de la expansión del universo viene dada por la Constante de Hubble.
Siempre que oímos el nombre de Newton, pensamos con la famosa historia en la que formuló la ley de la gravitación a partir de ver caer una manzana de un árbol. Vamos a ver qué paso realmente.
1- ¿Qué pasó con la manzana?
Cuando Newton observó caer la manzana pensó: “la manzana está acelerada desde que su velocidad cambia de cero hasta que llega hasta al suelo”. Mediante la segunda ley de Newton, debe haber una fuerza que actúa sobre la manzana para provocarle la aceleración. Podemos nombrar a dicha fuerza “gravedad” y la aceleración será la debida a la gravedad. Luego imaginemos que el árbol es dos veces más grande, y otra vez vemos que la manzana caerá acelerada hasta el suelo. Esto nos sugiere que esta fuerza de la gravedad puede llegar hasta el árbol más grande. Es ahora cuando Newton empieza a reflexionar profundamente sobre lo anterior observado: “si la fuerza de la gravedad llega al árbol más grande, probablemente no llegará mucho más lejos, de hecho no llegará a todo el camino que la luna realiza alrededor de la Tierra, es decir a su órbita. Luego la órbita de la luna sobre la Tierra, podría ser consecuencia de la fuerza gravitacional, porque la aceleración debido a la gravedad podría cambiar la velocidad de la luna de tal manera que describiese una órbita. En otras palabras: si dejamos caer verticalmente un objeto, éste cae rápidamente. Si lanzamos el objeto horizontalmente más rápido, alcanza más distancia. Newton, por tanto, imaginó que si lanzamos un objeto con mucha velocidad, éste daría vueltas alrededor de la tierra describiendo una órbita circular. Siempre estaría “atraído” hacia el centro pero nunca llegaría a tocar la superficie terrestre. Si le comunicamos más velocidad describirá una órbita elíptica. Resumiendo: Newton dijo que los movimientos de proyectiles, trayectorias de cuerpos celestes... podrían resumirse con una única ley de Gravitación Universal, en la cual dos cuerpos cualesquiera en el Universo se ejercen una fuerza gravitacional mutuamente, que puede calcularse mediante esta fórmula Universal: F es la fuerza gravitatoria, m y m´ son las masas de los dos cuerpos, d es la distancia entre los mismos y G es la constante gravitatoria.
2- Peso y Masa
En la fórmula de la gravitación, podemos observar que las masas de los cuerpos son cruciales para obtener el resultado final. Popularmente se atribuyen los mismos significados a los términos masa y peso, pero en realidad son términos un poco distintos. La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, pero el peso es la cantidad de fuerza gravitacional ejercida sobre el éste dentro del campo gravitacional; masa y peso son proporcionales, con la fuerza de la gravedad como constante de proporcionalidad. Además, la masa siempre es constante en un cuerpo, mientras que el peso depende de la posición del objeto.
MOVIMIENTO CIRCULAR UNIFORME (MCU)
Podemos decir que el movimiento circular es aquel cuya trayectoria es una circunferencia y el módulo de la velocidad es constante, es decir, recorre arcos iguales en tiempos iguales.
Estudiaremos cada uno de los parámetros del movimiento:
VELOCIDAD ANGULAR
Veamos el siguiente gráfico que representa un objeto P describiendo un movimiento circular, desde la posición P1 hasta la P2, tardando un tiempo t. Si unimos las posiciones del objeto con el centro de giro obtenemos su radiovector. En la figura se aprecia cómo el ángulo girado por el radiovector al cambiar de posición el cuerpo es n.
El ángulo se mide en Radianes (rad) y el tiempo en segundos. Por eso la velocidad angular se medirá en rad/s en el S I.
La Teoría heliocéntrica es la que sostiene que la Tierra y los demás planetas giran alrededor del Sol. El heliocentrismo, fue propuesto en la antigüedad por el griego Aristarco de Samos (310 a. C. - 230 a. C.), quien se basó en medidas sencillas de la distancia entre la Tierra y el Sol, determinando un tamaño mucho mayor para el Sol que para la Tierra. Por esta razón, Aristarco propuso que era la Tierra la que giraba alrededor del Sol y no a la inversa, como sostenía la teoría geocéntrica de Ptolomeo e Hiparco, comúnmente aceptada en esa época y en los siglos siguientes, acorde con la visión antropocéntrica imperante. El modelo heliocéntrico adquiriría un grado de exactitud más preciso, con cálculos más simples, en 1609, cuando el astrónomo alemán Johannes Kepler (1571-1630), reformuló la teoría, sugiriendo que la trayectoria de los planetas no era circular, sino elíptica.
La influencia de la Luna es tan grande que, según la posición en que se encuentre, la atracción será mayor o menor. Cuando la marea está alta, se llama pleamar. Y si está baja, bajamar.
Mareas lunares
La Luna, por estar mucho más cerca de la Tierra que el Sol, es la causa principal de las mareas. (Es conveniente recordar que Isaac Newton mostró que la atracción gravitatoria depende de las masas de los cuerpos y de la distancia que los separa.)Las masas de agua, así como todo en la Tierra, están expuestas, además, a la fuerza centrífuga (hacia fuera de la Tierra) como resultado del movimiento de rotación de la Tierra. El nivel de marea que se produce es, por tanto, el resultado de la combinación de estas dos fuerzas (centrífuga + gravitatoria).Así, cuando la Luna está justamente encima de un punto dado de la Tierra, la combinación de estas fuerzas hace que el agua se eleve sobre su nivel normal. Esto se conoce como marea alta o pleamar. Lo mismo ocurre con las regiones situadas en el lado opuesto de la Tierra. A la primera se le conoce como marea directa, mientras que a la segunda se le conoce como marea opuesta.
Mareas solares
Igualmente, el Sol provoca el ascenso de dos crestas de onda opuestas, pero como el Sol está lejos de la Tierra, su fuerza para crear mareas es un 46% menor que la Luna.El resultado de la suma de las fuerzas ejercidas por la Luna y el Sol es una onda compuesta por dos crestas, cuya posición depende de las posiciones relativas del Sol y de la Luna en un instante dado.De este modo, durante las fases de Luna nueva y llena -cuando el Sol, la Luna y la Tierra están alineados- las ondas solar y lunar coinciden creando un estado conocido como mareas de primavera (spring tides). En éstas, las mareas altas ascienden más y las mareas bajas descienden más de lo habitual.Correspondientemente, cuando la Luna está en el primer o tercer cuadrante, el Sol forma un ángulo recto con respecto a la Tierra que hace que las ondas queden sometidas a fuerzas opuestas del Sol y de la Luna. Este estado se conoce como el de marea muerta, donde las mareas altas son más bajas y las mareas bajas son más altas que lo normal.
El Sol es una estrella que se encuentra en el centro del Sistema Solar. La Tierra y otras materias (incluyendo a otros planetas, asteroides, meteoritos, cometas y polvo) orbitan alrededor de ella, constituyendo a la mayor fuente de energía electromagnética de esta constelación. La distancia media del Sol a la Tierra es de aproximadamente 149.600.000 de kilómetros y su luz recorre esta distancia en 8 minutos y 19 segundos.
Es la estrella del sistema planetario en el que se encuentra la Tierra; por tanto, es la más cercana a la Tierra y el astro con mayor brillo aparente.
La Luna
La Luna es el único satélite natural de la Tierra. Es el cuerpo más cercano y el mejor conocido. La distancia media entre el centro de la Tierra y la Luna es de 384.400 km. Su diámetro (3.476 km) es un cuarto del terrestre, su superficie es una catorceava parte (37.932.330 km2), y su volumen alrededor de una cincuentava parte (21.860.000.000 km3). La Luna tarda en dar una vuelta alrededor de la Tierra 27 d 7 h 43 min y 29 d 12 h 44 min si se la considera respecto al Sol.
Las estrellas
Una estrella es todo cuerpo celeste que brilla con luz propia. Se trata de un cúmulo de materia en estado de plasma en un continuo proceso de colapso, en la que interactúan diversas fuerzas que equilibran dicho proceso en un estado hidrostático. El tiempo que tarde en colapsar dicho cúmulo, depende del tiempo en el que las diversas fuerzas dejen de equilibrar la hidrostásis que da forma a la estrella.
Los planetas
Los planetas giran alrededor del Sol. No tienen luz propia, sino que reflejan la luz solar. Los planetas tienen diversos movimientos. Los más importantes son dos: el de rotación y el de translación. Por el de rotación, giran sobre sí mismos alrededor del eje. Ésto determina la duración del día del planeta. Por el de translación, los planetas describen órbitas alrededor del Sol. Cada órbita es el año del planeta.
Los satélites
Se denomina satélite natural a cualquier objeto que orbita alrededor de un planeta. Generalmente el satélite es mucho más pequeño y acompaña al planeta en su evolución alrededor de la Estrella que orbita.
Las galaxias
Las galaxias son acumulaciones enormes de estrellas, gases y polvo.En el Universo hay centenares de miles de millones. Cada galaxia puede estar formada por centenares de miles de millones de estrellas y otros astros.
Las nebulosas
Las nebulosas son regiones del medio interestelar constituidas por gases (principalmente hidrógeno y helio) y polvo. Tienen una importancia cosmológica notable porque muchas de ellas son los lugares donde nacen las estrellas por fenómenos de condensación y agregación de la materia; en otras ocasiones se trata de los restos de estrellas ya extintas.
Los planetas enanos
Planeta enano es el término creado por la Unión Astronómica Internacional (UAI) para definir a una nueva clase de cuerpos celestes, diferente de la de "planeta" y de la de "cuerpo menor del Sistema Solar". Según la Unión Astronómica Internacional, un planeta enano es aquel cuerpo celeste que:
-Está en órbita alrededor del Sol.
-Tiene suficiente masa para que su propia gravedad haya superado la fuerza de cuerpo rígido, de manera que adquiera un equilibrio hidrostático.
-No es un satélite de un planeta u otro cuerpo no estelar.
-No ha limpiado la vecindad de su órbita.
Sin embargo, todos los intentos por explicar la fuerza de gravedad fueron infructuosos, hasta que en 1.916, Einstein estableció su teoría de la relatividad generalizada, en la cual explica su idea o concepto de gravedad.
Para Einstein, la gravedad era una consecuencia de la curvatura espacio-tiempo, pues sustituía la idea de gravedad, como tal fuerza, por un espacio geométrico curvo, ya que creía que la gravedad era una deformación del propio tejido espacio-tiempo; de esta forma, hacía innecesario el empleo de las fuerzas a distancia, las cuales habían sido puestas en duda con anterioridad.
Einstein creía que esta curvatura era producida por la existencia de cuerpos masivos que hacían torcer en cada cuerpo el tejido del propio espacio circundante, haciendo que cuerpos más pequeños se comporten como lo haría una bola de billar sobre la combada de una sabana estirada. En esta clase de Universo, los cuerpos seguirían siempre las líneas de menor resistencia, así se deslizarían por entre las curvas del propio espacio-tiempo. Para Einstein, la presencia de materia bastaba para curvar el propio espacio circundante, como podemos ver en la figura anterior.
En verdad este concepto de gravedad que defiende Einstein no es lógico ni coherente con la propia realidad como veremos en los siguientes ejemplos. Tampoco tiene la voluntad de explicar el origen y desarrollo de esta fuerza, pues se basa en una curvatura que produce la presencia de cuerpos masivos en el espacio; aquí tenemos ya el primer error, pues ningún cuerpo o concentración de masa, por gigante que esta sea, "pesa nada en el espacio". Ver "teoría sobre el peso de la Tierra y otros cuerpos en el espacio" que más adelante forma parte de este trabajo.
¿Podría explicar el concepto de gravedad de Einstein el por qué las estrellas y los planetas son esféricos? (porque podrían ser cuadrados o de forma irregular).
¿Podría explicar este concepto de gravedad, por qué las estrellas necesitan la fuerza de gravedad para el desarrollo de su mecánica? (La Termofusión-Nuclear). Sin esta fuerza las estrellas no existirían.
¿Podría explicar este concepto de gravedad el por qué de los distintos periodos de rotación de cada uno de los planetas de nuestro Sistema Solar?
¿Cómo este concepto de gravedad puede explicar la diferencia que existe entre el periodo de rotación de Mercurio y el periodo de rotación de Júpiter, cuando el primero de los dos planetas que está tan cerca del Sol, emplea en dar una vuelta sobre su eje 58.6 días, mientras que el segundo lo hace en solo 9.8 h. y a una distancia de 780 Millones de Km. del Sol ?
Con todo esto no queremos menos preciar el trabajo de Einstein, que no dudamos que fue muy importante, lo único que queremos señalar, es que referente a la gravedad, parece que no estuvo muy acertado.
Los planetas extrasolares o exoplanetas. El número de planetas descubiertos fuera de nuestro sistema solar -conocidos como exoplanetas- se eleva a 50, de los que 41 se han encontrado en los últimos cinco años.
Cinco de los nuevos planetas descubiertos fueron localizados en el hemisferio sur por científicos suizos en La Silla, Chile. Dos de estos planetas componen el segundo caso descubierto hasta ahora de un sistema solar compuesto por dos planetas o más. El nuevo sistema solar encontrado está formado por dos planetas gaseosos gigantes, del tamaño de Saturno, que giran alrededor de la estrella conocida como HD 83443, de tamaño ligeramente menor que el sol y que forma parte de la constelación Vela, a 141 años luz de nuestro sistema. Otro grupo de científicos, anunció que ha encontrado tres planetas, uno de ellos que gira alrededor de la estrella HD 92788, (también detectado por los astrónomos suizos).
Estas leyes han tenido un significado especial en el estudio de los astros, ya que permitieron describir su movimiento; fueron deducidas empíricamente por Johannes Kepler (1571-1630) a partir del estudio del movimiento de los planetas, para lo cual se sirvió de las precisas observaciones realizadas por Tycho Brahe (1546-1601). Sólo tiempo después, ya con el aporte de Isaac Newton (1642-1727), fue posible advertir que estas leyes son una consecuencia de la llamada Ley de Gravitación Universal.
La primera ley(1609), puede enunciarse de la siguiente manera: Los planetas en su desplazamiento alrededor del Sol describen elipses, con el Sol ubicado en uno de sus focos. Debe tenerse en cuenta que las elipses planetarias son muy poco excéntricas (es decir, la figura se aparta poco de la circunferencia) y la diferencia entre las posiciones extremas de un planeta son mínimas (a la máxima distancia de un planeta al Sol se denomina afelio y la mínima perihelio). La Tierra, por ejemplo, en su mínima distancia al Sol se halla a 147 millones de km, mientras que en su máxima lejanía no supera los 152 millones de km.
La segunda ley(1609), puede expresarse como: Las áreas barridas por el segmento que une al Sol con el planeta (radio vector) son proporcionales a los tiempos empleados para describirlas. Esta ley implica que el radio vector barre áreas iguales en tiempos iguales; esto indica que la velocidad orbital es variable a lo largo de la trayectoria del astro siendo máxima en el perihelio y mínima en el afelio (la velocidad del astro sería constante si la órbita fuera un círculo perfecto). Por ejemplo, la Tierra viaja a 30,75 km/seg en el perihelio y "rebaja" a 28,76 en el afelio.
La tercera ley(1619), finalmente, dice que: El cuadrado del período de revolución de cada planeta es proporcional al cubo de la distancia media del planeta al Sol. La tercera ley permite deducir que los planetas más lejanos al Sol orbitan a menor velocidad que los cercanos; dice que el período de revolución depende de la distancia al Sol. Pero esto sólo es válido si la masa de cada uno de los planetas es despreciable en comparación al Sol. Si se quisiera calcular el período de revolución de astros de otro sistema planetario, se debería aplicar otra expresión comúnmente denominada tercera ley de Kepler generalizada. Esta ley generalizada tiene en cuenta la masa del planeta y extiende la tercera ley clásica a los sistemas planetarios con una estrella central de masa diferente a la del Sol.
