SISTEMA SOLAR: DESAFÍO DE KEPLER
Mide el tiempo de una revolución y valida el resultado.
Manual de Uso:
Laboratorio virtual de órbitas keplerianas
Este simulador interactivo es un instrumento pedagógico diseñado de modo que, como Joven Astrónomo, pasa de la teoría abstracta a la experimentación empírica . A diferencia de una ilustración estática, este laboratorio te permite manipular las leyes de la física para observar sus consecuencias en tiempo real.
1. El Carácter Interactivo
La interactividad es la base del aprendizaje en este subprograma. Puedes:
- Modificar la realidad: Alterar el semieje mayor (a ), la excentricidad ( e ) y la masa solar ( M ) para ver cómo se reconfigura la arquitectura orbital.
- Cronometrar fenómenos: Usar el reloj interno para medir períodos, simulando el trabajo de un observador astronómico real.
- Validar hipótesis: Comparar sus mediciones manuales con los cálculos teóricos mediante el botón de validación.
2. Guía de controles y visualización
A. Telemetría (cintillo superior)
- TIEMPO (reloj): Registra el paso de los años en el simulador. Es la herramienta para medir la duración de una revolución.
- PERÍODO (T): Muestra el resultado de la Tercera Ley de Kepler . Por defecto está oculto ( ?.??? ) para incentivarte a realizar tu propia medición antes de conocer la respuesta.
B. Variables de entrada
- 📏 Semieje mayor (a): Definir la radio medio de la órbita en Unidades Astronómicas (UA).
- 📐 Excentricidad (e): Define qué tan "estirada" es la elipse.
- ☀️ Masa Sol (M):
Controla la gravedad del sistema. Al aumentarla, el planeta debe moverse más rápido para no caer al Sol.
- ⏳ Flujo del tiempo: Escala la velocidad de la simulación para facilitar la observación de planetas exteriores.
3. Dinámica didáctica
Para una sesión haz lo siguiente:
1.
Configuración: Introduzca los parámetros de un planeta (ver tabla abajo).
2.
Sincronización: Pulsa Reiniciar y, en el momento en que el planeta cruza el eje horizontal derecho, comienza a prestar atención al reloj.
3.
Captura: Pulsa Pausar al completar exactamente una vuelta.
4. Descubrimiento: Pulsar VALIDAR PERÍODO y discutir por qué la medición manual se acerca (o difiere) del valor matemático.
4. Parámetros planetarios para el laboratorio.
Utilice estos valores oficiales para recrear el Sistema Solar (mantén la Masa del Sol en M = 1.0 ):
|
Planeta |
Semieje mayor (a) [UA] |
Excentricidad (e) |
Período (T) [Años] |
|
Mercurio |
0,39 |
0,206 |
0,24 |
|
Venus |
0,72 |
0,007 |
0,61 |
|
Tierra |
1.00 |
0,017 |
1.00 |
|
Marte |
1.52 |
0,093 |
1,88 |
|
Júpiter |
5.20 |
0,048 |
11.86 |
|
Saturno |
9.54 |
0,054 |
29.45 |
|
Urano |
19.19 |
0,047 |
84.01 |
|
Neptuno |
30.07 |
0,009 |
164,79 |
|
Plutón |
39,48 |
0,248 |
248.09 |
5. Análisis de velocidad vectorial
Observe el vector naranja acoplado al planeta. Nota cómo la flecha cambia de longitud:
- Es más larga en el perihelio (máxima velocidad).
- Es más corto en el afelio (mínima velocidad).
Esta es la comprobación visual de la Segunda Ley de Kepler sobre la velocidad areolar constante.
