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¿Para Qué Sirve La Primera Ley De Kepler?

¿Para Qué Sirve La Primera Ley De Kepler?

¿Para Qué Sirve La Primera Ley De Kepler?

Todos tenemos conocimiento del llamado movimiento planetario, así como del hecho de que los planetas giran en su mismo eje alrededor del sol, pero ¿sabemos exactamente cómo se descubrió esto? Por eso hoy te hablaré de ¿Para qué sirve la primera ley de Kepler? y así puedas entenderlo un poco.

¿Para Qué Sirve La Primera Ley De Kepler?

Las leyes de Kepler, son un buen ejemplo de cómo están mezcladas varias ramas matemáticas para poder llegar a una conclusión. En ese caso se combina:

  • La Geometría
  • El Algebra Lineal
  • El Cálculo Diferencial e integral, etc.

Kepler hizo las formulaciones de las leyes partiendo de la observación que realizó Tycho Brahe de Marte (específicamente de su órbita), no obstante, los medios utilizados para las ciencias, en su tiempo no eran los indicados para permitirle demostrar sus afirmativas.

No fue sino Newton, quien lo pudo probar luego inventar el cálculo diferencial e integral y de hacer las formulaciones de las leyes de la gravitación universal.

¿Quién O Qué Es Kepler?

Johannes Kepler nació en Alemania el 27/12/1571, este fue un personaje importante en la revolución científica, matemático y astrónomo, se dio a conocer principalmente por sus leyes sobre el movimiento de los planetas en su órbita alrededor del Sol.

Asimismo, fue colaborador de Tycho Brahe, de quien se inspiró para estudiar y descubrir sus leyes, esto gracias a las investigaciones de Brahe, sobre el movimiento planetario de Marte.

¿Qué Hizo Kepler?

  • Kepler, la mayor parte de su vida, quería comprender las leyes del movimiento planetario. Primero opinó que la moción planetaria debía cumplir las leyes pitagóricas de la armonía.
  • Esa teoría, se conoce como la armonía o la música de las esferas celestes. No había casualidad, en que el número de planetas que se conocían en su tiempo, fuera uno más que el de poliedros perfectos, según su visión cosmológica.
  • Fiel seguidor del modelo copernicano, este intentaría poner en evidencia que las distancias de los planetas al sol serían dadas por esferas en el interior de poliedros perfectos, albergadas unas en el interior de otras.
  • En el globo interior, se sitúa mercurio cuando los otros planetas, estaban dispuestos interiormente de los 5 sólidos platónicos que, asimismo, corresponden a los 5 elementos clásicos.

¿Cómo Descubrió Kepler Las Leyes Del Movimiento Planetario?

Kepler intentó con la circunferencia por ser de las trayectorias la más perfecta, pero los datos que observó impedían un ajuste correcto.

Kepler finalmente entendió que tenía que olvidar la circunferencia, lo que implicaba renunciar a la idea de un mundo perfecto. De intensas creencias religiosas, fue difícil para él dejar como conclusión, que el planeta tierra no era del todo perfecto, como se podía ver de la ruina en que lo dejaban las guerras.

Siguiendo esa misma idea dijo que: 

¡Si el planeta es un lugar imperfecto! ¿por qué no ha de serlo la órbita del mismo? 

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Esto lo llevó a utilizar la fórmula de la elipse, una forma que se describe como el lugar geométrico donde se encuentran todos los puntos en un plano, y se dio cuenta de que se acoplaba de manera perfecta a los cálculos de Tycho Brahe.

Ley De Kepler # 1

Los planetas tienen movimientos ovalados o curvados alrededor del Sol, siendo el mismo uno de los 2 focos que están contenidos en la elipse.

Luego de esta importante novedad, en donde primero, el hecho se anteponía al deseo y prejuicio que se tenía de la naturaleza del mundo.

Kepler se dedicó solamente a la observación los datos y a sacar conclusiones ya sin idea alguna preconcebida. Pasó luego a la comprobación de las velocidades de los cuerpos celestes entre las órbitas llegando a la segunda ley

Ley De Kepler # 2

Las zonas que se barren por el radio de los cuerpos celestes, están en proporción al tiempo utilizado por ellos, en transitar el contorno de esas zonas.

Durante un largo periodo de tiempo, Kepler sólo confirmó esas dos leyes en el resto de los planetas.

Y, sin embargo, fue un logro maravilloso, aunque faltaba hacer la relación de las trayectorias de los planetas entre sí. Después de algunos años, pudo descubrir la tercera ley del movimiento planetario

Ley De Kepler # 3

El cuadrado del tiempo que se tardan los planetas en recorrer sus órbitas, está proporcionado con el cubo de la distancia que se tiene al Sol.

Esta, también llamada ley de la armonía, unida a las otras leyes, podía permitir ya unir, pronosticar y entender el movimiento de los planetas.

¡Así que vamos a romper eso un poco!

Primero, hasta que Copérnico, Kepler y un siglo después, Newton, demostraron que las órbitas de los planetas eran elípticas, ¡todos pensaban que eran circulares!

No sólo eso, sino que los antiguos griegos y chinos creían en un “modelo geocéntrico” con la Tierra como centro del universo y todo lo demás que orbitaba a su alrededor.

¿Qué Es Una Elipse?

¡Bueno, piensa en una elipse como un círculo aplanado!

Se define como una curva plana tal que las sumas de las distancias de cada punto en su periferia desde dos puntos fijos, los focos, son iguales.

Esto significa que, si extrajera 2 líneas rectas de cualquier punto de la periferia de la órbita a los 2 focos, en la mayoría de los casos formando una “V”, la suma resultante de ambos segmentos de línea siempre sería igual.

A medida que los 2 focos en una elipse se separan, se dice que la elipse se vuelve más excéntrica, y cuando los 2 focos se acercan, comienza a parecerse a la forma de un círculo.

Esto explica por qué una órbita puede parecer un círculo, porque los 2 focos están muy juntos. Sin embargo, esto no significa que sea un círculo, ya que todas las órbitas planetarias son elipses, no círculos.

El Sol y Las Leyes De Kepler

Ok, sabemos lo que es una elipse, y debido a la primera ley de Kepler, también sabemos que el Sol, es uno de los 2 focos. La segunda ley es un poco más fácil de entender.

Esta ley dice que cuando un planeta orbita alrededor del Sol, una línea imaginaria entre él y el Sol barrerá la misma área exacta independientemente de dónde se encuentre en la periferia de la órbita, en la misma cantidad de tiempo.

¿Ah? ¿Cómo es posible?

¿Qué Sucede Cuando El Planeta Está En El Extremo Opuesto De La Órbita?

  • Bueno, como habrás adivinado, aceleran a medida que se acercan al sol, y disminuyen la velocidad a medida que se alejan de él, preservando así la segunda ley de Kepler.
  • Ahora, la tercera ley es otra ley plagada de jerga técnica, y puede que necesite descifrarse.
¿Para Qué Sirve La Primera Ley De Kepler?

¿Para Qué Sirve La Primera Ley De Kepler?

¿Qué Es Un Eje Semi Mayor?

Un eje Semi mayor es simplemente la mitad, o el radio, del diámetro más largo de una elipse, también conocido como eje mayor.

Obviamente, no se puede decir simplemente radio, ya que dependiendo de en qué parte de la elipse se mida el diámetro, la longitud cambiará. Así que la tercera ley se puede establecer matemáticamente como:  R^3/T^2 = K.

Donde:

  • R, es el eje Semi mayor
  • T, es el período de tiempo necesario para una revolución
  • K, es la constante y tiene el mismo valor para cualquier planeta u objeto que orbite alrededor del sol y equivale aproximadamente a: 2,5m^3/día^2.

Como con cualquier ecuación, puedes usar esto para calcular problemas relacionados, en este caso puedes conocer el radio de órbita promedio de un planeta si conocieras el período de la órbita.

Evolución Científica Con Kepler.

Kepler, fue uno de los primeros en agregar el área de la física y también el campo de la astronomía. Esto provocó cierta controversia, sin embargo, sus conceptos se leyeron mucho más extensamente y se aceptaron después de la muerte de él.

Una vez que Newton, derivó las leyes de Kepler de un principio de gravitación común, se convirtieron en parte del canon teórico de la revolución científica.

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