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¿Qué tan rápido se mueven los planetas alrededor de su órbita?
Objetivos
- Aprender a identificar las variables que intervienen en un experimento físico.
- Determinar qué tan rápido se mueven la Tierra y otros planetas.
- Realizar cálculos relacionados con la rapi- dez orbital y el período.
Conceptos clave Rapidez orbital, distancia, tiempo, período.
Materiales Lápiz Papel cuadriculado Calculadora
Metodología de trabajo Individual
En este laboratorio vas a comparar la rapidez orbital y la cantidad de tiempo que cada planeta tarda en viajar una vez alrededor de su órbita.
Procedimiento
- Dibuja, en el papel cuadriculado, una tabla como la que se presenta en la parte inferior.
- Con el valor del radio de órbita, calcula la longitud de la órbita de cada planeta. Para ello, usa la ecuación para la circunferencia de un círculo: C 5 2 pr
- Con el valor del período en días, determina el período años. Para calcu- lar este valor divide en número de días transcurridos entre 365,2422.
Pregunta problematizadora
Resultados
- Calcula la rapidez orbital de cada planeta al dividir la distancia que recorre en su órbita entre el período (en años).
- Multiplica la rapidez orbital (UA/año) por 17.077. El resultado obte- nido corresponde a la rapidez orbital medida en km/h.
Rapidez orbital de los planetas
Análisis de resultados De acuerdo con los datos calculados, ¿es muy rápido el movimiento de los planetas alrededor del Sol? Justifica tu respuesta con un ejemplo.
Conclusiones Si la Tierra realmente se mueve tan rápido como calculaste, ¿por qué el planeta no se sale de su órbita?
Objeto
Radio de la órbita (UA)
Longitud de la órbita (UA)
Período (días)
Período (años)
Rapidez orbital (UA/año)
Rapidez orbital (km/h) Mercurio 0,3871 87, Venus 0,7233 224, Tierra 1 365, Marte 1,5237 686, Júpiter 5,2028 4.332, Saturno 9,5388 10.759, Urano 19,1914 30. Neptuno 30,0611 60.188,
¿Cómo se puede determinar experimentalmente el valor de la aceleración debida a la gravedad?
Objetivos
- Aprender a identificar las variables que intervienen en un experimento físico.
- Medir el valor de la aceleración de la gra- vedad empleando un péndulo.
Conceptos clave Tiempo, período, aceleración de la grave- dad.
Materiales Soporte universal Una cuerda de longitud 1,5 m Una masa esférica Un cronómetro Cinta métrica Calculadora Cronómetro
Metodología de trabajo En grupos.
En este laboratorio podrás determinar el valor de la aceleración de la gravedad, empleando conceptos propios de la dinámica.
Procedimiento
- Fija la masa esférica a uno de los extremos de la cuerda.
- Ata el otro extremo de la cuerda al soporte universal. Con ayuda de la cinta métrica consigue que la longitud del péndulo sea igual a un metro.
- Separa un poco la masa esférica de la posición de equilibrio, de tal manera que al soltarla, la amplitud de la oscilación no sea demasiado grande. Una oscilación corresponde al recorrido que realiza el péndulo desde una posición cualquiera hasta que vuelve a alcanzar esa misma posición.
- Mide, con el cronómetro, el tiempo que tarda el péndulo en describir 50 oscilaciones alrededor del punto de equilibrio.
- Divide el tiempo obtenido en la medición entre 50, así determinarás el tiempo de una sola oscilación, este valor corresponde al período (T) del movimiento.
- Calcula el valor de la aceleración de la gravedad, g, mediante la expre- sión: p g
x T
2
- Repite la experiencia cuatro veces más.
Pregunta problematizadora
Medida de la gravedad
Resultados Registra los datos obtenidos en una tabla como la siguiente.
Análisis de resultados ¿Por qué se deja oscilar 50 veces el péndulo en lugar de considerar un número de veces menor? ¿Influye el número de oscilaciones en el re- sultado del experimento?
Conclusiones Calcula el valor promedio de g y compara el resultado con el valor de g 5 9,8 m/s^2. Escribe una conclusión al respecto.
No. de experiencia x (m) t (s) T (s) g (m/s^2 )
