Leyes de Kepler

☝😅😎Angel Xavier Locke Moreira👨👀😛

¿Cuáles son las leyes de Kepler?

Las leyes de Kepler o leyes del movimiento planetario son leyes científicas que describen el movimiento de los planetas alrededor del Sol. Reciben el nombre de su creador, el astrónomo alemán Johannes Kepler (1571-1630).

El aporte fundamental de las leyes de Kepler fue dar a conocer que las órbitas de los planetas son elípticas y no circulares como se creía antiguamente.

En la antigüedad, la astronomía se basaba en la teoría geocéntrica, según la cual el Sol y los planetas giraban en torno a la Tierra. En el siglo XVI, Nicolás Copérnico demostró que los planetas giraban alrededor del Sol, lo que se llamó teoría heliocéntrica.

Aunque la teoría heliocéntrica sustituyó a la teoría geocéntrica, ambas compartían una creencia común: que las órbitas de los planetas eran circulares. Gracias al hallazgo de Kepler, la teoría heliocéntrica pudo perfeccionarse.

Las leyes de Kepler son leyes cinéticas. Esto quiere decir que su función es describir el movimiento planetario, cuyas características se deducen gracias a cálculos matemáticos. Con base en esta información, años más tarde Isaac Newton estudió las causas del movimiento de los planetas.

Primera ley de Kepler o ley de las órbitas

La primera ley de Kepler se conoce también como “ley de las órbitas”. Determina que los planetas giran alrededor del Sol describiendo una órbita con forma de elipse. El Sol se ubica en uno de los focos de la elipse.

El enunciado de la primera ley de Kepler es el siguiente:

Los planetas se mueven de manera elíptica alrededor del Sol, el cual se sitúa en uno de los focos de la elipse.

(a) Semieje mayor; (b) semieje menor; (c) distancia focal o distancia del foco al centro; (r) radio vector o distancia entre el punto m (planeta) y el foco 1 (Sol); () ángulo.

Una elipse es una curva cerrada que posee dos ejes simétricos, llamados focos o puntos fijos. En palabras más simples, una elipse puede describirse como un círculo achatado.

El grado de achatamiento de una curva cerrada se llama excentricidad. Cuando la excentricidad es igual a 0, la curva forma un círculo perfecto. En cambio, cuando la excentricidad es superior a 0, se achatan los lados de la curva formando una elipse.

1) Curva cerrada con excentricidad 0 (círculo); 2) curva cerrada con excentricidad 0,50 (elipse).

La fórmula para calcular la excentricidad de la elipse es la siguiente:

donde,

• e es excentricidad
• c es distancia del foco al centro o semidistancia focal
• a es el semieje mayor

Por ejemplo, la excentricidad de la órbita terrestre es de 0.0167. Esto significa que la elipse que describe la Tierra es casi circular.

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JUEGO INTERACTIVO:

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Segunda ley de Kepler o ley de las áreas

La segunda ley de Kepler se conoce como “ley de las áreas”. Establece que el radio vector barre áreas equivalentes en un mismo intervalo de tiempo.

El radio vector es una línea imaginaria que conecta a un planeta con el Sol. Por lo tanto, su longitud varía según la distancia entre ambos.

El enunciado de la segunda ley de Kepler es el siguiente:

El radio vector que une a un planeta con el Sol barre áreas iguales en tiempos iguales.

Se llama velocidad areolar al tiempo que demora un radio vector en recorrer áreas equivalentes. Ya que ese intervalo es siempre el mismo, se concluye que la velocidad areolar es constante.

Esto implica que cuanto más lejos está un planeta del Sol, más lento es su desplazamiento. Cuanto más cerca está el planeta del Sol, su desplazamiento es más rápido.

Existen dos puntos en el recorrido de un planeta donde los cuerpos celestes alcanzan sus distancias y velocidades límites. Estos puntos se llaman perihelio y afelio.

El perihelio es el punto más próximo de un planeta al Sol. En ese punto los planetas desarrollan su máxima velocidad.

El afelio es el punto más lejano entre un planeta y el Sol. En ese punto los planetas alcanzan su velocidad mínima.