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Tema 17: La Vía Láctea — apertura, criterios y saberes previos

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Respuesta rápida

La franja es la Vía Láctea: la luz conjunta de las estrellas del disco galáctico. 2) Estructura de la galaxia, ubicación del Sol, cinturón de Kuiper y nube de Oort. 3) $R_a=a(1+e)$ , $R_2=a(1-e)$ , $b=a\sqrt{1-e^2}$ y $R_a+R_2=2a$ .

fisica ⭐ Dificultad 1/5 ⏱ 4 min lectura

Solución — Página 218

Fisica 1° · 2024

Ejercicio 1

(preguntas de "Saberes previos")

¿Has notado alguna vez la franja blanquecina en el cielo nocturno? ¿Qué piensas que podría ser?

La franja es una banda difusa y continua de luz que cruza el firmamento, más brillante en una zona (la Vía Láctea del sur) y con un "corte" oscuro que es la Nebulosa Oscura de Órion.
Es la luz de miles de millones de estrellas tan distantes que sus discos individuales no se resuelven y se suman en un resplandor continuo.
Estamos dentro de una galaxia espiral: la franja es el borde de nuestro disco galáctico visto "de lado", de modo que la vemos como una banda, no como un círculo cerrado.

Respuesta orientativa: Es la Vía Láctea: la banda de luz emitida por las estrellas del disco de nuestra galaxia, que percibimos de canto porque el Sol está situado cerca del plano galáctico.

Ejercicio 2

(preguntas de "Saberes previos")

¿Qué te gustaría aprender sobre nuestra galaxia, la Vía Láctea?

Respuesta orientativa: Temas centrales del tema son: (a) la estructura de la galaxia (halo, disco, brazos espirales y núcleo o bulbo); (b) el orden de $10^{12}$ estrellas y su distribución en constelaciones; (c) la posición del Sol a unos $8{,}5 imes 10^{3} ext{ año luz}$ del centro galáctico, en el brazo de Orión; (d) el movimiento de rotación galáctica, con un periodo de aproximadamente $2{,}3 imes 10^{8} ext{ años}$ ; (e) los límites del Sistema Solar: el cinturón de Kuiper (entre ~30 y ~50 UA) y la nube de Oort (hasta ~100 000 UA), zonas ricas en cometas y asteroides; y (f) la Vía Láctea dentro del Grupo Local de galaxias.

Ejercicio 3

(interpretación de la figura de la órbita elíptica)

La figura ilustra una órbita elíptica con semieje mayor $a$ , semieje menor $b$ , excentricidad $e$ y los focos $F_1$ (donde está el Sol) y $F_2$ .

Distancia afelio (máxima): por la definición del elipse, el punto más lejano al Sol está a $R_a = a(1+e).$
Distancia perihelio (mínima): el punto más cercano está a $R_2 = a(1-e).$
Excentricidad y relación entre ejes: dado que $e = c/a$ y $b^2 = a^2 - c^2$ , $b = a\sqrt{1-e^{2}}.$
Comprobación de coherencia: la suma afelio + perihelio es la longitud del eje mayor, $R_a + R_2 = a(1+e) + a(1-e) = 2a.$

Contenido de la página

TEMA 17: La Vía Láctea

Figura: Órbita elíptica con el Sol en el foco $F_1$ , el segundo foco $F_2$ , semieje mayor $a$ , semieje menor $b$ y la Tierra sobre la elipse. Se indican las distancias $R_a$ (afelio) y $R_2$ (perihelio).

$R_a = a(1+e)$ $R_2 = a(1-e)$

Fuente: https://n9.cl/rglss

CRITERIOS DE EVALUACIÓN

CE.CN.F.5.18. Explica los límites del Sistema Solar (el cinturón de Kuiper y la nube de Oort) reconociendo que esta zona contiene asteroides, cometas y meteoritos y su ubicación dentro de la Vía Láctea.

OBJETIVOS

OG.CN.2. Comprender el punto de vista de la ciencia sobre la naturaleza de los seres vivos, su diversidad, interrelaciones y evolución; sobre la Tierra, sus cambios y su lugar en el universo, y sobre los procesos, físicos y químicos, que se producen en la materia.

Saberes previos

¿Has notado alguna vez la franja blanquecina en el cielo nocturno? ¿Qué piensas que podría ser?
¿Qué te gustaría aprender sobre nuestra galaxia, la Vía Láctea?

(Texto de Física, pág. 217)

Ejemplos resueltos

La Tierra tiene $a = 1 \text{ UA}$ y $e \approx 0{,}0167$ . Calcular su afelio y su perihelio.

Afelio: $R_a = a(1+e) = 1(1+0{,}0167) = 1{,}0167 \text{ UA}$ .
Perihelio: $R_2 = a(1-e) = 1(1-0{,}0167) = 0{,}9833 \text{ UA}$ .
Comprobación: $R_a + R_2 = 1{,}0167 + 0{,}9833 = 2a = 2 \text{ UA}$ , que es la longitud del eje mayor. En kilómetros: $1{,}0167 \times 1{,}496 \times 10^{8} \approx 1{,}521 \times 10^{8} \text{ km}$ .

Tabla

Concepto	Símbolo	Expresión
Semieje mayor	$a$	Mitad del eje mayor de la elipse
Semieje menor	$b$	$b = a\sqrt{1-e^{2}}$
Excentricidad	$e$	$e = c/a$ , con $0<e<1$
Afelio	$R_a$	$R_a = a(1+e)$
Perihelio	$R_2$	$R_2 = a(1-e)$
Diámetro mayor	$2a$	$R_a + R_2 = 2a$

Diagrama

flowchart LR
  A[Disco galáctico de la Vía Láctea] --> B[Sistema Solar]
  B --> C[Planetas orbitando el Sol]
  C --> D[Cinturón de Kuiper ~30–50 UA]
  C --> E[Nube de Oort ~$10^{4}$–$10^{5}$ UA]
  D --> F[Asteroides y cometas helados]
  E --> G[Cometas de período largo]

Fórmulas y ecuaciones

$R_a$ = a(1+e)

$R_2$ = a(1-e)

$R_a$ = a(1+e)

$R_2$ = a(1-e)

b = a $\sqrt{1-e^{2}}$

e = $\frac{c}{a}$

$R_a$ + $R_2$ = 2a

1 $\$ , $\text{UA}$ $\approx$ 1{,}496 $\times$ $10^{8}$ $\$ , $\text{km}$

Glosario (10)

Vía Láctea: Galaxia espiral barrada donde se encuentra el Sistema Solar; su disco, visto de canto desde la Tierra, aparece como una banda blanquecina en el cielo nocturno.
Cinturón de Kuiper: Región del Sistema Solar situada entre unas 30 y 50 UA del Sol, poblada de cuerpos helados y asteroides, incluido Plutón.
Nube de Oort: Enorme reserva esférica de cometas que rodea el Sistema Solar, a distancias de miles de UA (hasta ~100 000 UA).
Órbita elíptica: Trayectoria de un planeta o satélite que sigue la forma de una elipse, con el cuerpo central en uno de sus focos (1.ª ley de Kepler).
Excentricidad ($e$): Parámetro que mide el grado de alargamiento de una elipse: $e=c/a$; si $e=0$ la órbita es circular y si $0<e<1$ es elíptica.
Semieje mayor ($a$): Mitad de la distancia del diámetro mayor de la elipse; es la distancia media planetario al Sol.
Semieje menor ($b$): Mitad de la distancia del diámetro menor de la elipse, relacionado con $a$ mediante $b=a\sqrt{1-e^{2}}$.
Afelio ($R_a$): Punto de la órbita más alejado del Sol, a distancia $R_a=a(1+e)$.
Perihelio ($R_2$): Punto de la órbita más cercano al Sol, a distancia $R_2=a(1-e)$.
Unidad astronómica (UA): Distancia media Tierra-Sol, usada como regla en el Sistema Solar: $1 \text{ UA} \approx 1{,}496 \times 10^{8} \text{ km}$.

Preguntas para practicar

¿Qué piensas que podría ser la franja blanquecina del cielo nocturno?

Es la Vía Láctea: la banda de luz producida por las estrellas del disco de nuestra galaxia, que se ve alargada porque observamos ese disco de canto desde el interior del mismo.

¿Qué te gustaría aprender sobre nuestra galaxia, la Vía Láctea?

Se sugieren temas como la estructura de la galaxia, la ubicación del Sol, el movimiento de rotación galáctica y los límites del Sistema Solar (cinturón de Kuiper y nube de Oort), según el criterio CE.CN.F.5.18.

Temas y conceptos clave

Tema 17: La Vía LácteaCriterios de evaluación y objetivos de aprendizajeSaberes previos sobre la franja de la Vía LácteaGeometría de la órbita elíptica (semiejes, focos, excentricidad)Límites del Sistema SolarVía Lácteagalaxia espiralcinturón de Kuipernube de Oortasteroides, cometas y meteoritosórbita elípticasemieje mayor $a$semieje menor $b$excentricidad $e$focos $F_1$ y $F_2$afelio $R_a$perihelio $R_2$

Fuentes y referencias

https://n9.cl/rglss

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Figuras de la página (1)

Ilustración de una órbita elíptica: el Sol ocupa el foco $F_1$ (a la izquierda), el segundo foco $F_2$ está a la derecha, la Tierra se dibuja sobre la elipse y se marcan los semiejes $a$ (horizontal) y $b$ (vertical), además de la distancia de afelio $R_a$. Debajo se escriben las fórmulas $R_a = a(1+e)$ y $R_2 = a(1-e)$. — Figura 1 image

Preguntas que la gente también hace

¿Qué es la franja blanquecina que se ve en el cielo nocturno?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Qué son el cinturón de Kuiper y la nube de Oort?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

¿Qué diferencia hay entre afelio y perihelio en una órbita elíptica?

Consulta la solución completa arriba o explora el libro entero para temas relacionados.

📌 Antes de leer esto

• Forma y propiedades del elipse (semiejes, focos, excentricidad)
• Concepto de unidad astronómica (UA)
• Idea básica de Sistema Solar y estrellas
• Operación con expresiones algebraicas

Siguiente tema sugerido

Desarrollo del Tema 17: estructura de la Vía Láctea, posición del Sistema Solar dentro de la galaxia y descripción del cinturón de Kuiper y la nube de Oort (pág. 219).

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TEMA 17:

La Vía Láctea

Fuente: https://n9.cl/rglss

CRITERIOS DE EVALUACIÓN CE.CN.F.5.18. Explica los límites del Sistema Solar (el cinturón de Kuiper y la nube de Oort) reconociendo que esta zona contiene asteroides, cometas y meteoritos y su ubicación dentro de la Vía Láctea.

OBJETIVOS

OG.CN.2. Comprender el punto de vista de la ciencia sobre la naturaleza de los seres vivos, su diversidad, interrelaciones y evolución; sobre la Tierra, sus cambios y su lugar en el universo, y sobre los procesos, físicos y químicos, que se producen en la

materia.

Saberes previos ¿Has notado alguna vez la franja blanquecina en el cielo nocturno? ¿Qué piensas que podría ser? ¿Qué te gustaría aprender sobre nuestra galaxia, la Vía Láctea?

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