clase nº25 física 2010

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Física Física 2010 2010 Clase: Clase: La Tierra, El Universo y el Sistema solar.

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Page 1: Clase nº25 física 2010

FísicaFísica20102010

Clase:Clase:La Tierra, El Universo y el

Sistema solar.

Page 2: Clase nº25 física 2010

REPASO

CalorCalor

ProduceProduce

Cambio de Cambio de temperaturatemperatura

Hasta lograrHasta lograr

Cambios deCambios de fasefase

Si se agrega calorSi se agrega calor Si se extrae calorSi se extrae calor

Se puede lograrSe puede lograr

Se puede lograrSe puede lograr

Page 3: Clase nº25 física 2010

MATERIALES NECESARIOS

• Guía “La tierra, el sistema solar y el Universo”.

• Libro de Ciencias/ Plan Común/ Física/ Capítulo Nº 9. De este capítulo, utilizaremos desde la página 228 hasta la página 272.

Page 4: Clase nº25 física 2010

Al término de la unidad, usted deberá:2. Conocer la formación del universo y sus principales

componentes.3. Conocer y comprender los modelos del Sistema Solar.4. Conocer las principales características de los planetas

del Sistema Solar.5. Aplicar las leyes de Kepler.6. Aplicar la ley de gravitación universal.7. Reconocer la estructura interna y las capas de la

atmósfera de la Tierra, con sus características.8. Reconocer las escalas de medición de los sismos y sus

características.9. Reconocer las características de la Luna y su relación

con fenómenos terrestres.

Objetivos

Page 5: Clase nº25 física 2010

¿Cuántos años tiene el universo?

Fuente: upload.wikimedia.org/

Page 6: Clase nº25 física 2010

Origen del universo: la teoría del Big-Bang

El Big Bang supone que toda la materia del Universo estaba concentrada en una zona extraordinariamente pequeña del espacio, la cual explotó, generando la expansión de la materia en todas direcciones.

Fuente: upload.wikimedia.org/wikipedia/

Los choques y un cierto desorden hicieron que la materia se agrupara y se concentrase más en algunos lugares del espacio, produciendo la formación de las primeras estrellas y galaxias.

Page 7: Clase nº25 física 2010

Las estrellas

Son enormes esferas de gas, aisladas en el espacio, hidrógeno y helio a muy alta temperatura y presión, producen energía en su interior la cual es transportada a su superficie e irradiada desde allí al espacio, en todas direcciones. Se mantienen en equilibrio y cohesionadas gracias a la gravedad.

Fuente: eltamiz.com

Fuente: solarviews.com

Page 8: Clase nº25 física 2010

Las galaxias

Una galaxia es un gigantesco sistema de estrellas, nubes de gas, planetas, polvo, materia oscura, y quizá energía oscura, unidos gravitacionalmente.

Fuente:http://farm1.static.flickr.com/162/405650652_af416eb187.jpg

En 1936, Edwin Hubble propuso una

clasificación de acuerdo a su

forma.

La cantidad de estrellas que forman una galaxia es variable, además existen subestructuras como las nebulosas, los cúmulos estelares y los sistemas estelares múltiples.

Page 9: Clase nº25 física 2010

Tipos de galaxias

• Galaxias Elípticas: Presentan la misma apariencia que un núcleo sin disco, con una luminosidad aparentemente uniforme. Carecen de gas y polvo y están formadas por estrellas viejas, amarillas y de baja metalicidad.

• Galaxias Espirales: Deben su nombre a los brazos luminosos con formación estelar dentro del disco que se prolonga, más o menos logarítmicamente, desde el núcleo central. Presentan un núcleo formado por estrellas viejas, y un disco con gran cantidad de gas y polvo interestelar, lo que indica formación de estrellas jóvenes, azuladas y muy metálicas.

Fuente: nasa.gov

Fuente: spacetelescope.org

Page 10: Clase nº25 física 2010

• Galaxias Lenticulares:

Presentan la apariencia de un núcleo con un disco, pero sin brazos espirales. Están formadas por estrellas viejas, poco metálicas, y sin gas o polvo interestelar.

• Galaxias Irregulares:

Son galaxias que no presentan simetría de ningún tipo, no aparece definido un núcleo ni un disco.

Los ejemplos más notables son las dos galaxias satélites de nuestra Vía Láctea: las Nubes de Magallanes.

Tipos de galaxias

Fuente: seds.lpl.arizona.edu

Fuente: cache.eb.com

Page 11: Clase nº25 física 2010

La velocidad de la luz

Un año luz se denomina la distancia que recorre la luz en un año, 1 año luz = 9,46 millones de millones de kilómetros (9,46· 1012 [km]).

La velocidad de la luz es una de las constante universal y corresponde aproximadamente a 300.000 [km/s].

Por ejemplo a esta velocidad: Se da la vuelta entera a la tierra en 0,02 [s]. Se viaja a la luna en 1,3[s]. Se llega al Sol en 8,3 [min]. Se llega a la estrella más cercana en 4,2 [años].

Fuente: panoramio.com

Page 12: Clase nº25 física 2010

Es nuestra galaxia. Los griegos la llamaron "Camino de Leche".

La Vía Láctea

Fuente: antwrp.gsfc.nasa.gov

Fuente: chandra.harvard.edu

Es de tipo espiral y está conformada por tener unos 100.000 millones de estrellas, entre ellas, el Sol.

Page 13: Clase nº25 física 2010

• Tipo de Galaxia: espiral.• Luminosidad: 14.000 millones de

luminosidades solares.• Masa total: 1 millón de millones de

masas solares

• Diámetro: 100.000 años luz.

• Espesor del disco: 2.000 años luz.

• Espesor del bulto central: 6.000 años luz.

• Las estrellas del núcleo están más agrupadas que las de los brazos.

A su alrededor hay una nube de hidrógeno, algunas estrellas y cúmulos estelares.

La Vía Láctea

Fuente: lns.mit.edu

Page 14: Clase nº25 física 2010

• Está ubicado en uno de los brazos de la espiral de la vía láctea, a unos 30.000 años luz del centro y unos 20.000 del extremo.

• Cada 225 millones de años el Sistema Solar completa un giro en torno al centro de la galaxia.

• Se mueve a unos 270 kilómetros por segundo.

El Sistema Solar

Fuente: atropos.as.arizona.edu

Page 15: Clase nº25 física 2010

El Sol al igual que toda estrella, posee una forma esférica.

Este se encuentra a muy alta temperatura formado por plasma.

Consigue un estado de equilibrio porque se compensa la atracción gravitatoria con la creciente presión en el interior solar produciéndose su forma esférica.

Estas enormes presiones se generan debido a la densidad del material en su núcleo y a las enormes temperaturas que se dan en él gracias a las reacciones termonucleares que allí acontecen.

El Sol

Fuente: centros4.pntic.mec.es

Fuente: astromia.com

Page 16: Clase nº25 física 2010

Geocéntrico:

La Tierra está inmóvil en el centro del universo y todos los astros giran en torno a ella.

Modelos del Sistema Solar

Fuente: biografiasyvidas.com Fuente: estatico.buenosaires.gov.ar

Heliocéntrico:

Todos los planetas giran en torno al Sol.

Page 17: Clase nº25 física 2010

El sistema solar está formado por una estrella central, el sol, los cuerpos que la acompañan y el espacio que queda entre ellos.

El modelo del sistema solar es heliocéntrico, es decir, todos los planetas giran en torno al Sol. Aquí se presentan numerados según su cercanía al Sol

Los planetas del sistema solar

Fuente: astro.lsa.umich.edu

1.Mercurio 2.Venus 3.Tierra 4. Marte 5.Júpiter 6.Saturno

7.Urano 8.Neptuno

Page 18: Clase nº25 física 2010

1ª LEY:

Todos los planetas se mueven en órbitas elípticas, con el Sol en uno de sus focos.

Leyes de Kepler

Fuente: cienciorama.unam.mx

Page 19: Clase nº25 física 2010

2ª LEY:

El vector posición de cualquier planeta respecto del Sol, barre áreas iguales de la elipse en tiempos iguales.

Leyes de Kepler

Fuente: upload.wikimedia.org/

Page 20: Clase nº25 física 2010

3ª LEY:

El cuadrado del período (T) de revolución de cada planeta es proporcional al cubo de la distancia media (R) del planeta al Sol. Siendo k una constante, la misma para todos los planetas.

Leyes de Kepler

2

3

Tconstante

R=

Fuente: lh3.ggpht.com

Page 21: Clase nº25 física 2010

La ley de gravitación universal establece que todos los cuerpos interactúan entre sí. Según explica esta ley, mientras más masa posean los objetos mayor será la fuerza de atracción, y mientras más cerca se encuentren entre sí, también será mayor esa fuerza.

Poniendo lo anterior en una fórmula, tenemos:

donde2

112

NmG 6,67 10

kg−

= ⋅

Ley de Gravitación Universal

1 22

m mF G

r⋅= ⋅

Fuente: hiru.com/fisika/

Fuente: csr.utexas.edu

Page 22: Clase nº25 física 2010

Origen de la tierra

Fuente: pagina12.com.ar.

Nube de gas, colapso gravitatorio.

Nebulosa en rotación. Forma de disco.Concentración de gas y

polvo

Los planetas comienzan a formarse.

Sistema solar definitivo

Page 23: Clase nº25 física 2010

Hipótesis origen de la tierra

Acreción homogénea: Establece que primero se habría formado un conglomerado relativamente homogéneo y luego, por gravedad, se habrían ubicado en el centro los elementos más pesados como el hierro, dando origen al núcleo y en torno a él habrían quedado los elementos más livianos, dando origen al manto.

Acreción heterogénea: Postula que inicialmente se formó el núcleo compuesto por los elementos más densos y que este habría atraído gravitacionalmente a los silicatos para formar el manto.

Fuente: tayabeixo.org

Fuente: tayabeixo.org

Page 24: Clase nº25 física 2010

Movimientos de la tierra

• Rotación: Cada 23 horas 56 minutos, la Tierra da una vuelta completa alrededor de un eje ideal que pasa por los polos. A este movimiento se debe la sucesión de días y noches.

• Traslación: La Tierra se mueve describiendo una trayectoria elíptica alrededor del Sol, impulsada por la gravitación, en 365 días 5 horas y 57 minutos.

Fuente: icarito.cl

Page 25: Clase nº25 física 2010

Movimientos de la tierra

• Precesión: Es un proceso de balanceo de la Tierra que se produce durante su movimiento de rotación. El eje de la Tierra va describiendo un doble cono de 47° de abertura, cuyo vértice está en el centro de la tierra. Una vuelta completa la realiza en 25.767 años.

• Nutación: Corresponde a un movimiento de vaivén del eje terrestre. Cada movimiento se produce cada 18,6 años.

Fuente: austrinus.com

Fuente: austrinus.com

Page 27: Clase nº25 física 2010

La atmósfera

• La tropósfera es la capa inferior más próxima a la superficie terrestre.

A medida que se sube en ella, disminuye la temperatura.

En la troposfera suceden los fenómenos meteorológicos.

• La estratósfera es la segunda capa de la atmósfera de la Tierra.

A medida que se sube en ella, la temperatura aumenta.

La capa de ozono existente en esta capa provoca que la temperatura suba, debido a que absorbe la luz peligrosa del sol (filtración UV), convirtiéndola en calor.

Fuente: latercera.blogia.com

Fuente: latercera.blogia.com

Page 28: Clase nº25 física 2010

• La mesósfera es la tercera capa de la atmósfera de la Tierra.

La temperatura disminuye a medida que se sube en ella, llegando a ser hasta de -90 [°C].

Es la zona más fría de la atmósfera.

• La termósfera es la cuarta capa de la atmósfera de la Tierra.

A esta altura, el aire es muy tenue y la temperatura cambia con la actividad solar, pudiendo alcanzar temperaturas hasta de 1500 [°C].

Su parte superior se denomina ionósfera.

La atmósfera

Fuente: cenastro.cl

Fuente: practiciencia.com.ar

Page 29: Clase nº25 física 2010

Capas de la atmósfera

Fuente: laorejaverde.es

Page 30: Clase nº25 física 2010

La Tierra y la atmósfera

Atmósfera

Tierra

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Teoría de la deriva continental

Hace 200 millones de años, el continente llamado Pangeacomenzó a fragmentarse, formando dos masas de tierra llamadas Laurasia y Gondwana, las cuales fueron transportadas por el movimiento de las placas. Posteriormente se subdividieron dando origen a los contornos que actualmente conocemos.

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Tectónica de placas

• Fronteras divergentes: Representa una zona a lo largo de la cual se alejan dos placas entre sí, pero sin separarse debido al material que sube de la astenósfera.

• Fronteras convergentes: Representa una zona a lo largo de la cual se acercan dos placas entre sí, produciéndose la subducción de la placa más densa, además de fundición de rocas producto de la fricción.

• Fronteras transcurrentes: Sólo se deslizan paralelamente una a lo largo de la otra.

Fuente: proyectosalonhogar.com

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Formación de las cordilleras

• El proceso de la formación de las cordilleras se llama orogénesis.

• La cordillera de la costa chilena se formó cuando la placa de Nazca colisionó con la placa sudamericana.

Fuente:seacex.com

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Los volcanes

• Corresponde a una fisura de la corteza terrestre sobre la cual se acumula un cono de materia fundida y sólida, que es lanzada a través de la chimenea, desde el interior de la Tierra.

Fuente: uah.es/difusion_cientifica

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Ondas sísmicas

• El punto de la confluencia de placas (energía acumulada en tensión) donde se origina el terremoto se denomina "hipocentro". La proyección de dicho punto sobre la superficie terrestre es denominada "epicentro".

Fuente: proyectosalonhogar.com

Page 36: Clase nº25 física 2010

Las ondas de compresión son las más rápidas (ondas P). Pueden viajar por sólidos, líquidos y gases.

Las ondas transversales son un poco más lentas (ondas S), no pueden propagarse en líquidos.

Las ondas love son superficiales con movimiento horizontal de cizalla normal a la dirección de propagación.

Las ondas Rayleigh son superficiales de amplitud decreciente con la profundidad.

Tipos de ondas sísmicas

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Medición de los sismos

• Escala Richter:

Mide magnitud. Tiene un valor único y es independiente de la posición del observador.

• Escala de Mercalli:

Mide intensidad. Se relaciona con efectos y daños; varía con la distancia al hipocentro y el tipo de terreno.

Fuente: farm1.static.flickr.com

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Hipótesis respecto de la formación de la luna

• El gran impacto: Supone que la Luna se formó tras la colisión contra la tierra de un cuerpo muy gigantesco. El impacto hizo que bloques gigantescos de materia saltaran al espacio para posteriormente formar la Luna.

• Fisión: Supone que la Tierra y la Luna eran un sólo cuerpo y que parte de la masa fue expulsada, debido a la inestabilidad causada por la gran aceleración rotatoria que presentaba la Tierra en ese momento.

Fuente: eltamiz.com

Fuente: astromia.com

Page 39: Clase nº25 física 2010

• Planeta doble o de acreción binaria: Supone qua la Tierra y la Luna se formaron del mismo material y en la misma zona del sistema solar.

• Captura: La Luna era un astro independiente, formado en un momento distinto que la Tierra y lejano de ella. La órbita de la Luna habría sido modificada por efectos gravitacionales de planetas gigantes, siendo expulsada y viajando por el espacio. Al aproximarse a la Tierra, fue capturada por la gravitación terrestre.

Hipótesis respecto de la formación de la luna

Copyright William K. Hartmann

Fuente: www.fjavier.com

Page 40: Clase nº25 física 2010

Fases de la luna

Cuando la Luna se sitúa entre el Sol y la Tierra, no podemos verla. Esta fase se llama Luna nueva. Al proseguir su órbita, cuando empezamos a verla como un semicírculo, se dice que está en cuarto creciente. Cuando la Tierra queda ubicada entre la Luna y el Sol, podemos ver la totalidad de ésta, conociéndose esta fase como Luna llena. Cuando empieza a observarse nuevamente como semicírculo, se dice que está encuarto menguante.

Fuente: astronomiaonline.com

Page 41: Clase nº25 física 2010

Las mareas

Cuando el Sol y la Luna están alineados frente a la Tierra y ejercen sus fuerzas de atracción en la misma dirección sobre nuestro planeta, se producen las mareas altas.

En cambio, cuando el Sol y la Luna atraen a la Tierra en sentidos distintos, se producen mareas bajas.

Fuente: frussurf.com

Fuente: almanaqueazul.org

Page 42: Clase nº25 física 2010

Los eclipses

Cuando la Tierra, el Sol y la Luna se encuentran completamente alineados, se produce un eclipse.

Fuente: astroyciencia.com

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Prepara tu próxima clase

EN HORA BUENAEN HORA BUENAAL FIN HEMOS TERMINADO TODOS LOS AL FIN HEMOS TERMINADO TODOS LOS CONTENIDOS DE FÍSICA QUE ENTRAN CONTENIDOS DE FÍSICA QUE ENTRAN

EN LA PSU.EN LA PSU.

LAS SIGUIENTES CLASES SERÁN LAS SIGUIENTES CLASES SERÁN PRÁCTICAS PARA RESOLVER TUS PRÁCTICAS PARA RESOLVER TUS

DUDAS Y REFORZAR TUS DUDAS Y REFORZAR TUS CONOCIMIENTOS.CONOCIMIENTOS.

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ConocimientoD10

ComprensiónE9

ComprensiónE8

ConocimientoA7

ConocimientoC6

ConocimientoB5

ConocimientoC4

ConocimientoC3

ComprensiónC2

ConocimientoA1

HABILIDADALTERNATIVAPREGUNTA

Respuesta de la guía

Page 45: Clase nº25 física 2010

ConocimientoC11

ComprensiónE12

ConocimientoB13

ConocimientoB20

ConocimientoD19

ComprensiónC18

ComprensiónD17

ConocimientoC16

ConocimientoB15

ConocimientoD14

HABILIDADALTERNATIVAPREGUNTA

Respuesta de la guía

Page 46: Clase nº25 física 2010

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Equipo Editorial: María José YáñezÁlvaro Herrera