Este es un blog destinado a la articulación de contenidos desarrollados durante el año 2013 en el espacio curricular Física y Astronomía de 5° año, única división del Colegio Superior N° 50 General Don José de San Martín de la Ciudad de Rufino, provincia de Santa Fe.
martes, 20 de agosto de 2013
domingo, 18 de agosto de 2013
¿QUÉ ES LA ECLÍPTICA?
A lo largo de un año el Sol traza una circunferencia inclinada que corta al ecuador en dos puntos. El círculo máximo que describe se denomina Eclíptica. Se define entonces a la eclíptica como el plano del movimiento anual medio del Sol respecto de la Tierra.
El ecuador y la eclíptica se intersecan en dos puntos separados unos de otro en 180°, ya que ambos círculos son máximos. El equinoccio en el cual el Sol corta de Sur a Norte al ecuador se denomina equinoccio vernal, su opuesto es el equinoccio otoñal.
Los puntos sobre la eclíptica ubicados a 90° de los equinoccios son los solsticios, que corresponden a la posición del Sol el 21 de diciembre y el 21 de junio. Cuando el Sol llega a los solsticios, su altura a mediodía deja de aumentar y se invierte el sentido de su variación.
Un eje que atraviesa perpendicularmente a la eclíptica por su centro, intersecta la esfera celeste en dos puntos llamados polos de la eclíptica. El polo norte de la eclíptica esta ubicado en el hemisferio norte, y el polo sur, en el hemisferio sur.
Los círculos celestes paralelos al ecuador que pasan por los solsticios, se denominan trópicos. El trópico de Cáncer, ubicado en el hemisferio norte y, trópico de Capricornio, correspondiente al hemisferio sur.
Los círculos celestes paralelos al ecuador que pasan por los polos de la eclíptica se denominan círculos polares: círculo polar ártico en el hemisferio norte y círculo polar antártico en el hemisferio sur.
SISTEMAS DE COORDENADAS
SISTEMAS DE COORDENADAS CELESTES
Un sistema de coordenadas es un sistema que se utiliza para determinar la posición de un punto sobre un plano o sobre una superficie esférica.
Un sistema de coordenadas es un sistema que se utiliza para determinar la posición de un punto sobre un plano o sobre una superficie esférica.
Cuando se trata de superficies esféricas, se utilizan dos arco perpendiculares entre sí, sobre los cuales se miden las coordenadas de un punto sobre la esfera. Estos arcos se miden sobre círculos máximos.
Las posiciones terrestres se indican mediante un par de coordenadas esféricas conocidas como latitud y longitud.
Sobre la superficie terrestre, aparecen dos puntos de referencia naturales: el Polo Sur y el Polo Norte, y en ellos el eje de rotación del planeta que corta a la esfera terrestre. Equidistante entre ambos polos, es posible trazar una círculo máximo, denominado ecuador.
Con estos puntos de referencia se construye una red formada por un par de conjuntos independiente de números. El primer conjunto está formado por círculos paralelos al ecuador y se numeran desde 0 hasta 90 en el Polo. El segundo conjunto de números se obtiene a partir de los meridianos, que son semicírculos máximos que pasan por los polos; se numeran empezando por el círculo máximo que pasa por el Observatorio de Greenwich.
La longitud terrestre se mide de 0° a 180°, hacia el Este y hacia el Oeste del meridiano de Greenwich.
La latitud terrestre se mide desde el plano del ecuador de 0° a 90°; se toma positiva en el hemisferio norte y negativa en el hemisferio Sur. Sin embargo, debido al achatamiento de la Tierra la medida de un grado de latitud es diferente en distintas latitudes.SISTEMA HORIZONTAL - SISTEMA ECUATORIAL LOCAL
SISTEMA HORIZONTAL
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SISTEMA ECUATORIAL LOCAL
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PLANO FUNDAMENTAL: horizonte celeste
PRIMERA COORDENADA: Acimut, determinada por el ángulo formado entre la meridiana del lugar y la intersección del círculo vertical que pasa por el astro. Se mide de Sur a Norte pasando por el Oeste (sentido S.O.N.E). Sus valores van desde 0° a 360°, o de 0° a 180° con sentido positivo hacia el Oeste y negativo hacia el Este.
SEGUNDA COORDENADA: Altura, definida por el ángulo que forma la visual al astro con el plano del horizonte. Se mide sobre el círculo vertical que contiene al astro y desde el horizonte. Vale 0° en el horizonte y alcanza los 90° en el Cenit. Será positiva si el astro se encuentra por encima del horizonte, y negativa si se encuentra debajo del mismo.
COMPLEMENTARIA: Distancia cenital, definida por la visual dirigida al astro y la vertical del lugar.
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PLANO FUNDAMENTAL: ecuador celeste (los círculos máximos, perpendiculares al ecuador, que contienen al eje del mundo se denominan círculos horarios).
PRIMERA COORDENADA: Ángulo horario, es el arco sobre el ecuador celeste, comprendido entre el meridiano superior del lugar y el círculo horario que pasa por el astro. Se mide tomando como punto de origen la intersección del meridiano del lugar con el ecuador, de Este a Oeste. Se mide en unidades horarias, de 0 a 24 horas.
SEGUNDA COORDENADA: Declinación, definida como el arco formado entre la visual dirigida al astro y el plano del ecuador celeste. Se mide desde el ecuador celeste, de 0° a 90°, con signo (-) en el hemisferio sur, y (+) en el norte.
COMPLEMENTARIA: Distancia polar. Al igual que la distancia cenital, P es siempre positiva.
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SISTEMAS DE COORDENADAS LOCALES Y NO LOCALES
Los sistemas de coordenadas locales dependen de la latitud del lugar de observación. Dos observadores situados en diferentes lugares del planeta, medirán diferentes coordenadas horizontales de un mismo astro, ya que sus planos y ejes fundamentales son distintos.
A causa del movimiento aparente, las coordenadas horizontales de un mismo astro se modifican permanentemente con el tiempo. El ángulo horario cambia con el movimiento diurno, mientras que la declinación permanece inalterable.
Si se colocan dos observadores sobre el mismo meridiano, no sólo medirán la misma declinación sino también idéntico ángulo horario.
Por todo lo expuesto, resulta de gran interés astrométrico definir un sistema de coordenadas que resulte completamente independiente del lugar de observación; especialmente para la confección de catálogos, mapas celeste, y para el estudio de la posición relativa de los astros. Los sistemas Ecuatorial Celeste, Ecliptical y Galáctico cumplen este requisito: son los llamados Sistemas de Coordenada No Locales. sábado, 17 de agosto de 2013
LA ESFERA CELESTE
La esfera celeste es la representación convencional de cielo como una envoltura esférica sobre la cual aparecen proyectados los astros; el centro de esta esfera corresponde al lugar donde se ubica el observador. No tiene un radio definido. Tiene una apariencia aplastada en la dirección de la vertical del lugar. Los rayos luminosos horizontales atraviesan mayor extensión de atmósfera, por lo que parte de su luz es dispersada; esto provoca que parezcan astros débiles y más lejanos, y hace pensar en las estrellas próximas al horizonte como más alejadas que aquellas situadas por encima del observador.
ELEMENTOS ASTRONÓMICOS
La esfera celeste permite representar las direcciones en que se hallan los objetos celestes. Es una construcción mental que creamos cuando miramos al cielo. El tamaño y la separación de los ojos nos permite percibir el volumen de los objetos, pero sólo hasta cierta distancia (visión estereoscópica). Posterior a esa, todo los objetos que se perciban darán la impresión de encontrarse situados a la misma distancia, puesto que serán proyectados mentalmente sobre un plano periféricamente malo.
Si miramos al cielo y encontramos objetos que se encuentran muy lejos, el cerebro los proyecta sobre un mismo plano. Al desplazar la vista en todas las direcciones, percibimos el cielo como si fuera una inmensa cúpula limitada por el horizonte, con nosotros situados en el centro. Tal percepción, fue lo que impulsó a los antiguos filósofos a considerar que la Tierra era el centro del universo.
La distancia indica los grados que mide el arco de la esfera celeste que pasa por un par de estrellas. En otras palabras, la distancia aparente entre dos astros cualesquiera está dada por la diferencia entre sus correspondientes distancias angulares medidas sobre la esfera celeste. La distancia angular no es inalterable, varía con el tiempo. Por otra parte, definidos distancia lineal entre dos astros a la longitud del segmento de recta que une a los mismos.
Se denomina diámetro aparente de un astro a la separación angular de dos visuales que apuntan a los extremos de un diámetro del disco aparente de un astro. El diámetro aparente de un astro es inversamente proporcional a la distancia que lo separa del observador.
Los diámetros aparentes de dos astros diferentes, situados a igual distancia de observador, son directamente proporcionales a sus diámetros verdaderos.
Para un observador situado en la Tierra, el diámetro aparente del Sol es de 31' de arco. Para el planeta Marte, el diámetro varía entre 25" y 4" de arco, de acuerdo con su distancia en la Tierra. En cambio, para la gran mayoría de las estrellas, el diámetro aparente es siempre imperceptible, por lo que son objetos puntuales.
ELEMENTOS ASTRONÓMICOS
- Dirección de la vertical se refiere a la dirección que marcaría una plomada. Si se observa hacia abajo, se dirigiría hacia el centro de la Tierra. Observando hacia arriba se encuentra el cenit.
- Cenit astronómico es el punto de la esfera celeste situado exactamente encima de nosotros, intersección de la vertical ascendente con la esfera celeste.
- Nadir es el punto de la esfera celestre diametralmente opuesto al cenit.
- La distancia cenital (z), es la distancia angular desde el cenit hasta un objeto celeste, medida sobre un círculo máximo (un circulo máximo es el resultado de la intersección de una esfera con un plano que pasa por su centro y la divide en dos hemisferios idénticos).
- Horizonte astronómico es el plano perpendicular a la dirección de la vertical. En relación con la esfera celeste, decimos que es un plano diametral, ya que el horizonte es un diámetro de la esfera, y la divide en dos hemisferios: uno visible y otro invisible.
- Polo celeste es la intersección de la esfera celeste con la prolongación del eje de rotación terrestre hasta el infinito.
- Eje del mundo es el eje en torno al cual giraría la esfera celeste.
- Ecuador celeste es la proyección del ecuador terrestre sobre la esfera celeste. Se define un meridianos y unos paralelos celestes, de forma análoga a los terrestres:
- Meridiano celeste es el circulo máximo que pasa a través de los polos celestes y el cenit de un lugar.
- Paralelos celestes son los círculos menores de la esfera celeste paralelos al ecuador. Son similares a los paralelos terrestres. Los círculos menores resultan de la intersección de la esfera celeste con planos perpendiculares al eje de rotación.
- Círculo horario es un círculo máximo graduado de la esfera celeste situado en el ecuador celeste.
- Recta este-oeste es la recta intersección del horizonte celeste con el ecuador celeste.
- Polo norte celeste intersección del eje del mundo ascendiente con la esfera celeste.
- Polo sur celeste intersección del eje del mundo descendiente con la esfera celeste.
EL MOVIMIENTO DIURNO
Si observamos la esfera celeste durante el transcurso de la noche, se deduce que las estrellas aparecen hacia el Este y se ponen hacia el Oeste, lo cual refleja que la rotación de la Tierra se realiza en sentido inverso, es decir, de Oeste a Este.
Los astros describen circunferencias cuyos planos son perpendiculares al eje del mundo. Se designa con el nombre de arco diurno a la porción del círculo descrito por el astro en su movimiento aparente por encima del horizonte. Por debajo del horizonte, se define arco nocturno.
Los arcos que describen las distintas estrellas son diferentes; estrellas situadas cercas del Ecuador recorren arcos mayores que aquellas situadas cerca de los polos.
Los astros se mueven en el mismo sentido que las agujas del reloj.
El sol se desplaza entre las estrellas en dirección al Este. Es un movimiento muy lento, pues cada día se oculta cuatro minutos más tarde que las estrellas con las que se puso el día anterior. En el transcurso de todo un año, el Sol da una vuelta completa sobre la esfera celeste, lo cual indica que posee un movimiento propio en el cielo. La trayectoria aparente que describe el Sol mediante este movimiento propio se denomina eclíptica.
ASPECTO DEL CIELO A DIFERENTES LATITUDES
ESFERA OBLICUA: corresponde a observadores en la Tierra con una latitud comprendida entre 0° y 90°, tanto positiva como negativa. Un observador ubicado en cualesquiera de esas latitudes, visualiza todas las estrellas que describen círculos inclinados respecto al plano del horizonte.
ESFERA RECTA: observador situado en 0°, es decir, sobre el ecuador terrestre. Para esta posición, todas las estrellas son visibles. En este caso ninguno de los polos está elevado. Las estrellas se mueven en planos paralelos respecto al ecuador, y perpendiculares al horizonte.
ESFERA PARALELA: observador ubicado en uno de los polos terrestres; sólo serán visibles los astros situados en el mismo hemisferio en que se encuentra. En este caso el ecuador coincide con el horizonte, y el eje del mundo con la línea Cenit-Nadir. Los astros que se hallan por encima del ecuador describen círculos paralelos al horizonte y los que se hallan por debajo, serían permanentemente invisibles.
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