LEYES DE KEPLER
CN.F.5.4.1. Explicar las tres leyes de Kepler sobre el movimiento planetario, mediante la indagación del trabajo investigativo de Tycho Brahe y el análisis de sus datos referentes al planeta Marte.
- Vida cotidiana: Cuando observas cómo los satélites se mueven alrededor de la Tierra o el comportamiento de los planetas en el cielo, puedes usar las leyes de Kepler para comprender cómo las órbitas se ajustan y cómo varía la velocidad según la proximidad al Sol.
- Contexto social / académico: En astronomía y exploración espacial, las leyes de Kepler se aplican para calcular y predecir órbitas de planetas y satélites artificiales, crucial para el diseño de misiones espaciales y para estudiar los movimientos de cuerpos celestes.
Para la siguiente actividad, necesitaras:
- 10 tapas de botellas
- Un rollo de lana
Observa con atención la imagen presentada.
Utilicen tapas de botella para representar los planetas y hilo para construir las órbitas. Su reto será reconstruir físicamente el modelo correcto del sistema planetario ya que la imagen contiene errores.
Al finalizar, toma una foto y guárdala, indica a tu educador el modelo correcto.
10 minutos para desarrollar la etapa
Durante los próximos 10 minutos, observa los siguientes videos sobre las 3 leyes de Kepler, anota las ideas principales en tu cuaderno.
Durante los próximos 10 minutos, presta atención a la explicación de tu educador sobre las leyes de Kepler. Aprovecha este momento para aclarar dudas, profundizar en las ideas que viste en los videos y las actividades anteriores y comprender mejor los conceptos más importantes. Escucha con atención y participa si tienes preguntas o comentarios.
En 5 minutos elabora un formulario que incluyan las fórmulas necesarias que anotaste cuando observaste los videos, guarda este formulario en una carpeta ya que a lo largo de este ciclo escolar lo utilizaremos para diversas actividades.
Elaboren tres cartas de tarot astronómico, cada una inspirada en una de las leyes de Kepler.
Cada carta debe tener en la parte frontal:
- Un nombre simbólico o místico relacionado con la ley que representa
- Un dibujo creativo con estética de tarot, usando elementos cósmicos, planetas, órbitas, Sol, estrellas, relojes, caminos, portales o símbolos astrales
- Una composición que permita intuír visualmente la idea de la ley.
En la parte posterior de cada carta deben escribir:
- El significado de la carta
- La ley de Kepler que representa
- Una breve explicación de cómo el dibujo se relaciona con esa ley.
Puedes guiarte en la siguiente imagen, de como se verían tus cartas.
El siguiente botón te lleva a ejercicios sobre las Leyes de Kepler.
Luego, con ayuda de una herramienta de inteligencia artificial, deberán analizar cada ejercicio, obtener su resolución y, sobre todo, comprender el procedimiento paso a paso.
Apóyate en este prompt:
“Resuélveme este ejercicio paso a paso, como si fueras un profesor de Física. Explícame de forma clara y sencilla qué datos se usan, qué fórmula debo aplicar, por qué se utiliza esa fórmula, cómo se reemplazan los valores y cuál es la respuesta final. Quiero entender el procedimiento, no solo obtener el resultado.”
En parejas, graben un podcast de 5 minutos en formato de conversación, como si fueran divulgadores científicos explicando un misterio del universo.
En su audio deberán contar por qué el modelo de Tycho Brahe estaba errado y cómo, a pesar de ello, sus observaciones astronómicas, especialmente las relacionadas con Marte, fueron fundamentales para que Johannes Kepler pudiera comprender mejor el movimiento planetario.
Ingresa al simulador indicado y explora libremente el comportamiento de los distintos cuerpos celestes que aparecen en pantalla.
Observa qué sucede con el movimiento de cada planeta al cambiar su posición dentro de la órbita y presta especial atención a la rapidez con la que se desplazan cuando están más cerca o más lejos del Sol.
Después de observar y comparar, responde las siguientes preguntas:
- ¿Qué ocurre con la velocidad de los cuerpos celestes cuando pasan cerca del Sol?
- ¿Por qué las áreas que marca el simulador en los mismos períodos de tiempo son iguales, aunque la forma de los sectores cambie?
- ¿Se observan los mismos fenómenos de las dos preguntas anteriores en el cometa Halley? Explica tu respuesta.
Ingresa al simulador indicado y trabaja en la sección correspondiente a la tercera ley de Kepler.
Durante la actividad, observa el movimiento de los planetas y ajusta las órbitas hasta hacer coincidir las de Venus, la Tierra, Marte y Júpiter.
Activa la opción de período y registra la información solicitada para cada planeta.
Además, observa y anota los valores que proporciona el simulador, y realiza los cálculos requeridos a partir de esos datos.
Desarrolla cada parte con atención, comparando el comportamiento de los distintos planetas y manteniendo el valor del Sol que aparece por defecto en el simulador.
Finalmente, completa los datos, observaciones y cálculos en la hoja guía de laboratorio.
200 minutos para desarrollar la etapa
Plantea un ejercicio contextualizado en la astronomía en el que expliques, a partir de una situación concreta, las tres leyes de Kepler.
En tu problema debes incluir un planeta, su órbita alrededor del Sol y los datos necesarios para poder determinar su período orbital.
Luego de plantear el ejercicio, deberás resolverlo y explicar de manera breve cómo se evidencia en tu propuesta:
- La primera ley, relacionada con la forma de la órbita;
- La segunda ley, relacionada con la variación de la velocidad del planeta;
- La tercera ley, relacionada con el período orbital y el semieje mayor.
IMPORTANTE:
No se evaluará la complejidad del problema, sino la claridad del planteamiento, la coherencia de los datos, la correcta explicación de las tres leyes de Kepler y el uso adecuado de la información para determinar el período del planeta.
20 minutos para desarrollar la etapa
NEE – Agregar el tipo de adaptaciones curriculares
Principio II: Pautas 6.1 – 6.3 – 6.4
Principio III: Pautas 7.1 – 8.1 – 9.1
ALUMNO 1: Constante monitoreo. Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 2: Constante monitoreo, Dar tiempo adicional para el desarrollo de la actividad y se reduce el número de ejercicios o se modifican los ejercicios con un nivel de dificultad reducido, de acuerdo con sus necesidades académicas.
ALUMNO 3: Constante monitoreo. Corroborar que el contenido entregado en clase haya sido comprendido por la estudiante mediante retroalimentación.