El Sistema Solar: Movimientos y Fenómenos Celestes

Movimientos de los Astros

Todos los planetas y satélites del sistema solar tienen dos tipos de movimientos principales:

• La Traslación

  La traslación es el giro de un astro alrededor de otro, siguiendo una órbita. El periodo de traslación es el tiempo que tarda un astro en completar una vuelta, lo que se define como el año del astro.

  La Tierra da una vuelta completa alrededor del Sol cada 365,24 días. El hecho de que sean 365 días y un cuarto de día provoca que cada cuatro años se añada un día más, dando lugar al año bisiesto.

• La Rotación

  La rotación es el giro del astro sobre sí mismo. El periodo de rotación es el tiempo que tarda un astro en dar una vuelta sobre sí mismo, lo que se conoce como el día del astro. Para la Tierra, este periodo es de 23 horas, 56 minutos y 4 segundos. El movimiento de rotación determina la alternancia entre el día y la noche.

Estaciones, Solsticios y Equinoccios

El eje de rotación de la Tierra no es perpendicular al plano de su órbita alrededor del Sol; está inclinado unos 23°. El movimiento de traslación, junto con esta inclinación del eje de rotación de la Tierra, determinan las estaciones y la aparición de los solsticios y equinoccios.

• Equinoccios

  Los equinoccios son los dos momentos del año en los que el Sol está situado justo en el plano ecuatorial terrestre. Son el equinoccio de primavera y el de otoño. En ellos, el día y la noche duran exactamente lo mismo.

• Solsticios

  Los solsticios son los momentos del año en los que el Sol alcanza su mayor o menor altitud aparente en el cielo. Son los solsticios de verano e invierno, respectivamente. En el de verano, la duración del día es máxima, mientras que en el de invierno tiene lugar la noche más larga del año.

El Movimiento de la Luna y sus Fases

El movimiento de la Luna alrededor de la Tierra determina las fases lunares (Luna llena, cuarto menguante y cuarto creciente). El periodo de rotación de la Luna coincide con el de traslación (aproximadamente 27 días), por eso siempre vemos la misma cara de la Luna. La parte brillante del satélite se debe al reflejo de la luz solar, pues la Luna no tiene luz propia.

Fundamentos de la Electricidad

Los Inicios del Estudio Eléctrico

Desde la época de los griegos se conoce un fenómeno natural que hoy sabemos que se debe a un tipo de fuerza llamada eléctrica. Científicos como William Gilbert (siglo XVI), Charles du Fay (siglo XVIII) o Benjamin Franklin (siglo XVIII) dedicaron la mayor parte de su vida a entender este fenómeno. Sin embargo, no fue hasta el siglo XX cuando, debido al descubrimiento de ciertas partículas subatómicas por parte de científicos como Thomson, Rutherford o Chadwick, el estudio de la estructura de la materia permitió entender el fundamento de los fenómenos eléctricos.

Estructura Atómica y Carga Eléctrica

Recordemos que la parte central de los átomos la forma el núcleo, de pequeño volumen pero donde se concentra casi toda la masa del átomo; en él se encuentran los neutrones (partículas neutras) y los protones (partículas positivas). Girando a su alrededor se encuentran los electrones (partículas negativas) en la corteza, una zona de mucho mayor volumen pero de muy poca masa.

Los electrones son mucho más ligeros que los neutrones o los protones. Eso sí, todo átomo debe ser neutro y, por lo tanto, el número de protones y electrones debe ser el mismo.

Sin embargo, en ciertas condiciones, los átomos pueden ganar o perder electrones y, con ello, adquirir carga eléctrica. Si pierden electrones, los átomos quedan con carga positiva; y si ganan electrones, los átomos quedan con carga negativa.

Métodos de Electrización de los Cuerpos

Los cuerpos pueden adquirir carga eléctrica (ganar o perder electrones) de tres formas principales:

• Electrización por Frotamiento

  Si frotamos un cuerpo neutro con otro cuerpo también neutro, los átomos del primer cuerpo transfieren electrones a los átomos del segundo cuerpo. De esta forma, el primer cuerpo queda con carga positiva (pierde electrones) y el segundo con carga negativa (gana electrones). Un ejemplo es cuando frotamos un globo contra la ropa: el globo y la ropa se electrizan.

• Electrización por Contacto

  Si tocamos un cuerpo neutro con una varilla cargada eléctricamente, la carga eléctrica se reparte entre los dos cuerpos, quedando ambos con la misma carga. Así, si tocamos un cuerpo neutro con uno negativo, quedarán ambos negativos; y si se toca el cuerpo neutro con uno positivo, quedarán ambos positivos.

• Electrización por Inducción

  Si acercamos una varilla cargada negativamente a una esfera neutra, sin llegar a tocarla, las cargas eléctricas que componen la esfera neutra se reorganizarán. Las cargas positivas se colocarán cerca de la varilla y las negativas se alejarán de ella. De esta manera, la esfera se verá atraída por la varilla y se inclinará hacia ella. Si a continuación conectamos la esfera a tierra, las cargas negativas irán al suelo y solo quedarán en la esfera las cargas positivas. La esfera y la varilla quedarán con cargas opuestas.