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¿Cuánto pesa un planeta?

Júpiter es el planeta más grande de nuestro Sistema Solar, pudiendo (de manera figurada) introducir 1320 Tierras en su interior. La misión JUICE de ESA, lanzada en el 2023, va de camino a este planeta para estudiar entornos con agua líquida bajo la superficie de sus lunas heladas. Estas lunas son las más grandes son llamadas lunas galileanas en honor a su descubridor, Galileo Galilei. Son cuatro y se llaman, en orden de más cerca a más lejos del planeta, Io, Calisto, Ganímedes y Europa.

 

En esta experiencia el alumnado va a calcular, a partir de las leyes de dinámica orbital la masa del planeta Júpiter para entender mejor los efectos gravitatorios en el viaje de misiones planetarias.  Para ello vamos a estudiar el movimiento de una de las lunas más grandes de Júpiter, alredor del planeta y considerar un caso ideal de órbita circular, usando tres métodos:
  • Equipo 1: Datos de posiciones relativas de Júpiter y sus lunas galileanas tomados por Galileo
  • Equipo 2: Datos en tiempo real del movimiento de Júpiter y sus lunas en Stellarium y uso de papel y calculadora.
  • Equipo 3: Datos en tiempo real del movimiento de Júpiter y sus lunas en Stellarium y uso de Jupyter Notebook para los cálculos.
 

EDAD RECOMENDADA: 16-18 años

COMPETENCIAS CLAVE (LOMLOE):

  • Competencia en ciencia, tecnología e ingeniería
  • Competencia digital
  • Competencia de aprender a aprender

OBJETIVOS DIDÁCTICOS:

  • Desarrollo del pensamiento crítico y autonómo mediante la formulación de hipótesis y su validación: la tercera ley de Kepler
  • Aplicar igualdad de fuerzas (gravitatoria y centrípeta-centrífuga) para estimar masa del cuerpo dominante en el sistema de dos cuerpos.
  • Aplicar la trigonometría para estimar distancias planetarias.
  • Usar herramientas digitales (Stellarium) y datos observacionales.
  • Comprender la escala del sistema solar.
  • Comprender el concepto de radio angular y de periodo angular.

MATERIALES:

  • Datos tomados por Galileo Galilei de posiciones de Júpiter y sus lunas (Equipo 1)
  • Ordenador con acceso a internet
  • La aplicación de Stellarium instalada (Equipo 2)
  • Jupyter Notebook (Equipo 3)

INCLUSIÓN:

  • Actividad apta para alumnado con dificultades de cálculo (uso de calculadora) 
  • Actividad apta para alumnado con TEA (explicaciones visuales y gráficas).