 KEPLER1
Se estudia el movimiento de los planetas, las leyes de Kepler. Verifica
las propiedades central y conservativa de la fuerza de atracción. Se comprueba que el
momento angular y la energía permanecen constantes, que las órbitas confinadas
(elípticas) tienen energía negativa, y las abiertas (hipérbolas) energía positiva.
Se introduce la posición inicial (distancia al centro de fuerzas) y la
velocidad inicial, se traza la trayectoria, que puede parar en cualquier momento, para
leer el instante de tiempo, la posición y la velocidad del móvil.
Se mide para cada trayectoria la velocidad y la distancia del planeta al perihelio y al
afelio, y el tiempo que tarda en dar una vuelta completa. A partir de estos datos se
comprueba la constancia del momento angular  .
Se relaciona el semieje mayor  de la elipse con el periodo P de revolución, comprobándose la
tercera ley de Kepler P2=ka3
 KEPLER2
Es un juego-problema en el que se trata de enviar una nave espacial de
la Tierra a Marte y regresar de nuevo a la Tierra en el menor tiempo posible. Primero, se
intentará resolver el problema en base a la intuición del estudiante y del conocimiento
que adquiere de la situación tras sucesivos intentos. Posteriormente, se le invita a
resolver numéricamente el problema para lo que precisa de la dinámica del movimiento
circular uniforme, y de la tercera ley de Kepler.
Con los botones situados bajo el menú podemos parar el movimiento para
examinar la posición angular (en grados) de cada uno de los planetas. Pulsando en el
botón Control/Lanzar, se traza la trayectoria de la nave espacial, hasta llegar a
la órbita del planeta de destino.
 ALUNIZAJ
Es un juego-problema en el que se trata de hacer aterrizar suavemente
una nave espacial sobre un planeta del sistema solar, gastando el menor combustible
posible. Se estudia la dinámica de un sistema de masa variable: el movimiento de un
cohete.
Sin embargo, el objetivo fundamental del programa, es el de poner a
prueba una de las preconcepciones más extendidas entre los estudiantes que relacionan la
fuerza con la velocidad. Así, cuando la nave asciende, por acción de la fuerza de
empuje, creen que se va a detener su ascensión cuando eliminan dicha fuerza apagando los
motores. Por otra parte, creen que cuando la nave cae basta aplicar una fuerza de empuje,
superior al peso para que se detenga en su caída.
En la ventana se dispone de controles que permiten apagar o encender
los motores del cohete, incrementar y disminuir la fuerza de empuje. Un indicador en la
parte central de la ventana nos informa del nivel del combustible de la nave. En la parte
derecha de la ventana, el programa nos proporciona datos sobre el estado del cohete:
altura, velocidad, peso de la nave y fuerza de empuje. Estas cuatro variables son los que
hay que controlar para lograr un aterrizaje suave sobre un planeta del sistema solar. |
Dinámica
