1 00:00:03,310 --> 00:00:12,570 Vale, nos dan la altura sobre la Tierra del apogeo, por lo que el radio de la órbita sería la altura más el radio de la Tierra. 2 00:00:12,669 --> 00:00:18,210 Nos dicen que el periodo son 12 horas y que sigue una trayectoria elíptica. 3 00:00:19,010 --> 00:00:21,429 Esto quiere decir que no podemos aplicar trayectoria circular. 4 00:00:21,429 --> 00:00:49,210 Y luego, por otra parte, nos preguntan que hayamos la altura sobre la superficie de la Tierra del perigeo, el cociente de estas velocidades, la velocidad del perigeo y luego la órbita, la velocidad nueva que le tenemos que dar para que empiece a orbitar en una órbita circular de radio igual al perigeo. 5 00:00:49,210 --> 00:01:13,900 ¿Vale? Entonces, bueno, pues vamos a ir pasito a paso. Para hacerla, lo que tenemos que hacer es sacar la... A ver, yo tengo que usar lo del periodo, y para eso necesito la segunda ley de Kepler, que la deducimos, es verdad, como órbita para circulares, ¿vale? 6 00:01:13,900 --> 00:01:32,219 De primeras decimos que en un movimiento circular la fuerza de la gravedad g por m por m partido por r al cuadrado va a ser igual a m por la aceleración centrípeta porque toda la aceleración será centrípeta o normal. 7 00:01:32,219 --> 00:02:00,939 Y entonces aquí nos quedaría que poniendo que la velocidad es 2πr partido de t, nos quedaría que g por m partido por r es igual a 2πr partido de t al cuadrado. 8 00:02:00,939 --> 00:02:11,919 Vale, y esto me quedaría, poniendo todas las constantes a un lado, g por m partido de 4 pi cuadrado es igual a r cubo partido de t cuadrado. 9 00:02:12,419 --> 00:02:26,030 Vale, pero esta ley que es para movimientos circulares es verdad en elípticas, cambiando r por a, ¿vale? 10 00:02:26,030 --> 00:02:38,090 Entonces, paralípticas sí que me vale. Si yo en vez del radio tomo el semieje mayor, pues me vale paralípticas, que es lo que necesito. Vale, esto es lo que necesito. 11 00:02:38,090 --> 00:02:44,050 Vale, ahora la cuestión es 12 00:02:44,050 --> 00:02:46,849 ¿Cómo hallo yo? 13 00:02:47,509 --> 00:02:49,270 Lo que quiero es hallar el A, claro 14 00:02:49,270 --> 00:02:50,729 Es lo que necesito 15 00:02:50,729 --> 00:02:53,250 Porque para hallar todas las cosas necesito 16 00:02:53,250 --> 00:02:56,889 Bueno, necesito saber 17 00:02:56,889 --> 00:03:01,090 El radio en el perigeo y estas cosas 18 00:03:01,090 --> 00:03:03,229 Entonces, bueno, pues la A sería 19 00:03:03,229 --> 00:03:05,250 La raíz cúbica de 20 00:03:05,250 --> 00:03:25,990 de g por m por t al cuadrado partido por 4pi cuadrado. Esto, si yo lo paso a horas, ¿vale? Pues sería 6,67 por 10 elevado a menos 11 por la masa de la Tierra, que es 5,97 por 10 elevado a 24, 21 00:03:25,990 --> 00:03:33,770 por el periodo que serían 12 horas por 3600 segundos elevado al cuadrado partido por 4pi. 22 00:03:36,090 --> 00:03:42,889 Vale, todo ello, hacemos la raíz cuadrada y esto queda 2,66 por 10 elevado a 7 metros. 23 00:03:42,889 --> 00:03:44,569 Vale, esto es el semieje mayor. 24 00:03:45,189 --> 00:03:49,789 Entonces eso quiere decir que nosotros tenemos una elipse, tenemos el radio del perigeo, 25 00:03:49,789 --> 00:03:57,990 Tenemos el radio del apogeo y luego desde el centro esto es A y esto es A también 26 00:03:57,990 --> 00:04:02,069 Así que 2A es igual al radio del perigeo más el radio del apogeo 27 00:04:02,069 --> 00:04:10,129 ¿Para qué necesito esto? Pues para yo hallar el radio del perigeo que va a ser 2A menos el radio del apogeo 28 00:04:10,129 --> 00:04:17,649 el radio del apogeo no lo he hallado 29 00:04:17,649 --> 00:04:20,069 pero si lo hallo sería 30 00:04:20,069 --> 00:04:23,810 3,97 por 10 elevado a 5 31 00:04:23,810 --> 00:04:25,850 más el radio de la Tierra 32 00:04:25,850 --> 00:04:31,550 que es 6,37 por 10 elevado a 6 33 00:04:31,550 --> 00:04:35,069 si yo todo esto lo sumo 34 00:04:35,069 --> 00:04:39,610 pues me caería 4,607 por 10 elevado a 7 metros 35 00:04:39,610 --> 00:05:07,769 ¿Vale? Pues ahora lo voy a usar. Esto sería entonces 2,66 por 10 elevado a 7 menos el radio del apogeo que lo acabo de hallar, que es 4,607 por 10 elevado a 7. 36 00:05:07,769 --> 00:05:32,490 Vale, pues esto me da que el radio del perigeo son 7,13 por 10 elevado a 6 metros, vale, entonces ya tengo esto, y entonces ahora, pues tendría que decirlo de, por fuerzas externas, o si no quiero hacer esa deducción, pues que la energía mecánica se conserva, 37 00:05:32,490 --> 00:05:37,829 que la energía mecánica en el apogeo es igual a la energía mecánica en el perigeo, ¿vale? 38 00:05:37,910 --> 00:05:46,670 Y que por tanto, lo que sí que puedo hacer es demostrar que se ha notado mucho que la energía mecánica, 39 00:05:47,410 --> 00:05:48,930 ah, pero son órbitas circulares, nada. 40 00:05:49,750 --> 00:05:57,870 Entonces, la energía mecánica en el apogeo sería la energía cinética en el apogeo más la energía potencial en el apogeo, 41 00:05:57,870 --> 00:06:04,930 tiene que ser igual a la energía cinética en el perigeo más la energía potencial en el perigeo. 42 00:06:05,029 --> 00:06:09,430 Lo digo por si nos apetece hacer la deducción de si no existen fuerzas externas, 43 00:06:09,490 --> 00:06:11,509 se conserva el movimiento angular, etcétera, etcétera, 44 00:06:11,870 --> 00:06:21,709 que es lo que nos permite aplicar la de m por v en el apogeo es r por v en el perigeo. 45 00:06:21,709 --> 00:06:23,689 Claro, esta es una maravilla, pero hay que deducirla. 46 00:06:23,689 --> 00:06:30,149 Y como es una adhesión rara, pues lo hacemos por conservación de la energía que siempre se conserva en la órbita y ya está. 47 00:06:30,730 --> 00:06:42,750 La energía cinética será de la masa por la velocidad en el apogeo al cuadrado menos g por m por m partido por el radio del apogeo. 48 00:06:42,750 --> 00:06:58,069 Tiene que ser igual a un medio de la masa por la velocidad en el perigeo al cuadrado menos g por m por m partido por el radio en el perigeo. 49 00:06:58,069 --> 00:07:09,569 Vale, puedo simplificar a todo por m y puedo simplificar acá a todo por m y me voy a guardar los medios todavía. 50 00:07:09,810 --> 00:07:18,029 Bueno, divido entre m y como en otro problema multiplico por 2 a toda la ecuación. 51 00:07:18,029 --> 00:07:38,250 Entonces esto me va a quedar que la velocidad al cuadrado en el apogeo va a ser menos 2gm partido de ra es igual a la velocidad en el perigeo menos 2gm partido por rp. 52 00:07:38,250 --> 00:07:56,660 Vale, yo lo que quiero hallar, o sea, lo que yo sé, básicamente no sé mucho, pero bueno, a ver qué puedo hacer aquí. 53 00:07:56,660 --> 00:08:02,139 Pues yo como lo que quiero saber es, lo primero que me voy a sacar es las constantes estas. 54 00:08:02,759 --> 00:08:06,740 Voy a hacer VA al cuadrado menos VP al cuadrado, ¿vale? 55 00:08:07,399 --> 00:08:14,680 Es igual a menos 2GM partido por RP menos 2GM partido de RA. 56 00:08:14,680 --> 00:08:16,399 Eso es lo primero, ¿vale? 57 00:08:17,139 --> 00:08:24,620 Entonces, VA al cuadrado menos VP al cuadrado es igual a, saco factor común, 58 00:08:24,620 --> 00:08:27,060 perdón, este pasa con más 59 00:08:27,060 --> 00:08:30,759 2GM 60 00:08:30,759 --> 00:08:32,899 y ahora quedaría 1 partido de RA 61 00:08:32,899 --> 00:08:35,019 menos 1 partido de RP 62 00:08:35,019 --> 00:08:39,179 y esto es un número, lo puedo hacer 63 00:08:39,179 --> 00:08:41,139 así que VA al cuadrado menos 64 00:08:41,139 --> 00:08:42,720 VP al cuadrado 65 00:08:42,720 --> 00:08:45,080 es igual a 66 00:08:45,080 --> 00:08:49,500 2GM 67 00:08:49,500 --> 00:08:53,059 que sería 2 por 68 00:08:53,059 --> 00:09:07,200 6,67 por 10 elevado a menos 11 por 5,97 por 10 elevado a 24 por 1 partido por el radio 69 00:09:07,200 --> 00:09:37,080 del apogeo 2,66 por 10 elevado a 7 menos el 1 partido por el radio del apogeo es 4,607 70 00:09:37,080 --> 00:09:38,600 por 10 elevado a 7 71 00:09:38,600 --> 00:09:41,320 y esto sería 1 partido por 72 00:09:41,320 --> 00:09:43,460 el del perigeo 73 00:09:43,460 --> 00:09:45,240 que es 7,13 por 74 00:09:45,240 --> 00:09:46,200 10 elevado a 6 75 00:09:46,200 --> 00:09:48,960 pues eso todo lo puedo hacer 76 00:09:48,960 --> 00:09:50,620 al final con la calculadora 77 00:09:50,620 --> 00:09:53,000 es meterlo y ya está 78 00:09:53,000 --> 00:09:55,840 entonces eso que me queda 79 00:09:55,840 --> 00:09:56,759 pues eso me queda 80 00:09:56,759 --> 00:09:59,279 que sería 81 00:09:59,279 --> 00:10:01,500 2 por 6,67 82 00:10:01,500 --> 00:10:03,419 elevado a menos 11 83 00:10:03,419 --> 00:10:06,220 por 5,97 84 00:10:06,220 --> 00:10:33,049 7 por 10 elevado a 24, por paréntesis, 1 partido por 4,607 elevado a 7, menos 1 partido por 7,13 elevado a 6. 85 00:10:34,049 --> 00:10:38,289 Vale, pues todo esto da negativo. 86 00:10:38,289 --> 00:10:45,889 queda menos 9,441 por 10 elevado a 87 00:10:45,889 --> 00:10:49,210 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 88 00:10:49,210 --> 00:10:52,230 elevado a 7 89 00:10:52,230 --> 00:10:53,889 ¿qué quiere decir eso? 90 00:10:53,970 --> 00:10:56,610 pues que la velocidad en el perigeo es mayor que en la del apogeo 91 00:10:56,610 --> 00:10:59,370 que claro, eso ya lo sabemos porque cuando está más cerca va más deprisa 92 00:10:59,370 --> 00:11:02,370 así que para cambiar de signo voy a hacer la resta al revés 93 00:11:02,370 --> 00:11:05,149 porque no me gusta tener el signo negativo ahí 94 00:11:05,149 --> 00:11:09,500 ¿qué hago ahora? 95 00:11:10,500 --> 00:11:16,539 ¿Qué hago ahora? 96 00:11:20,360 --> 00:11:22,580 No sé si puedo hacer realmente algo 97 00:11:22,580 --> 00:11:23,460 Porque no tengo 98 00:11:23,460 --> 00:11:24,960 La velocidad 99 00:11:24,960 --> 00:11:27,860 ¿Tengo la velocidad? 100 00:11:35,889 --> 00:11:52,009 Pues no me 101 00:11:52,009 --> 00:11:53,870 No me queda otra 102 00:11:53,870 --> 00:11:57,029 Vale, esto lo he sacado, me lo quedo para después 103 00:11:57,029 --> 00:11:58,789 No me queda otra que hacer 104 00:11:58,789 --> 00:12:00,049 La deducción de 105 00:12:00,049 --> 00:12:02,149 De lo que yo quiero sacar 106 00:12:02,149 --> 00:12:11,429 que es que cuando no existen fuerzas externas el momento angular se mantiene constante 107 00:12:11,429 --> 00:12:14,929 por lo tanto el módulo del momento angular se mantiene constante 108 00:12:14,929 --> 00:12:29,370 así que R por P por el seno del ángulo que forman se mantiene constante 109 00:12:29,370 --> 00:12:32,950 o sea que R por I siendo PM por V 110 00:12:32,950 --> 00:12:36,429 por el seno del este se mantiene constante 111 00:12:36,429 --> 00:12:41,370 lo que quiere decir que R por V 112 00:12:41,370 --> 00:12:44,529 por el seno se mantiene constante 113 00:12:44,529 --> 00:12:46,490 y se lo aplico justo en el afelio 114 00:12:46,490 --> 00:12:49,210 y perdonad la jolín 115 00:12:49,210 --> 00:12:51,409 es que como siempre se hacen con el sol 116 00:12:51,409 --> 00:12:55,490 en el apogeo y en el perigeo 117 00:12:55,490 --> 00:12:59,070 el ángulo es 90 grados 118 00:12:59,070 --> 00:13:10,169 Así que lo que quiere decir es que R en el apogeo por V en el apogeo es igual a R en el perigeo, no nos va a quedar otra que aprender es la deducción. 119 00:13:10,470 --> 00:13:19,750 Con lo cual aquí lo que me piden es VP partido de VA y aquí pues es muy sencillo porque esto ya RP partido de RA pues sale. 120 00:13:19,750 --> 00:13:21,549 y rp 121 00:13:21,549 --> 00:13:24,669 sabiendo que el radio del perigeo 122 00:13:24,669 --> 00:13:26,429 es 7,13 123 00:13:26,429 --> 00:13:27,690 por 10 elevado a 6 124 00:13:27,690 --> 00:13:30,649 y que el otro es 4,607 125 00:13:30,649 --> 00:13:31,929 por 10 elevado a 7 126 00:13:31,929 --> 00:13:34,769 vale, pues haciendo todo esto 127 00:13:34,769 --> 00:13:35,370 sale 128 00:13:35,370 --> 00:13:37,309 que 129 00:13:37,309 --> 00:13:39,230 la 130 00:13:39,230 --> 00:13:41,110 eh 131 00:13:41,110 --> 00:13:44,629 me he ido de problema 132 00:13:44,629 --> 00:13:46,169 y ya no sé dónde están las soluciones 133 00:13:46,169 --> 00:14:11,080 Entonces, vale, a ver, vale, 6,46, 6,46, sale, entonces, esto es 6,46, que es lo que yo quería saber. 134 00:14:11,759 --> 00:14:15,659 Esto es el A, vale, en el B, ¿qué me piden? Aquí es la velocidad del pericio. 135 00:14:15,799 --> 00:14:19,299 Entonces, lo que he hecho arriba no me sirve para nada, sí, sí me sirve, porque ahora tengo dos ecuaciones. 136 00:14:19,299 --> 00:14:30,259 Entonces, tengo esta ecuación que es 6,46 y tengo la otra ecuación que me dice que esto está relacionado también. 137 00:14:34,250 --> 00:14:35,490 Vale, entonces ahora uso las dos. 138 00:14:36,009 --> 00:14:36,970 Despejo de la primera. 139 00:14:37,970 --> 00:14:45,269 La velocidad del perigeo va a ser 6,46 por la velocidad en el apogeo y lo sustituyo en la de abajo. 140 00:14:45,269 --> 00:14:59,169 Es un sistema de ecuaciones, básicamente. 6,46 por velocidad en el apogeo al cuadrado menos velocidad en el apogeo al cuadrado es igual a 9,441 por 10 elevado a 7. 141 00:14:59,169 --> 00:15:16,710 Entonces aquí sería 6,46 al cuadrado es 41,73 por VA al cuadrado menos VA al cuadrado es igual a 9,441 por 10 elevado a 7. 142 00:15:16,710 --> 00:15:34,029 Vale, esto es como las x, sería 41,73x cuadrado menos x cuadrado es 41,73 menos 1, sacando factor común si queréis, si se ve mejor así, si no pues sabes que está restando 1. 143 00:15:34,029 --> 00:15:45,909 vale, lo hago y entonces esto me queda 40,73 por la velocidad al cuadrado es igual a 9,441 por 10 elevado a 7 144 00:15:45,909 --> 00:15:53,110 despejo de aquí la velocidad que será la raíz cuadrada de 9,441 por 10 elevado a 7 145 00:15:53,110 --> 00:16:06,909 partido por 40,73 y esto daría la raíz cuadrada de 9,441 elevado a 7 entre 40,73. 146 00:16:07,970 --> 00:16:23,940 Esto da 1522,48, o sea, aproximadamente 1,5 por 10 elevado a 3 metros por segundo. 147 00:16:23,940 --> 00:16:25,679 Vale 148 00:16:25,679 --> 00:16:32,570 Aquí es que este se... 149 00:16:32,570 --> 00:16:34,090 Madre mía, menuda 150 00:16:34,090 --> 00:16:35,830 Qué complicado todo 151 00:16:35,830 --> 00:16:36,990 Esta es la velocidad 152 00:16:36,990 --> 00:16:40,049 Que es la que no quería sacar, quería sacar la otra 153 00:16:40,049 --> 00:16:41,049 Pero bueno, no pasa nada 154 00:16:41,049 --> 00:16:44,190 Esto sería 155 00:16:44,190 --> 00:16:45,570 6,46 156 00:16:45,570 --> 00:16:48,129 Por 1,52 157 00:16:48,129 --> 00:16:49,389 Por 10 elevado a 3 158 00:16:49,389 --> 00:16:55,000 Y esto me da 159 00:16:55,000 --> 00:17:00,720 9,83 160 00:17:00,720 --> 00:17:01,379 me da a mí 161 00:17:01,379 --> 00:17:04,440 a Wikipedia le da 9,82 162 00:17:04,440 --> 00:17:06,759 pero bueno, dentro de los decimales 163 00:17:06,759 --> 00:17:07,700 pues está 164 00:17:07,700 --> 00:17:11,079 que es lo que me piden 165 00:17:11,079 --> 00:17:12,019 y la otra parte 166 00:17:12,019 --> 00:17:14,680 que me piden es la de que 167 00:17:14,680 --> 00:17:17,240 a dónde tendría que reducirlo para que se hiciera circular 168 00:17:17,240 --> 00:17:21,119 entonces bueno, pues 169 00:17:21,119 --> 00:17:23,519 cuál es la 170 00:17:23,519 --> 00:17:26,220 nueva velocidad que yo necesitaría 171 00:17:26,220 --> 00:17:27,579 para que se hiciera como 172 00:17:27,579 --> 00:17:30,240 en vez de tener esta velocidad 173 00:17:30,240 --> 00:17:31,000 ¿vale? 174 00:17:31,859 --> 00:17:34,500 o esta velocidad pues que se hiciera 175 00:17:34,500 --> 00:17:35,119 a 176 00:17:35,119 --> 00:17:43,930 cuál sería la nueva velocidad para que use 177 00:17:43,930 --> 00:17:45,750 el radio del perigio como si fuera circular 178 00:17:45,750 --> 00:17:47,049 ¿qué es esto? pues deducir 179 00:17:47,049 --> 00:17:50,130 la velocidad orbital en circulares 180 00:17:50,130 --> 00:17:51,690 entonces que la tengo 181 00:17:51,690 --> 00:17:53,410 deducida prácticamente de antes 182 00:17:53,410 --> 00:17:54,569 pero bueno, otra vez 183 00:17:54,569 --> 00:18:03,789 en un movimiento circular, la fuerza de la gravedad, que sería g por m por m partido por r al cuadrado, 184 00:18:03,789 --> 00:18:06,950 es igual a m por 1 al cuadrado partido por r. 185 00:18:07,690 --> 00:18:15,710 La m con la m se me va, este con el r se me va, y me quedaría que la velocidad orbital sería la raíz de g por m partido por r. 186 00:18:15,710 --> 00:18:44,130 Y entonces la velocidad aquí sería la raíz de 6,67 por 10 elevado a menos 11 por 5,97 por 10 elevado a 24 partido por el radio en el perigeo, que es a donde yo lo quiero aplicar, que es 7,13 por 10 elevado a 6. 187 00:18:45,710 --> 00:18:58,390 7,13 por 10 elevado a 6, vale, si hago esto, me sale que es 7,47 por 10 elevado a 3 metros por segundo.