Astronomía y Exploración Espacial
16 años · Grados 10.º y 11.º · Educación Secundaria

Grado Once

«¿Cómo predice un computador el movimiento de los planetas?»

Unidades del año

  1. Unidad 1

    Cálculo y movimiento

    • Velocidad y aceleración como derivadas
    • Ecuaciones diferenciales
  2. Unidad 2

    Simular órbitas

    • Método de Euler
    • Euler-Cromer y conservación de la energía
  3. Unidad 3

    Luz de las estrellas

    • Cuerpo negro: Wien y Stefan–Boltzmann
    • Funciones exponenciales y logarítmicas

Matemáticas que usarás

Límites y derivadasFunciones exponenciales y logarítmicasMétodos numéricosModelación

Lecciones complementarias

  • La vida de las estrellas

    Cuánto combustible tiene una estrella y a qué ritmo lo gasta: la relación masa–luminosidad L ∝ M^3,5, el tiempo de vida t ∝ M^−2,5 con t☉ ≈ 10¹⁰ años, y los tres destinos finales (enana blanca, estrella de neutrones, agujero negro) con el límite de Chandrasekhar de 1,4 M☉.

    ⏱ 165 min

Simuladores

  • Órbita kepleriana

    Planeta en órbita elíptica: ajusta a y e, observa la ley de las áreas y la vis-viva.

  • N cuerpos: integradores y caos

    RK4 frente a leapfrog simpléctico en dos cuerpos excéntricos, la figura en ocho y el problema pitagórico; error de energía en escala log y divergencia de trayectorias vecinas (Lyapunov).

  • Espectro de cuerpo negro

    Curvas de Planck, ley de Wien, color sRGB de las estrellas, índice B−V y luminosidad L = 4πR²σT⁴.

  • Enanas blancas: masa, radio y límite de Chandrasekhar

    Curva masa–radio del modelo de Chandrasekhar (gas de electrones degenerados con la ecuación de estado exacta) frente a la rama no relativista R ∝ M^(−1/3) y al límite M_Ch = 5.83 μₑ⁻² M☉; elige la densidad central y la composición (C/O o Fe), mira el perfil de densidad y compara con Sirio B, Proción B y 40 Eri B.

Proyecto del grado

Programar en una hoja de cálculo la órbita de la Tierra con el método de Euler.

Ficha completa: 5 semanas, materiales, fases y rúbrica →

🏆 Insignia: Programador de órbitas

Lograr que una órbita simulada cierre con menos de 1 % de error.