16 años · Grados 10.º y 11.º · Educación Secundaria Grado Once
«¿Cómo predice un computador el movimiento de los planetas?»
Unidades del año
- Unidad 1
Cálculo y movimiento
- Velocidad y aceleración como derivadas
- Ecuaciones diferenciales
- 📘 Velocidad, aceleración y derivadas · 165 min
- Unidad 2
Simular órbitas
- Método de Euler
- Euler-Cromer y conservación de la energía
- 📘 Simular una órbita con el método de Euler · 165 min
- Unidad 3
Luz de las estrellas
- Cuerpo negro: Wien y Stefan–Boltzmann
- Funciones exponenciales y logarítmicas
- 📘 El diagrama H–R · 165 min
- 📘 El cuerpo negro y el color de las estrellas · 165 min
Matemáticas que usarás
Límites y derivadasFunciones exponenciales y logarítmicasMétodos numéricosModelación
Lecciones complementarias
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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
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Órbita kepleriana
Planeta en órbita elíptica: ajusta a y e, observa la ley de las áreas y la vis-viva.
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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).
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Espectro de cuerpo negro
Curvas de Planck, ley de Wien, color sRGB de las estrellas, índice B−V y luminosidad L = 4πR²σT⁴.
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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.
Programar en una hoja de cálculo la órbita de la Tierra con el método de Euler.
Ficha completa: 5 semanas, materiales, fases y rúbrica →
Lograr que una órbita simulada cierre con menos de 1 % de error.