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Movimientos de la Tierra
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La potencia del sol que llega finalmente a un lugar sobre la faz de la tierra depende por un lado de la distancia al sol, la inclinación del eje y la rotación del planeta.
ID:(533, 0)
Órbita elíptica
Descripción
La órbita de la Tierra forma una elipse en la cual el Sol se encuentra en uno de los focos:
Órbita
El plano que contiene la órbita se conoce como el plano de la eclíptica.
El punto más alejado al Sol se denomina afelio (7 de julio), mientras que el punto más cercano se conoce como perihelio (3 de enero). Los puntos intermedios en los cuales la Tierra pasa por el punto donde el radio coincide con el semieje menor se llaman solsticios.
Los radios de la órbita se denominan semieje mayor (a) y semieje menor (b).
Los parámetros de la órbita son los siguientes:
Parámetros | Variable | Valor
|:---------------|:----------|:-----------:
Semi-eje mayor | $a$ | $149'598'000 km$
Semi-eje menor | $b$ | $149'577'000 km$
Afelio | | $152.1\times 10^6 km$
Perihelio | | $147.1\times 10^6 km$
Excentricidad de la órbita | $\epsilon$ | $0.0167$
Período | $T$ | $365.256 días$
Velocidad promedio | | $29'780 m/s$
ID:(3079, 0)
Forma de construir elipse
Descripción
Una elipse se puede dibujar colocando un cordón fijado a dos puntos (los focos) y, manteniendo la cuerda estirada al máximo, trazar los puntos alrededor de ambos focos con un lápiz:
Dibujando una elipse
ID:(3081, 0)
Coordenadas de la órbita
Descripción
La posición de la Tierra se describe en función de las coordenadas $(x, y)$, tomando como origen el centro de la elipse:
Coordenadas de la órbita
ID:(3080, 0)
Coordenada $x$ de la tierra
Ecuación
La coordenada $x$ de la posición de la Tierra en función del tiempo $t$ se expresa como:
 $x=a\,\cos\left(\displaystyle\frac{2\pi t}{T}\right)$ |
ID:(4658, 0)
Coordenada $y$ de la tierra
Ecuación
La coordenada $y$ de la posición de la Tierra en función del tiempo $t$ se expresa como:
| $y=a\,\sin\left(\displaystyle\frac{2\pi t}{T}\right)$ |
ID:(4659, 0)
Distancia sol-tierra
Ecuación
La distancia entre el Sol y la Tierra, denotada como $r$, puede ser calculada a partir del cuadrado de las coordenadas:
| $ r ^2 = x ^2+ y ^2$ |
donde las coordenadas son:
| $x=a\,\cos\left(\displaystyle\frac{2\pi t}{T}\right)$ |
y utilizando la fórmula:
| $y=a\,\sin\left(\displaystyle\frac{2\pi t}{T}\right)$ |
de esta manera se obtiene:
| $r=\sqrt{a^2\sin^2\left(\displaystyle\frac{2\pi t}{T}\right)+b^2\cos^2\left(\displaystyle\frac{2\pi t}{T}\right)}$ |
En este caso, $a$ representa el semieje mayor, $b$ el semieje menor, y $T$ el periodo de la órbita.
Para hacer una comparación, se listan a continuación las distancias medias entre el Sol y los planetas:
Planeta | Distancia media de la órbita [km] | Periodo orbital [años]
|:-----------|:---------------------------------------------:|:---------------------------:
Mercurio | 5.7909227E+7 | 0.2408467
Venus | 1.08209475E+8 | 0.61519726
Tierra | 1.49598262E+8 | 1.0000174
Marte | 2.27943824E+8 | 1.8808476
Júpiter | 7.78340821E+8 | 11.862615
Saturno | 1.426666422E+9 | 29.447498
Urano | 2.870658186E+9 | 84.016846
Netuno | 4.498396441E+9 | 164.79132
Fuente: NASA/Lunar and Planetary Institute
ID:(4660, 0)
Excentricidad de la órbita
Descripción
Debido a que la órbita es una elipse, tiene un grado de deformación que se mide con la excentricidad.
Excentricidad
A continuación se muestran los valores de excentricidad para los distintos planetas:
Planeta | Excentricidad [-]
|:-----------|:------------------:|
Mercurio | 0.20563593
Venus | 0.00677672
Tierra | 0.01671123
Marte | 0.0933941
Júpiter | 0.04838624
Saturno | 0.05386179
Urano | 0.04725744
Neptuno | 0.00859048
Fuente: NASA/Lunar and Planetary Institute
Por lo tanto, casi todos los planetas tienen una órbita aproximadamente circular.
ID:(3088, 0)
Inclinación del eje de la tierra
Descripción
El eje de la Tierra presenta una inclinación de 23.5 grados con respecto a la eclíptica.
Inclinación del eje
La inclinación del eje es la causa de que la radiación recibida por cada hemisferio del planeta varíe a lo largo de su órbita, desde el perihelio hasta el afelio.
A continuación se muestran los valores de inclinación para distintos planetas:
Planeta | Inclinación [grados]
|:--------|:--------------------------:|
Mercurio | 0
Venus | 177.3
Tierra | 23.4393
Marte | 25.2
Júpiter | 3.1
Saturno | 26.7
Urano | 97.8
Neptuno | 28.3
Nota: Valores mayores a 90 grados corresponden a "retrorotaciones", es decir, rotaciones en sentido contrario.
Fuente: NASA/Lunar and Planetary Institute
ID:(3085, 0)
Distribución Intensidad por hora y día según posición
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Debido a la inclinación del eje terrestre la intensidad de luz solar varia durante el año dependiendo de la posición de la tierra en torno al sol.
ID:(6869, 0)