Usted está aquí: Inicio web asignaturas

Fichas de asignaturas 2006-07


  CÓDIGO NOMBRE
Asignatura 207056 TEORÍA DE ÓRBITAS
Titulación 0207 LICENCIATURA EN MATEMÁTICAS
Departamento C101 MATEMATICAS
Curso -  
Duración (A: Anual, 1Q/2Q) 1Q  
Créditos ECTS 6  

Créditos Teóricos 4 Créditos Prácticos 2 Tipo Optativa

 

Profesorado
Manuel Berrocoso Domínguez
Situación
prerrequisitos
Esta asignatura es una optativa de segundo ciclo de la Licenciatura de
Matemáticas por lo que se requiere que el alumno haya cursado al menos el
primer ciclo de la licenciatura; así como las asignaturas fundamentales de la
orientación de Astronomía y Geodesia.
Contexto dentro de la titulación
En esta asignatura se imparten los conceptos y fundamentos básicos de la
Teoría de Órbitas, disciplina que forma parte de la Mecánica Celeste. En la
primera parte se obtienen las ecuaciones del movimiento de dos cuerpos. A
continuación se presenta la resolución de este problema a partir de su
formulación lagrangiana. Finalmente se describen con profusión los elementos
orbitales y sus desarrollos en serie tomando como argumento fundamental la
anomalía media. En una segunda parte se describen algunos métodos de
determinación de órbitas; se introduce la teoría de las perturbaciones y se
enuncian los problemas de los n cuerpos y de los tres cuerpos. Por último, se
enuncian las ecuaciones canónicas  y se aplican a la resolución del problema
de los tres cuerpos. En la última parte de la asignatura se explica el
movimiento de la Luna y de un satélite artificial pero desde el punto de vista
de la mecánica lagrangiana.

En el estudio de todos estos aspectos se hará especial hincapié en la correcta
utilización del lenguaje matemático y en la conceptualización; pero sobre todo
esta asignatura tiene un enorme potencial dentro del campo de las Matemáticas
para el planteamiento y la resolución de problemas de dinámica espacial
aplicando el proceso de formulación de modelos matemáticos a situaciones de la
Mecánica Celeste.
Recomendaciones
En esta asignatura se recomienda que el alumno posea conocimientos de
resolución de ecuaciones diferenciales y de cálculo numérico.
Competencias
Competencias transversales/genéricas
1. Capacidad de análisis y síntesis.
2. Conocimientos de informática, relativos al ámbito de estudio.
3. Resolución de problemas.
4. Aprendizaje autónomo.
Competencias específicas
  • Cognitivas(Saber):

    Esta asignatura relaciona contenidos matemáticos y técnicas de
    resolución de problemas al estudio de situaciones dinámicas que se
    presentan en Mecánica Celeste donde se aplican las Matemáticas de
    forma esencial; permitiendo desarrollar la capacidad de identificar
    matemáticamente problemas, de estructurar la información disponible,
    de seleccionar un modelo adecuado y validar la solución
    obtenida.
  • Procedimentales/Instrumentales(Saber hacer):

    1. Creación de modelos matemáticos para situaciones reales.
    2. Resolución de modelos utilizando técnicas analíticas y numéricas.
    3. Utilización de herramientas de cálculo.
    
  • Actitudinales:

    1. Conocimiento de los procesos de aprendizaje de la Teoría de
    Órbitas.
    2. Expresión rigurosa y clara.
    3. Razonamiento lógico e identificación de errores en los
    procedimientos.
    4. Capacidad de abstracción.
    
Objetivos
El objetivo principal de esta asignatura consiste en estudiar las órbitas
descritas por los cuerpos espaciales sometidos a la atracción gravitatoria de
otro determinado número de cuerpos. El problema se afronta partiendo del
planteamiento y resolución del problema de los dos cuerpos para pasar al
estudio del problema de los tres y de los n cuerpos, incluyendo aspectos de la
teoría de las perturbaciones. Otro aspecto importante de la asignatura consiste
en la determinación de órbitas, concretamente en el manejo de diferentes
métodos de cálculo mediante procedimientos y herramientas del cálculo numérico.
Finalmente, se persigue que el alumno comprenda y adquiera los conocimientos
relacionados con la teoría del movimiento orbital de la Luna y particularidades
de su movimiento de rotación.

Programa
1. Mecánica newtoniana. Ecuaciones del movimiento.
2. Principio de D'Alembert y Ecuaciones de Lagrange.
3. Dinámica del sólido rígido.
4. Ley de gravitación.
5. El problema de los dos cuerpos.
6. Determinación de órbitas.
7. El problema de los n cuerpos.
8. El problema de los tres cuerpos.
9. La teoría de las perturbaciones.
10. Ecuaciones canónicas y su aplicación a la resolución del problema de los
tres cuerpos.
11. La teoría de la Luna.
Actividades
Se propondrán ejercicios y problemas a resolver de manera individual por los
alumnos.
Metodología
La asignatura se impartirá en clases teóricas y prácticas. Se realizará y
expondrá un trabajo sobre alguna cuestión vinculada a la asignatura. Se
realizarán controles o ejercicios parciales sobre los contenidos teóricos y
prácticos explicados en clase.
Técnicas Docentes
Sesiones académicas teóricas:   Exposición y debate:No   Tutorías especializadas:No  
Sesiones académicas Prácticas:   Visitas y excursiones:No   Controles de lecturas obligatorias:No  
Criterios y Sistemas de Evaluación
Criterios de evaluación: Se valorará el grado de comprensión y asimilación de
los conocimientos impartidos a partir del dominio de los conceptos, de la
rigurosidad en el planteamiento de las cuestiones planteadas, de la precisión
en la exposición de los resultados obtenidos, de la coherencia en las
argumentaciones y de la adecuación formal de los trabajos y actividades
presentadas.

Técnicas de evaluación: Se realizarán controles a la finalización de cada uno
de los temas que recojan aspectos teóricos pero sobre todo han de plantear la
resolución de problemas sobre Teoría de Orbitas. Se realizará un examen final
donde el alumno tratará de demostrar la capacidad adquirida para resolver
problemas sobre Mecánica Celeste, y el adiestramiento logrado en el proceso de
modelización matemática de situaciones dinámicas espaciales.
Recursos Bibliográficos
D. Brouwer and G. Clemence. Methods of Celestial Mechanics. Academic Press,
1971.

J. Damby. Foundamentals of Celestial Mechanics. McMillan, 1962.

L. G. Taff. Celestial Mechanics. John Wiley, 1985.

D. Boccaletti, G. Pucacco. Theory of Orbits. Integrable Systems and Non-
perturbative Methods. John Wiley, 1985.

El presente documento es propiedad de la Universidad de Cádiz y forma parte de su Sistema de Gestión de Calidad Docente.