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miércoles, 12 de junio de 2013

Rutherford

Ernest Rutherford fue un físico y químico neozelandés que se dedicó al estudio de las partículas radioactivas y logró clasificarlas en alfa (α), beta (β) y gamma (γ). Halló que la radiactividad iba acompañada por una desintegración de los elementos, lo que le valió ganar el Premio Nobel de Química en 1908. Se le debe un modelo atómico, con el que probó la existencia del núcleo atómico, en el que se reúne toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo. Consiguió la primera transmutación artificial con la colaboración de su discípulo Frederick Soddy.
1. Me parece muy apropiado que los investigadores científicos formen a los jóvenes estudiantes ya que los científicos podrán compartir todas sus experiencias y conocimientos con los estudiantes y éstos podrán tener una mayor comprensión de la materia en cuestión. Son ``una fuente primaria´´ ya que los científicos han podido experimentar de primera mano todo lo que están enseñando y por esa razón son mejores profesores ya que saben muy bien lo que enseñan.
2. La física es la ciencia que estudia la materia y la energía asi como las leyes que están sujetas a esta misma,  y por otro lado la química estudia la materia y sus transformaciones
``Toda ciencia, o es física, o es coleccionismo de sellos´´ quiería decir que la física es la única ciencia verdadera y las demás no sirven para nada.
``He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de manera tan brusca como en esta metamorfosis de físico a químico´´ quiere decir que el cambio de ser físico a ser químico ha sido muy grande ya que para el no tienen nada que ver una con la otra.


3. Nikola Tesla fue un gran científico e ingeniero ya que intervino bastante en el nacimiento de la electricidad y por su trabajo de los campos magnéticos.  Marconi tuvo problemas con Tesla porque el 10 de noviembre de 1900, Marconi intentó patentar su primera radio pero ésta fue denegada debido a que consideraron que era muy parecida a la de Tesla. Nikola Tesla defendió la corriente alterna frente a la corriente continua que era defendida por Edison.  Este enfrentamiento dio como resultado la famosa “Guerra de las corrientes”. Para quien no lo sepa, la corriente continua se refiere al flujo continuo a través de un conductor entre dos puntos de distinto potencial, que no cambia de sentido con el tiempo. Se denomina corriente alterna a la corriente eléctrica en la que la magnitud y el sentido varían cíclicamente.

4. 
4a) ¿Qué diferencia la fluorescencia de la fosforescencia?
La diferencia fundamental no es otra que su composición, en la primera se encuentran átomos de flúor mientras que en la segunda son átomos de fósforo. La fluorescencia produce una luz azulada en cuanto recibe radiación externa mientras que la fosforescencia tiene una luz verdosa que seguía aun cuando no recibía radiación externa.
Los científicos que más desarrollaron este tema fueron los Becquerel, en especial Henri Becquerel, de la tercera generación de esta familia.

4b) ¿Qué son los Rayos X? ¿Cómo se descubrieron?
Los rayos X son radiaciones electromagnéticas descubiertas por primera vez analizando las radiaciones que emitía un tubo de rayos catódicos. Wilhem Conrad Rötgen se dio cuenta de que estas radiaciones llegaban a atravesar un gran número de obstáculos, incluyendo metales menos densos que el plomo y que ademas se podía fotografiar el elemento radiado.
4c) ¿Qué es la Radiactividad? ¿Cómo fue descubierta?
La Radiactividad es la desintegración espontanea de ciertos átomos pesados. Rutherford y su ayudante, Frederick Soddy, descubrieron que se producían tres tipos de emisiones durante esta descomposición: las alfa, formada por átomos de helio; las beta, que eran electrones; y las gamma, que era radiación electromagnética muy potente.

4d) ¿Por qué fueron importantes las aportaciones del matrimonio Curie y de Rutherford al trabajo de Becquerel?
Porque los Curie fueron los que descubrieron el fenómeno que Becquerel estaba observando, por lo que pudo saber con qué estaba tratando y Rutherford consiguió clasificar los distintos tipos de radiación.

4e) ¿Qué son las radiaciones alfa, beta y gamma? Ordénalas energéticamente.
Las radiaciones alfa, beta y gamma son distintos tipos de emisiones cuando se descomponían los átomos pesados durante la radiación.
Alfa: Son átomos de helio. Poseen poca penetración, baja frecuencia y una longitud de onda muy amplia.
Beta: Son electrones. Poseen una penetración, frecuencia y longitud de onda medias
Gamma: Radiación electromagnético. Posee una penetración considerable, una muy alta frecuencia y una corta longitud de onda.

4g) ¿Para qué sirve un contador Geiger?
Un contador Geiger sirve para medir la radiación presente en un objeto o lugar. El aparto funciona midiendo la energía radiactiva de partículas captadas por el receptor del medidor que está dispuesto para que solo atraviesen las partículas una a una. Está basado en el experimento de Rutherford del núcleo atómico.

5. Experimento de Rutherford:
 El experimento de Rutherford, también llamado experimento de la lámina de oro, fue realizado por Hans Geiger y Ernest Marsden en 1909, y publicado en 1911,1 bajo la dirección de Ernest Rutherford en los Laboratorios de Física de la Universidad de Manchester. Los resultados obtenidos y el posterior análisis tuvieron como consecuencia la negación del modelo atómico de Thomson (modelo atómico del pudding con pasas) y la propuesta de un modelo nuclear para el átomo. El experimento consistió en mandar un haz de partículas alfa sobre una fina lámina de oro y observar cómo dicha lámina afectaba a la trayectoria de dichos rayos. Las partículas alfa se obtenían de la desintegración de una sustancia radiactiva, el polonio. Para obtener un fino haz se colocó el polonio en una caja de plomo, el plomo detiene todas las partículas, menos las que salen por un pequeño orificio practicado en la caja. Perpendicular a la trayectoria del haz se interponía la lámina de metal. Y, para la detección de trayectoria de las partículas, se empleó una pantalla con sulfuro de zinc que produce pequeños destellos cada vez que una partícula alfa choca con él según el modelo de Thomson, las partículas alfa atravesarían la lámina metálica sin desviarse demasiado de su trayectoria. Pero se observó que un pequeño porcentaje de partículas se desviaban hacia la fuente de polonio, aproximadamente una de cada 8.000 partículas al utilizar una finísima lámina de oro con unos 200 átomos de espesor. En palabras de Rutherford ese resultado era "tan sorprendente como si le disparases balas de cañón a una hoja de papel y rebotasen hacia ti".  Esta frase quería hacer una comparación debido a que las partículas alfa, se creían muy potentes pero al chocar contra una lámina muy fina de oro estas se desviaban.
Al realizar el experimento con estos elementos: 
-Mica: las partículas no se desviaban ya que la mica es un mineral muy grueso, con carga positiva.
-Pan de Oro: es un material muy fino por lo que las partículas atravesaban el pan de oro, aunque aun había algunas que rebotaban. Por lo que Rutherford quedó perplejo al observar esto y lo comparo con disparar bolas de cañón que rebotan contra una hoja de papel.
-Platino: los resultados fueron sorprendentes ya que el platino es un material muy fino y las partículas alfa lo atravesarían muy fácilmente.

6. Rutherford consideraba que el átomo se dividía en: 
· Un núcleo central, que contiene los protones y neutrones (y por tanto allí se concentra toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo).
· Una corteza, formada por los electrones, que giran alrededor del núcleo en órbitas circulares, de forma similar a como los planetas giran alrededor del Sol.
Según el modelo atómico de Rutherford, los electrones se mueven en órbitas circulares y tienen una aceleración normal. Pero según los principios del electromagnetismo clásico, una carga eléctrica en movimiento acelerado emite energía; por lo tanto, el electrón terminaría describiendo órbitas en espiral hasta chocar con el núcleo, y esto supondría una pérdida continua de energía y haría que el átomo fuera muy inestable en la realidad, cosa que no ocurre en la realidad.

 Por otro lado, el electrón pasaría por todas las órbitas posibles describiendo una espiral alrededor del núcleo; y por tanto, la radiación emitida debería de ser continua. Sin embargo, los espectros de emisión de los elementos son discontinuos.

Antes que Bohr lograra explicar las líneas espectrales del hidrógeno, el maestro suizo de dibujo de una escuela de Basilea Johann Jakob Balmer, logró establecer en 1885, una simple relación numérica, que ligaba las longitudes de onda de las rayas espectrales del átomo de hidrógeno. 

En este descubrimiento, originado en tanteos aritméticos y pitagóricos se escondían conocimientos que este profesor estaba lejos de sospechar. Su fórmula, generalizada por su compatriota Walter Ritz (1908), permitió prever, no sólo la sucesión de las líneas en el espectro visible, sino también series de ellas en el espectro invisible (ultravioleta e infrarrojo) del hidrógeno.

Esta fórmula matemática relacionaba las longitudes de onda de las líneas prominentes en el espectro visible y en el cercano al ultravioleta del gas hidrógeno. 
7. Aquí está nuestro "escudo científico" con nuestro lema científico:

Hasta aquí ha llegado nuestras entradas en este blog. Esperamos que os hayan servido de ayuda y que hayáis aprendido mucho sobre la física y la química. Nos despedimos con una famosa cita de Newton: - "Lo que sabemos es una gota de agua; lo que ignoramos es el océano". 
Hasta otra bloggeros!










De Arquímedes a Einstein: Capítulo 5: Cavendish

Actividad 6: Henry Cavendish


(No confundir con Marc Cavendish)

Nació el 10 de octubre de 1731 en Niza, Francia
Cursó estudios en la Peterhouse, Universidad de Cambridge. Sus trabajos iniciales trataban sobre el calor específico de las sustancias. En el año 1766 descubrió las propiedades del hidrógeno
Su trabajo más famoso fue el descubrimiento de la composición del agua. Afirmaba que "el agua está compuesta por aire deflogistizado (oxígeno) unido al flogisto (hidrógeno)". Sin embargo, el resultado más importante lo logró mediante el experimento que lleva su nombre basado en el empleo de una balanza de torsión. Calculó la fuerza de atracción entre las dos bolas situadas en los extremos de la balanza. Mediante lo que se conoce como 'experimento Cavendish', determinó que la densidad de la Tierra  era 5,45 veces mayor que la densidad del agua, un cálculo muy cercano a la relación establecida por las técnicas modernas(5,5268 veces). También determinó la densidad de la atmósfera y realizó importantes investigaciones sobre las corrientes eléctricas
Falleció el 24 de febrero de 1810 en Londres.

1.The royal society es la sociedad más antigua del reino unido. Fue creada en 1660 y siempre ha tenido los mejores científicos.Su objetivo es reconocer, promover y apoyar a la ciencia y promover el uso de la ciencia para el beneficio de la humanidad. los científicos más distinguidos que formaron parte de esta fundación fueron Darwin, Robert Boyle, Robert Hooke, Benjamin Franklin y Sir Isaac Newton
Entre sus logros estan los descubrimientos de estos científico, hace poco se publicó un documento que incluía las notas de la cometa de Franklin y hasta la teoría de la luz y los colores


2.
En 1702, Georg Stahl, desarrolló la teoría del flogisto para poder explicar la combustión. El flogisto o principio inflamable, era una sustancia imponderable, misteriosa, que formaba parte de los cuerpos combustibles. Cuanto más flogisto tuviese un cuerpo, mejor combustible era. Los procesos de combustión suponían la pérdida del mismo en el aire. Lo que quedaba tras la combustión no tenía flogisto y, por tanto, no podía seguir ardiendo. El aire era indispensable para la combustión, pero con carácter de mero auxiliar mecánico.
3.
Propiedades del Hidrógeno  El hidrógeno es un elemento peculiar, el único que no pertenece a ninguno de los grupos de la tabla periódica, siendo representado unas veces con los metales alcalinos, otras veces con los halógenos, o simplemente aislado de todos ellos, aunque quizás, debido a su electronegatividad característica, la cual es mayor que las de los metales alcalinos, y menor que la de los halógenos, lo mejor sería colocarlo a mitad de camino entre ambos grupos.
-En condiciones normales, el hidrógeno es un gas incoloro, inodoro y sin sabor.
-Es la molécula más pequeña conocida.
-La densidad del hidrógeno es de 76 Kg./m^3, y cuando se encuentra en estado de gas, la densidad es de 273 kg./ L.
-Posee una gran rapidez de transición, cuando las moléculas se encuentran en fase gaseosa. Debido a esta propiedad, hay ausencia casi total, de hidrógeno en la atmósfera terrestre.
-Facilidad de efusión, así como también de difusión.
-Optima conductividad calorífica
Punto de fusión de 14025 K. (0ºC)
Punto de ebullición de 20268 K. (100ºC)

Composición química del agua: El agua está formada por dos átomos de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O) unidos mediante sendos enlaces covalentes, de manera que la molécula tiene una forma triangular plana. Es decir los átomos de hidrógeno y oxígeno están separados entre sí aproximadamente 0,96 Angstroms (más o menos un nanómetro – una mil millonésima de metro) y el ángulo que forman sus líneas de enlace es de unos 104,45 grados.



4. El calor específico es una magnitud física que indica la cantidad de calor que hay que suministrar a una sustancia para elevar su temperatura en una unidad. Esta unidad puede ser tanto en kelvin como .en grados Celsius. Esta capacidad indica cuanta energía puede una sustancia almacenar internamente en forma de calor. Se necesita más energía calorífica para incrementar la temperatura de una sustancia con un alto valor del calor específico que otra con un valor pequeño.


5. Cavendish tambien fue un adelantado a su tiempo. Aunque no entró a la historia por su descubrimiento, ¿que es la Ley de Coulomb? Realiza una comparativa, señalando las analogías y diferencias que encuentras entre esta ley y la Ley de Gravitación Universal.


La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.

Principalmente se diferencian en que una es una fuerza de tipo gravitatoria y la otra electromagnética.  La ley de Coulomb no es universal, al contrario de la de Gravitación Universal. La ley de Coulomb no sera igual que la de Gravitación puesto que la de Gravitación es siempre de atracción y la de Coulomb puede ser repulsiva.
Se parecen en muchas cosas, algo que resalta es que lo que se podría definir como la "fórmula" es igual (proporcional al producto...e inversamente proporcional...). Se parecen en que ambas son, aunque no siempre, fuerzas de atracción.

6. El condensador eléctrico es un dispositivo capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Aunque desde el punto de vista físico un condensador no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica que es la suma de las energías cinéticas y potenciales. Al ser introducido en un circuito se comporta en la práctica como un elemento "capaz" de almacenar la energía eléctrica que recibe durante el periodo de carga, la misma energía que cede después durante el periodo de descarga.

7. 
Los termometros inicialmente se fabricaron aprovechando el fenómeno de la dilatación, por lo que se prefería el uso de materiales con elevado coeficiente de dilatación, de modo que, al aumentar la temperatura, su estiramiento era fácilmente visible. El metal base que se utilizaba en este tipo de termómetros ha sido el mercurio, encerrado en un tubo de vidrio que incorporaba una escala graduada. Ahora se utilizan termómetros eléctricos.
Escalas de temperatura:
-Fahrenheit (°F), propuesta por Daniel Gabriel.  El grado Fahrenheit es la unidad de temperatura en el sistema anglosajón de unidades, utilizado principalmente en Estados Unidos.
-Réaumur (°R), actualmente en desuso. Se debe a René-Antoine Ferchault de Réaumur . 

-Kelvin (K) o temperatura absoluta, es la escala de temperatura del Sistema Internacional de Unidades. Aunque la magnitud de una unidad Kelvin (K) coincide con un grado Celsius (°C), el cero absoluto se encuentra a -273,15 °C y es inalcanzable según el tercer principio de la termodinámica.

8.
El centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo.

Para localizar el punto de gravedad de un cuerpo:

Paso 1: Considerar una figura 2D arbitraria.Paso 3: Suspéndase la figura de otro punto no demasiado cercano al primero. Marcar otra línea vertical con la plomada. La intersección de las dos líneas es el centro de gravedad.
Center gravity 0.svg
Paso 2: Suspéndase la figura desde un punto cercano a una arista. Marcar la línea vertical con una plomada.
Center gravity 1.svg
Paso 3: Suspéndase la figura de otro punto no demasiado cercano al primero. Marcar otra línea vertical con la plomada. La intersección de las dos líneas es el centro de gravedad.
Center gravity 2.svg


10. No es bueno utilizar el hierro o el acero en el experimento ya que tiene propiedades magnéticas ya que actúan como imanes. El magnetismo es un fenómeno físico por el que los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Evitaríamos materiales que actúan como imanes como el níquel o el cobalto, mencionados anteriormente.


jueves, 11 de abril de 2013

De Arquímedes a Einstein: Capítulo 8: Millikan

Actividad 5: Robert A. Millikan
En este capítulo investigaremos para saber un poco mas sobre Robert Millikan. Nació en Illinois, EEUU, en 1868 y murió en 1953, en California. Se le atribuye la determinación de la carga del electrón, por lo que recibió un Nobel en 1923. También investigó el efecto fotoeléctrico. Para medir la carga del electrón inició una serie de trabajos que estudiaban el efecto de los campos eléctrico y gravitatorio sobre una gota de agua y otra de aceite. Obtuvo además la determinación fotoeléctrica del cuanto de luz, verificando la ecuación fotoeléctrica de Einstein. He aquí el hilo conductor del que hablamos en la primera entrada, otro científico que aparte de sus numerosas logros, intentó aclarar el misterio de la luz.

Una pequeña introducción a la actividad que nuestro profesor nos ha propuesto:

La actividad que se propone es la publicación de una entrada conjunta en vuestro blog que conteste a las siguientes cuestiones:

1-Debereis explicar la hipótesis de Symmer acerca del fluido vítreo (+) y el fluido resinoso (-) desde el punto de vista de tus conocimientos de la electrostática.


La hipótesis de Symmer (1896) explicaba que la electricidad se consideraba como una forma de energía capaz de admitir dos clases de fluidos muy ligeros; uno resinoso, o negativo, y el otro vítreo, o positivo.

Lo de vítreo y resinoso hace mención al hecho de que una varilla de vídreo se carga eléctricamente de una manera (“positiva”, que se decía) al frotarla con una tela de seda, y una vara de lacre o un trozo de ámbar, frotado con una tela de lana, se carga de manera opuesta (negativamente).

2- Explicar el funcionamiento de un tubo de descarga ¿Por qué consiguió Thomson desviar los rayos catódicos? ¿Cómo influye la presión del gas enrarecido del interior?

Es un tubo vacío en el que se aplica una gran diferencia de potencial,entre sus dos extremos, de cientos de voltios (como su pusieras los dos extremos de una pila, del mas al menos). Al estar hecho casi al vacío los electrones viajan por dentro, debido al alto voltaje, y llegan al otro extremo del tubo (como viajan los electrones por un cable hasta que llegan a una bombilla. Este tubo sirve para la observación de fenómenos presentes durante la descarga eléctrica de gases en función de la presión y del tipo de gas.


3- Explica el modelo de Thomson del átomo e investiga por qué no es un modelo viable según los descubrimientos posteriores.

Thomson suponía que los electrones se distribuía de una forma uniforme alrededor del átomo. Thomson  descubre el electrón antes que se descubriese el protón  y el neutrón.
Si observamos este modelo, veremos que el átomo se compone por electrones de carga negativa  en el átomo positivo. Pensaba que los electrones, distribuidos uniformemente alrededor del átomo, en distintas ocasiones, en vez de una sopa de las cargas positivas, se postulaba con una nube de carga positiva, en 1906 Thomson fue premiado con el novel de física por este descubrimiento. Suponía que los electrones estaban incrustados en una masa de protones y neutrones.
El modelo no fue viable debido a que ens el experimento de la lámina de oro en el cual esta lámina fue bombardeado por rayos de luz y vio como algunos rayos salían desviados  otros rectos y otros rebotaban, esto eran los choques entre las cargas positivas y negativas de aquí se concluyó que debía haber un espacio entre las cargas positivas y negativas que generaran tal efecto. Después de este experimento Rutherford propuso su modelo atómico que derrocó el de Thomson.

4- Millikan trabajó en la Universidad de Chicago a las órdenes de Albert Michelson. Describe brevemente el experimento por el que es famoso este investigador. ¿Qué es el éter? ¿Crees que su existencia sigue siendo una hipótesis viable?


El experimento de Albert Michelson fue uno de los más importantes y famosos de la historia de la física. Está considerado como la primera prueba contra la teoría del éter. El resultado del experimento constituiría posteriormente la base experimental de la teoría de la relatividad especial de Einstein.



Él puso a punto un experimento para medir la velocidad con la que se movía la Tierra con respecto al éter, y terminó demostrando que el éter no existía. Sus resultados se convertirían en la base experimental de la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein.

Cada año, la Tierra completa un giro alrededor del Sol, viajando a una velocidad de 100.000 km/h. A fines del Siglo XIX se creía que la dirección del viento del éter con respecto a la posición del Sistema Solar debía variar cuando la Tierra se desplazase en una u otra dirección, tal como un bote recibe un empuje diferente por parte del agua de un río dependiendo de si avanza a favor o en contra a su corriente. Michelson y Morley supusieron que la Tierra era el bote y que el río era el éter. Para tener éxito, el experimento debería llevarse a cabo en varios momentos del año. De esta forma, la luz, al llegar a la Tierra con diferentes posiciones con respecto al éter, lo haría con diferentes velocidades. El problema era que  de la luz es de 300 mil km/s, y la de la Tierra solo 30 km/s, por lo que la diferencia de velocidades a medir era muy pequeña. Sin embargo, Michelson,que estaba muy entrenado en la medición de la velocidad de la luz, ideó una manera de medir esta mínima diferencia.

El éter era una sustancia extremadamente ligera que se creía que ocupaba todos los espacios vacíos como un fluido.
5- ¿Podrías explicar, según el modelo de Bohr, por qué los rayos X ionizan a las gotas de aceite?


El modelo de Bohr explica cómo los electrones pueden tener órbitas estables alrededor del núcleo.

En el modelo de Bohr, cada una de las capas es más energética cuanto más alejada del núcleo esté. Si aplicas rayos X a una gota de aceite, ésta aumenta una capa, la cual no está competamente llena de electrones por lo que se convierte en un ión, se ioniza.


6- Describe el experimento de Millikan.


Experimento de Millikan.

El experimento comienza sin conectar las baterías, sino solo observando, midiendo con un cronómetro las caías de las gotas de aceite por su propio peso contrarrestado , en parte, por la viscosidad del medio. Una vez ya supo como caen, ionizó el interior de la cámara lanzándole rayos X, conectó la batería y graduó el campo eléctrico, Millikan utilizó un cuchillo afilado recorriendo los finos hilos de cobre de una bombina. A la vez, observó con el visor hasta ver una gotita flotando. Apuntó el campo eléctrico que hace que la gota se quede inmóvil. De ahí sacó que tendrían una carga eléctrica de 1,6 · 10^-19.

7- ¿Qué es el efecto fotoeléctrico? Puedes enseñar alguna aplicación actual de este 
fenómeno por cuya explicación teórica, Albert Einstein, recibió el premio Nobel.


De forma resumida, cuando una acción luminosa produce en la sustancia un fenómeno eléctrico se dice que ha ocurrido un fenómeno fotoeléctrico. Es muy curioso que en los lugares menos esperados o sin que siquiera lo notemos las ideas revolucionarias de Einstein esten presentes. Las aplicaciones del efecto fotoeléctrico las encontramos en: cámaras, en el dispositivo que gobierna los tiempos de exposición; en detectores de movimiento; en el alumbrado público; como regulador de la cantidad de toneren la máquinas copiadoras; en las celdas solares muy útiles en satélites, calculadoras, y relojes. Las aplicaciones las encontramos, también, cuando asistimos a una función de cine ya que el audio que escuchamos es producido por señales eléctricas que son provocadas por los cambios de intensidad de la luz al pasar por la pista sonora que viene en la cinta cinematográfica. Pero es muy interesante que el efecto fotoeléctrico se aplica en los alcoholímetros en donde la reacción del alcohol con una sustancia de prueba provoca cambios de color los cuales son medidos por el dispositivo, la lectura nos permite entonces saber la concentración de alcohol en el individuo. Estamos inmersos en un mundo tecnológico que Einstein descubrió para nosotros.

8- ¿Por qué piensas que es interesante que los científicos pasen algunos años en otros centros de investigación distintos a los que se formaron?

Pensamos que es interesante puesto que hay ocasiones en las que encontrarte en un entorno diferente estimula nuestra imaginación y creatividad y por lo tanto nuestro afán por investigar, de cometer nuevos errores y de encontrar nuevas soluciones. Pasar tiempo en otros centros de investigación también significa compartir nuestras ideas y teorías con los investigadores de estos centros, lo que significa encontrar nuevas formas de pensar y nuevas ideas con las que "jugar". Es interesante porque compartir y contrastar nuestras ideas con las de otros amplía nuestro ángulo de visión.

9- ¿Por qué es recomendable (o no) leer libros de divulgación científica?

Para empezar, simplemente leer libros, sean del carácter que sean, ya es recomendable puesto que leyendo se aprende y los libros son la principal fuente del conocimiento. Ahora, los libros de divulgación científica son los que mas analizan a fondo todo lo que nos rodea por lo que siempre es bueno ampliar nuestros conocimientos. En nuestra opinión, es plenamente recomendable leer libros de divulgación científica puesto que es sinónimo de leer las fuentes del saber, sinónimo de leer los principios en los que se apoya la base de nuestra sociedad.

10- Construye con materiales reutilizados tu propio modelo atómico (Thomson, Rutherford 
o Bohr) 
Inspirándonos en el modelo de nuestro profesor que propuso una pizza de electrones, nosotros hemos decidido hacer el bombón de electrones. Aquí el vídeo en el que os lo presentamos:




Tarea opcional: Realiza el experimento de Millikan en esta web http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/elecmagnet/millikan/millikan.html y sube los cálculos, gráficas y demás resultados.

El experimento trata de averiguar el radio y la carga de una gota de aceite utlizando un programa en el cual dejas caer varias gotas y mides la velocidad media con la que caen las gotas ya que hay un metro y un cronómetro. También puedes conectar el campo eléctrico que lo que hace es desviar la gota para arriba, también midiendo la velocidad media de las gotas. Nos dimos cuenta de que las gotas bajaban con distintas velocidades aleatoriamente y que cuanto más lento bajaba, después, si activabas el campo eléctrico, más rápido subía y viceversa. Calculamos que el radio de la gota de aceite es igual a 1,3713·10^-6 m y la carga que tenía la gota de aceite es 3·1,6·10^-19. Aquí están las operaciones que realizamos:






Esperamos que os sirva de ayuda y, hasta la próxima entrega!

domingo, 13 de enero de 2013

De Arquímedes a Einstein: Capítulo 4: Newton

Actividad 4: Sir Isaac Newton


Las cuestiones que se responderán a continuación nos servirán para reflexionar e investigar a esta interesante persona. También nos servirán para comprender el contexto histórico y social en el que vivía este singular personaje, valorando de este forma, su increíble contribución.


1. ¿Por que Isaac Newton tiene dos fechas de nacimiento?

Sir Isaac Newton tiene dos fechas de nacimiento, una el 25 de diciembre de 1642 y otra el 4 de diciembre de 1643 ¿a que se debe esto? Pues esto se debe a que durante estas fechas el calendario estaba sufriendo cambios. El calendario utilizado hasta esos años era el calendario juliano, el antecesor al gregoriano, el cual fue instaurado por Julio Cesar y los países europeos lo fueron adoptando gradualmente. Este calendario se basaba en el movimiento aparente del sol para medir el tiempo. En el momento en el que se implanto la reforma gregoriana, en 1582, se impuso con ella un nuevo calendario. Pero debido a que algunos países eran de religión ortodoxa este nuevo calendario tardó mas en imponerse. Cuando nació todavía se encontraba en un periodo de transición.


2. ¿Que quiso decir Newton con su expresión "Si he visto mas lejos es porque estoy sentado en los hombros de gigantes"? ¿Esa frase es realmente de Newton?

Newton con esta frase hace referencia a un pensamiento científico el cual dice que siempre nos apoyamos en el trabajo de los anteriores, por lo que de alguna forma elogia a los anteriores científicos diciendo que su enorme trabajo le ayudo a el a hacer tales descubrimientos.
Esta frase no es realmente de Newton, fue enunciada por un filosofo neoplatónico en su obra De explositione Phorphyrii. Este filósofo es Bernardo de Chatres.

3. ¿ Cual es la visión aristotélica del Universo?

El pensamiento aristotélica presentaba que la Tierra se encuentra en el centro del sistema de los cielos, es decir un sistema geocéntrico. Las esferas giran en torno a la tierra, incorruptibles y perfectas. También afirmaba que la perfección de las esferas celestes es mayor cuanto mas se alejan de la Tierra. Hay siete esferas por en cima de la Tierra, que contienen 34 órbitas, esto es, sistemas orbitales y giratorios en los que se sitúan la Luna, el Sol y los planetas conocidos Venus, Mercurio, Marte, Júpiter y Saturno. Finalmente hay la órbita de las estrellas fijas que contiene todos los cuerpos. Con este modelo de máquina de los cielos, Aristóteles solo pretendía explicar las apariencias, es decir, aquello que vemos en la alternancia del día y la noche, los meses, las estaciones, etc...


4. En el capítulo se menciona a varios científicos muy importantes en el desarrollo de la física. Construye una línea de tiempo que contenga a los físicos mencionados en el capítulo y sus principales aportaciones a dicha ciencia.

Platón: (Nació en el 428 antes de Cristo y murió en el 347 antes de Cristo)
Platón fue por excelencia el discípulo de Sócrates y maestro de Aristóteles. Platón introduce explícitamente la Teoría de las Ideas y temas sobre la naturaleza.

Aristóteles:(Nació en el 384 antes de Cristo y murió en el 322 antes de Cristo)
Aristóteles inventó un sistema de filosofía propia. Las obras de Aristóteles que nos han llegado y que forman lo que se conoció como el Corpus Aristotélico.

Euclides:(Nació en el 325 antes de Cristo y murió en el 265 antes de Cristo)
Fue matemático y geómetra griego y se le denomina “el padre de la geometría” ya que aportó muchos conocimientos a esta ciencia.

Arquímedes:(Nació en el 287 antes de Cristo y murió en el 212 antes de Cristo)
Fue un gran matemático y físico. Las aportaciones de Arquímedes a las matemáticas fueron de carácter científico.

Copernico:(Nació en 1473 y murió en 1543)
Copernico fue un astrónomo polaco, conocido por su teoría heliocéntrica, según la cual el Sol se encuentra inmóvil en el centro del Universo y la Tierra gira alrededor de él.

Galileo:(Nació en 1564 y murió en 1642)
Galileo realizó notables aportaciones científicas en el campo de la física, que pusieron en entredicho teorías consideradas verdaderas durante siglos. Así, por ejemplo, demostró la falsedad del postulado aristotélico que afirmaba que la aceleración de la caída de los cuerpos -en caída libre- era proporcional a su peso, y conjeturó que, en el vacío, todos los cuerpos caerían con igual velocidad.

Kepler:(Nació en 1571 y murió en 1630)
 Las leyes de Kepler precisaron el movimiento de los planetas del Sistema Solar y permitieron luego a Newton formular la ley de la gravitación universal.

Descartes:(Nació en 1596 y murió en 1650)
Descartes simplificó la notación algebraica y crea la geometría analítica, fundamental en disciplinas como la economía... Con su sistema cartesiano comienza a desplazar al sistema aristotélico.

Hooke:(Nació en 1635 y murió en 1703)
Entre los aportes más importantes de Hooke están la formulación correcta con respecto a la química, y la teoría de la elasticidad; que establece que un cuerpo elástico se estira proporcionalmente a la fuerza que actúa sobre él, conocida como ley de Hooke.

Newton:(Nació en 1642 y murió en 1727)
Newton descubrió las leyes del movimiento y el binomio de Newton.

Maxwell:(Nació en 1831 y murió en 1879)
Físico escocés conocido principalmente por haber desarrollado la teoría electromagnética clásica, sintetizando todas las anteriores observaciones, experimentos y leyes sobre electricidad, magnetismo y aun sobre óptica, en una teoría consistente. Las ecuaciones de Maxwell demostraron que la electricidad, el magnetismo y hasta la luz, son manifestaciones del mismo fenómeno: el campo electromagnético.

Einstein:(Nació en 1879 y murió en 1955)
Entre otros descubrimientos, Einstein descubrió la Teoría de la Relatividad y puedo explicar el efecto fotoeléctrico.

5. ¿Que ventajas presenta el telescopio reflector de Newton frente al telescopio refractor de Galileo?¿ Que es la refracción y la reflexión?

Un telescopio reflector es un telescopio óptico que utiliza espejos en lugar de lentes para enfocar la luz y formar imágenes.
Un telescopio reflector es un telescopio óptico que utiliza espejos en lugar de lentes para enfocar la luz y formar imágenes.
Los telescopios reflectores evitan el problema de la aberración cromática, una degradación notable de las imágenes en los telescopios refractores de la época.
aberración cromática: La aberración cromática es un efecto que hace que las imágenes aparezcan con un borde de color alrededor de un objeto cuando son vistas a través de un lente.

7. Vamos a explicar por que se forma el arco iris primario y secundario.

El arco iris es un fenómeno óptico y meteorológico que produce la aparición de un espectro de frecuencias de luz continuo en el cielo cuando los rayos del sol atraviesan pequeñas gotas de agua contenidas en la atmósfera terrestre. La forma es la suma de un arco multicolor con el rojo hacia la parte exterior y el violeta hacia la interior. El segundo arco iris más tenue tiene los colores invertidos, es decir el rojo hacia el interior y el violeta hacia el exterior.

8. Os informaremos acerca del concepto de momento lineal. Trataremos de describir las tres leyes de Newton en función de esta magnitud. 

El momento lineal o cantidad de movimiento se representa por la letra p y se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad, es decir: p = m · v
Por tanto, cuando un cuerpo está en movimiento tiene un momento distinto de cero. Si está en reposo su momento es cero. En el Sistema Internacional se mide en Kg·m/s.

1ª Ley de Newton en función del momento lineal.
-Un objeto no modificara su movimiento si no lo modifica una fuerza, eso quiere decir que su momento lineal permanecerá igual y constante si no es modificado por una fuerza.


2ª Ley de Newton en función del momento lineal.
-La aceleración se produce cuando una fuerza actúa sobre una masa. Cuanto más grande sea la masa más fuerza ha de ser aplicada, esto es, a no ser que apliquemos una fuerza el momento lineal sera cero, pero al aplicar una fuerza el momento lineal cambiará.











3ª Ley de Newton en función del movimiento lineal.
-Si un objeto ejerce una fuerza sobre otro objeto el segundo ejercerá una fuerza igual pero en sentido opuesto, esto es que los momentos lineales de los dos objetos son opuestos.












9. Enuncia y comenta la ley de Gravitación Universal.
Ley de Gravitación Universal: Esta ley dice que cada par de partículas del universo se atraen mutuamente. La fuerza de atracción es directamente proporcional a la masa e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las dos.
F= G (m1 m2)/d2 ; siendo d la distancia entre las dos y G la gravedad.

En cualquier parte del universo hay una fuerza entre cualquier par de masas.


10. En la página 112 encontrareis que se alude a una fuerza centrífuga que es la causante de que la luna no caiga sobre la Tierra. ¿Estáis de acuerdo con la explicación? ¿Es compatible con la tercera ley de Newton? ¿Que es la velocidad orbital?


Estamos totalmente de acuerdo con esa explicación ya que a la par explica la tercera ley de newton y explica que la luna no cae como la manzana puesto que la luna experimenta una fuerza centrifuga que es igual a la fuerza centrípeta pero en sentido opuesto, como dice la tercera ley de newton: a cada fuerza se le opone una igual pero en sentido opuesto. Luego está el hecho de que la luna se encuentra en órbita la cual hace que no le afecte la gravedad humana.
Velocidad orbital: es la velocidad que tiene un planeta, satélite o similar alrededor de otro cuerpo celeste.