Presentación

En este blog vamos a ir subiendo los trabajos de física junto con los conocimientos que vamos a ir adquiriendo durante el curso.

Este grupo está integrado por: Guillermo de Quinto, Ángel Porrero y Rubén Ortega

domingo, 6 de abril de 2014

Cavendish, la constante de gravitación universal




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1)

La Real Sociedad de Londres para el Avance de la Ciencia Natural es la más antigua sociedad científica del Reino Unido y una de las más antiguas de Europa con más de 350 años.

Sus principales objetivos eran mejorar la sociedad gracias a sus descubrimientos.

Por la Real Sociedad han pasado muchos científicos importantes como:

-Charles Darwin

-Robert Hooke
- Isaac Newton (fue presidente de la Real Sociedad desde 1703- 1727)
-Stephen Hawking
-Thomas Willis
-John Evelyn
- Henry Cavendish

2)

El aire esta formado por bastantes elementos, pero la gran parte es Nitrógeno, Oxígeno. El resto esta por debajo del 1%, por ejemplo el Xenón es un 0,000009%. Es casi imperceptible.


El flogisto era un hipótesis sobre una sustancia que representaba la "inflamabilidad". Es un teoría científica que dice que toda sustancia susceptible de sufrir combustión contiene flogisto y que la combustión se basa en la perdida de esa sustancia.

3)


El hidrógeno es un elemento químico de nivel atómico 1, se le representa con el símbolo "H", el hidrógeno es un elemento especial, ya que es el más ligero de todos. En su estado natural se presenta en estado gaseoso y diatómico " H2",es un elemento que posee distintas propiedades, no se le encuadra claramente en ningún grupo de la tabla periódica, pero para no dejarlo solo, se le coloca en el primer grupo. Este elemento es bastante especial, porque ademas de tener un solo electrón, constituye el 75% de la materia visible del universo.
Sus características más destacadas son: Inflamable, incoloro, inodoro, no metálico e insoluble en agua.

4)
El calor específico es una magnitud física que es la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de una sustancia para elevar su temperatura en una unidad.

c=C/m \,\!  (esta es la fórmula para calcularlo)

La "C" son los grados celsius o Kelvin y la "m" es la masa del cuerpo.

5)

La Ley de Coulomb dice lo siguiente: "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." Esta ley fue desarrollada por el científico Charles-Augustin de Coulomb, que uso para su experimento la "balanza de torsión", con la que mas tarde, el científico británico Cavendish usará para hallar la densidad de la Tierra. Con este experimento de Coulomb pudo determinar las propiedades de la fuerza electroestática. Se llama fuerza electroestática ya que solo es valida en condiciones estacionarias, es decir, cuando no hay movimiento de las cargas o cuando el movimiento se realiza a velocidades bajas y en trayectorias rectilíneas uniformes. La ecuación de esta ley se representa físicamente con magnitudes vectoriales y con una constante de proporcionalidad (k) para explicar la igualdad, que si la distancia entre las cargas es (r), al duplicarla la fuerza de interacción disminuirá a un factor de 4, si la triplicamos, disminuirá a un factor de 9, y así sucesivamente. 

F \,\! \propto \,\! 1\over r^2  \,\!         y        F \,\! \propto \,\! q_1q_2\over r^2  \,\!  , esto es igual a =     F = \kappa \frac{q_1 q_2}{r^2}  \,\!



La Ley de Coulomb guarda semejanzas y diferencias con la Ley de Gravitación Universal del científico Newton. Las dos leyes, una siendo de fuerzas eléctrica y la otra fuerza gravitacional, son inversamente proporcional al cuadrado de la distancia de los cuerpos. La Ley de Coulomb usa la ley de Newton solo que la de Coulomb es aplicable para cargas de electrones mientras que la gravitacional se relaciona principalmente con los planetas, estrellas, etc. Las diferencias son como dije anteriormente que la Ley de Coulomb es para la cargas eléctricas y la Ley de Newton es para las masas. También, como ya sabéis las masas en su conjunto tiene signo positivo, mientras que las cargas tienen signo positivo y negativo dependiendo si es un electrón o un protón. La Ley de Gravitación Universal como bien dice su nombre, se utiliza solo con fuerzas atractivas y la Ley de Coulomb se utiliza o para fuerzas atractivas o repulsivas; un buen ejemplo son las bolas magnéticas. Por último, la magnitud de constante de gravitación (G), es muy pequeña en comparación con la constante (K), lo que indica que la fuerza eléctrica es mas intensa que la gravitacional. 

6) 
Un condensador eléctrico es un dispositivo pasivo, utilizado en electricidad y electrónica (una de rama de la física y de la ingeniería), capaz  de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Este condensador esta formado por dos placas metálicas (conductoras de electricidad) enfrentadas y separadas entre sí por una mínima distancia y de un dialéctico, que se define como el material no conductor de la electricidad (aire, mica, papel, cerámica, etc.) que se encuentra entre dichas placas. El condensador usa un líquido iónico como conductor con una de sus placas. 
La magnitud del valor de capacidad de un condensador es directamente proporcional al área de sus placas e inversamente proporcional a la distancia que las separa. 
Con todo esto, puedo afirmar que utilizando materiales caseros podemos hacer un condensador eléctrico. Para el liquido iónico usamos cualquier sal, fundiéndola sin  descomposición o vaporización, generalmente produce este liquido. 
Este video es un ejemplo simple de como hacer un condensador, hay muchas maneras de hacerlo, con esto me refiero a materiales y la forma pero la mas básica es la de este video. 





Este es un condensador casero.










7)

Un termómetro es un instrumento de medición de la temperatura. Hoy en día, tenemos termómetros digitales que son muy fáciles de usar. Solo tienes que dar al único botón del termómetro que normalmente pone "start" o simplemente nada, y lo pones en el liquido o cuerpo que quieras medir su temperatura. Cuando el termómetro detecta su temperatura con el mercurio, y te dice la medición exacta. Si es el caso de medir la temperatura de un individuo cuando tiene fiebre o cuando se encuentra mal, se coloca en las zonas del cuerpo donde mejor mide la temperatura como es la axila. Al cabo de unos minutos, la temperatura se transmite por la parte metálica del termómetro y directamente hacia el mercurio, lo que hace que suba o baje el liquido, y te dice la medición de temperatura. 
Existen tres escalas térmicas, la escala Celsius, la escala Fahrenheit y la escala absoluta. 
La escala Celsius asigna el valor 0 a la temperatura de fusión del hielo y el valor 100 a la temperatura de ebullición del agua. El intervalo de 0 a 100 se divide en 100 partes iguales y cada parte es un grado Celsius (°C).  
En la escala Fahrenheit, le corresponden los valor 32 y 212. El intervalo 32 y 212 se divide en 180 partes iguales y cada parte es un grado Fahrenheit. Se usa esta escala en los países anglosajones.
La escala absoluta de temperaturas fue propuesta por Kelvin en 1854. En esta escala se asigna 0 a la temperatura más baja de nuestro Universo. A estas temperaturas el movimiento de las moléculas es nulo, por lo tanto es inalcanzable. En esta escala no existe temperaturas negativas, el 0 de Kelvin seria equivalente a -273,15 °C. 



8.Es la porción o la parte donde se concentra el mayor peso del cuerpo.Es el punto exacto donde el cuerpo es capaz de mantenerse en equilibro sin ayuda.

Este sería el punto máximo en el que se podría sostener este objeto y en el siguiente video se puede observar lo mismo con un objeto real.








9.Cavendish utilizó la segunda ley de Newton para poder afirmar que la masa de la Tierra se puede determinar una vez que se conoce el valor de la constante G.











 Mediante la posición final de equilibrio se puede obtener la fuerza de atracción  que existe entre las dos bolas:


Cavendish  no podía medir desde la sala dónde se encontraba la balanza de torsión debido a que en su experimento las masas se atraían entre sí por lo que si él entraba en sala del experimento sería otra masa más.


10. El magnetismo es un fenómeno físico por el cual los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales.Los más comunes son el níquelhierrocobalto y sus aleaciones las cuales llamamos imanes.


Aparte del hierro y el acero tampoco utilizaría materiales magnéticos como los imanes o el hierro debido a que tienen grades capacidades de atracción.





martes, 1 de abril de 2014

Newton, descomposición de la luz del sol.









NEWTON

-La razón por la cual Newton tiene dos fechas de nacimiento es porque pertenecen a calendarios distintos, es decir que según el calendario Juliano, Newton nació el 25 de diciembre de 1642 y según el calendario Gregoriano, Newton nació el 4 de enero de 1643.



-Newton dijo: "Si he visto más lejos es porque estoy sentado sobre los hombros de gigantes". Esta frase lo que dice es que todo lo que ha hecho, es decir, sus descubrimientos, inventos y deducciones han sido gracias a los descubrimientos de otras personas. Por lo que Newton tomó las bases de otras personas para llegar a sus propias conclusiones. Esta frase en realidad pertenece a Bernardo de Chartres.

-Según Aristóteles, la visión del universo era distinta a la actual. El pensaba que la tierra era el centro del universo y que todo giraba a su alrededor, los planetas, las estrellas y hasta el propio sol. Esto se debe principalmente a que en esa época, sólo podían observar el universo con sus propios ojos y desde la tierra, por lo que no todo parecía lo que era. Es decir, al ver que el sol se movía por el cielo de un lado a otro, estos dedujeron que giraba al rededor de la tierra  y no, que nosotros somo lo que giramos alrededor del sol.


-En este link esta la linea de tiempo:


http://www.dipity.com/Ortegaruben/line-de-tiempo/



-La ley de la gravitación universal es una ley física que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa.

Su fórmula es esta      
F = G \frac {m_{1}m_{2}} {r^2}





Las ventajas que trajo el telescopio reflector frente al refractor era que pudieron eliminar la aberración cromática que  producía que se viera la imagen con menos nitidez y con el nuevo telescopio de Newton este problema se soluciono.



La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro. La refracción se origina en el cambio de velocidad de propagación de la onda.El nuevo medio puede ser más pesado o menos  que es lo que produce el cambio de velocidad.parte del rayo de luz se refleja y otra parte entra en el nuevo medio.




La reflexión es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar con la superficie de un objeto.El fenómeno más evidente de la reflexión en el que se refleja la mayor parte del rayo incidente sucede cuando la superficie es plana y pulida (espejo). 


Al hacer pasar la luz por el agua lo que ocurre es que la luz blanca se descompone en longitudes de onda de cada color por lo que se puede observar un arcoiris con todos los colores.


El arcoiris primario se forma debido al paso de la luz por las gotas de agua.



El arcoíris secundario se crea debido a que se crea otro angulo que forman las gotas de agua que hace que se encuentre más lejos debido a que la proyección de este arcoíris es contraria a la primera.Este arcoiris no se puede contemplar todas las veces y se ve con menos nitidez que el primario.


- El movimiento lineal es una magnitud física fundamental de tipo vectorial que describe el movimiento de un cuerpo en cualquier teoría mecánica. El  movimiento lineal esta compuesto por dos factores que son la fuerza y el impulso, que en dinámica lo llamamos, impulso.

En las tres leyes de Newton se pueden escribir en función de esta magnitud. En la primera ley de Newton o ley de inercia podemos decir que el objeto entra en movimiento lineal, si no hubiera rozamiento seguiría en el mismo estado indefinidamente, la fuerza neta ejercida fuera constante. En caso contrario, pasaríamos a la segunda ley de Newton, en el que el movimiento sigue siendo lineal pero su velocidad varía a lo largo del tiempo. Esto en ecuación es: 


El producto de la masa por el vector de velocidad es lo mismo que decir movimiento lineal o también llamado cantidad de movimiento. Si el objeto durante su recorrido se encuentra con otro objeto, habría un cambio en el vector del movimiento lineal, la tercera ley de Newton, acción y reacción. Se produciría un choque entre objetos en el que los objetos se moverían la misma distancia y con la misma fuerza en direcciones opuestas. 

- La Ley de la Gravitación Universal es la ley física clásica que describe la atracción gravitatoria entre distintos cuerpos con masas. En otras palabras, dos cuerpos distintos se atraen mutuamente con una fuerza que es directamente proporcional al producto de las masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. La ecuación  es la siguiente:

Con este descubrimiento de Isaac Newton, pudimos entender mejor el funcionamiento del universo, y porque se daba que los objetos caían en el suelo, o porque los planetas giran en torno a una sola estrella, etc. Los planetas es un ejemplo bueno para explicar la gravitación universal. Los planetas, como sabéis giran en torno a una estrella, en nuestro caso del Sistema Solar, al sol. Esto sucede ya que existe una atracción neta muy fuerte entre el sol y cada planeta. Los planetas giran alrededor del Sol en vez de al contrario porque el Sol posee una atracción gravitatoria mayor que cualquier planeta del Sistema Solar; su masa es mucho mayor por lo tanto hay mas gravitación. No solo el Sol y los planetas se atraen, también los satélites con los planetas, como es el caso de la Tierra con la Luna, o Saturno con sus satélites naturales. Dicen los científicos que por ahora el Universo esta todavía en expansión. Lo que creemos que puede conseguir frenar este avance son las fuerzas de atracción gravitatorias entre los objetos, ya que la materia en el Universo es tan abundante que puede que pase este fenómeno. Si es así, volverán poco a poco a unirse el Universo de nuevo, las galaxias se unirán, formando lo que llamaríamos el Big Crunch, y esto generaría otro Big Bang y así sucesivamente. 

- Si estoy de acuerdo con el video anterior de la gravedad, que sin la gravedad no se hubiera producido el Universo. Es lo que mantiene la materia unida, y que no se disperse. Si es compatible con la tercera ley de Newton de acción y reacción, ya que cada choque de materia cambia su estado de movimiento y dirección. La velocidad orbital es la velocidad que tiene un plante o satélite o similar en su órbita alrededor de otro cuerpo celeste.