Este es el blog que servirá como herramienta de trabajo que nosotros, Álvaro Ley, Miguel Martínez y Laura Prieto, utilizaremos para hacer nuestra investigación, lectura y experimentos sobre el libro "De Arquímedes a Einstein"
domingo, 2 de junio de 2013
jueves, 25 de abril de 2013
MILLIKAN, LA UNIDAD DE CARGA ELÉCTRICA.
1- Explicación de la hipótesis de Symmer acerca del fluido vítreo y del fluido resinoso:
Antes de todo, veo necesario aclarar
qué es el fluido vítreo y que es el fluido resino. Du Fay llamó a
los cuerpos que conducen y que no conducen electricidad fluidos. Y
dentro de los fluidos había dos grupos: los vitrosos (conductores) y
los resinosos (NO conductores). Al fluido conductor lo llamó vitroso
ya que el vidrio es un buen conductor, y al resinoso porque la resina
es un mal conductor o no conductor. Un fluido vitroso repele a otro
fluido vitroso, pero atrae a un fluido resinoso, por lo tanto un tubo
de vidrio repelerá al vidrio, pelos de animales (conductores), etc.
cuando se vuelve eléctrico y atraerá seda, papel, madera, etc. Por
ejemplo, dos cintas de seda electrificadas se repelerán mutuamente,
y dos hebras de lana harán lo mismo, pero una hebra de lana atraerá
a una cinta de seda.
La hipótesis de Symmer 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, positivo. Symmer decía que estas propiedades eran
neutralizadas al combinarse ambos fluidos. Más tarde, en los inicios
del siglo XX, la hipótesis de Symmer favoreció el descubrimiento
del anión y del catión. Esta carga que mencionaba Symmer puede ser
demostrada fácilmente. Por ejemplo, el caso que todo/as conocemos
del globo y el pelo, que cuando frotas un globo hinchado con tu pelo,
después de estar un rato frotando el globo atrae el pelo y hace que
éste se quede “pegado” al globo durante unos segundos, hasta que
el globo pierde electricidad electrostática.
¿QUÉ ES UN TUBO DE DESCARGA?
Pues bien, son tubos de vacío, pero con un cierta cantidad de gas. Los electrones se generan por la ionización del gas excitado por una tension continua. Cuando se aplica una tensión elevada al tubo, el campo eléctrico induce una aceleración de los iones (cargados) presentes en el gas, que pueden ser creados por procesos naturales como la radio-actividad. . Estos iones entran en colisión con las otras moléculas del gas , arrancándoles electrones y creando asi cationes por una reacción en cadena. Estos cationes son atraidos por el cátodo, o electrodo negativo. Cuando le golpean, generan un gran numero de electrones en la superficie metálica, que son seguidamente atraídos por el anodo, o electrodo positivo. Estos electrones son los rayos catódicos. Cuanto mas alta es la presión del gas, induce regiones de luminiscencia coloreada en el gas, según la presión interna del tubo.
Thomson consiguió desviar los rayos catódicos en
su segundo experimento, demostrando que los rayos catodicos pueden ser
desviados por un campo eléctrico, lo que era previsible por tratarse
de partículas cargadas. En efecto, otros investigadores habían intentado sin éxito observas este efecto, pero Thomson creia que los
experimentos anteriores estaban equivocados por causa de los restos
de gas. El construyó un tubo catódico con un vacio mas potente, y lo
marco con una capa de pintura fosforescente con el objetivo de
detectar los rayos que incidian sobre la pintura. Thomson demostró
una desviación en una dirección que indicaba que la carga de los
rayos catódicos era negativa.
En
un tercer experimento, Thomsom determinó la relacion entre la carga
y la masa (e8/m) de los rayos catodicos, midiendo su desviación bajo
la influencia de un campo magnético así como de su energia
cinética. De acuerdo a sus cálculos, sugirió que los rayos
catodicos contienen particulas que o son muy ligeras o tienen una
carga electrica muy alta.
Y, ¿cómo
influye la presión del gas enrarecido del interior?
Los
rayos catódicos son electrones que se desplazan rápidamente, saliendo
del cátodo de un tubo con vacio elevado, desplazándose en linea recta
en ausencia de campos magnéticos o eléctricos.
En
1904 Thomson propone un primer modelo de átomo, llamado
posteriormente “El pudding de Thomson” Imaginó el átomo como
una esfera llena de una sustancia eléctricamente positiva y rellena
de electrones negativos, “como las uvas de un pastel”
En 1911, para verificar el modelo de
Thomson, Ernest Rutherford (1871-1937) realiza un experimento que le
permitirá elaborar un nuevo modelo de átomo.
En esa época, los cientificos habían descubierto que las sustancias radioactivas podian emitir tres tipos
de rayos: los rayos alfa, que son positivos, los rayos beta, que son
negativos, y los rayos gamma, que son neutros.
Bombardea
una delgada hoja de oro con partículas
α (átomos de helio que han perdido 2 electrones). Observa que la
mayoría de las partículas alfa, positivas, y como las cargas
identicas se repelen, atraviesan la hoja de oro sin ser desviadas y
sin estropear la hoja de oro. Observa igualmente que ciertas
partículas eran ligeramente desviadas y que otras eran rechazadas
detrás. El modelo de Thomson era incompatible con las
observaciones.
Para explicarlo, Rutherford propone un
nuevo modelo en el que el átomo no esta lleno. Para él, el
átomo esta constituido por un núcleo cargado positivamente y que
contiene la mayoría de la masa del átomo y los electrones giran en
torno a él, como los planetas del Sol. Entre el núcleo y los
electrones esta vacío
El
modelo de Rutherfor no era bastante satisfactorio porque no explicaba
algunas leyes del electromagnetismo. Por ello, Niels Bohr propuso un
nuevo modelo del atomo en el que los electrones solo pueden ocupar
ciertas orbitas precisas. Las orbitas de los electrones no son
cualquiera sino “cuantificables”. Los electrrones pueden pasar de
una orbita a otra emitiendo o absorbiendo cierta longitud de onda de
la luz. Este modelo permite explicar los rayas de emisión y
absorcion de los atomos y especialmente del hidrogeno con el que
trabajó Bohr.
En
el recinto superior del aparato, se pulveriza una niebla de
hidrocarburo; éste cae muy lentamente y penetra en el compartimento
inferior por el agujero central.
Las
caras horizontales del recinto inferior se forman por placas
metálicas y
una
elevada diferencia de potencial es aplicada entre estas placas. Se
implican pues como un condensador y un campo eléctrico intenso,
orientado verticalmente, genera una fuerza actuando sobre las gotitas
encargadas. Las caen bajo la acción de la gravedad pero se frenan en
su pendiente por la fuerza eléctrica ascendente, para una dirección
conveniente del campo.
Ademas,
el balance de fuerzas que actúan debe tomar en cuenta el empuje de
Arquimedes proveniente del gas situado en el interior, asi como la
resistencia al avance debido a la viscosidad del gas.
Después
de un cierto tiempo, las gotas adquieren una velocidad limite que se
puede determinar experimentalmente, se deduce el valor de la carga de
las gotas.
Como
el numero de iones fijados sobre cada gota es variable, se obtienen
valores diferentes de cargas. Sin embargo, se constata que todas
estas cargas admiten un divisor comun idéntico.: se trata del valor
de la carga del electrón, igual a 1,6*10-19 culombios, Esta medida
permite encontrar igualmente su masa, ya que la relación e/m era
conocida desde Thomson, Esta masa es 9,1*10-28 gramos
¿Qué es el ÉTER?
El
término éter proviene del griego y significa cielo, firmamento
Hasta
el siglo XIX los fenómenos de interferencia y difracción de la luz
eran explicadas por la existencia de un medio elástico por el cual
viajaban, este era conocido como éter.En 1887 Michelson y Morley decidieron hacer un experimento que demostrara la existencia del éter. La idea original consistía en medir el tiempo que tardaría la luz en recorrer una cierta distancia.
Albert Einstein fue el primero que propuso una explicación, utilizando el concepto de partícula de luz o quantum, llamada hoy fotón, inicialmente introducida por Max Planck en el marco de la explicación que él mismo propuso para la emisión del cuerpo negro.
Explicó que estaba provocado por la absorción de fotones, cantidad de luz, en el momento de la interacción del material con la luz.
Los paneles solares y las células(celdas) fotovoltaicas utilizan el efecto fotoeléctrico para generar directamente la energía eléctrica a partir de la luz del Sol. Esta energía también sirve para los cohetes espaciales para suministrarles energia median una pila de silicio.
Albert Einstein explicó que era provocado por la absorción de fotones, cantidad de luz, en el momento de la interacción del material con la luz.
El intercambio de otros puntos de vista es siempre interesante porque permite enfocar los problemas a los que se enfrentan los científicos desde otros angulos. Como dijo Einstein, “Si busca resultados distintos, no hagas siempre lo mismo. “, es decir, que observar a otros investigadores con metodos diferentes, puede ayudar a solucionar los problemas.
Para la mayoria de la gente, hoy no es posible tener una visión en profundidad de todos los temas, salvo para los especialistas. Para aquellas personas interesadas en las distintas ramas de las ciencias, la divulgación cientifica puede servir como una primera aproximacion a aquellos temas que les interesen, y en caso de despertar su interès, que pueda profundizar en el tema o temas. Ademas, el tener una visión generalista, puede llevar a alguien a aplicar soluciones de otros campos de las ciencias a aquellos en los que esta analizando.
En
1864 Maxwell desarrolló la teoría electromagnética de la luz, y en
1887 Hertz lo verificó experimental, esto resultados ponían en tela
de juicio la existencia del éter.
- La idea es la siguiente: El éter es el medio por el cual esta viajando la Tierra y el experimento está montado en él, entonces el espejo 1 del interferómetro está desplazándose en perpendicular al movimiento del planeta
- Haciendo una serie de calculos sobre la velocidad en que se refleja la luz y la velocidad de la tierra, demostraron que los resultados no eran compatibles con la existencia del eter.
- Este resultado negativo trajo dos consecuencias:
- Demostrar que el éter carecía de propiedades mesurables, resultando insostenible la hipótesis del éter.
- Se sugería un nuevo principio físico, la velocidad de la luz en el espacio libre es la misma en todas partes, independientemente de cualquier movimiento de la fuete o del observador.De acuerdo al modelo de Bohr, explicado en el punto 3, los electrones giran en órbitas establecidas. Cuando reciben una cantidad de energía suficiente, por ejemplo, mediante rayos X, hace que asciendan a una órbita superior. Si dicha energía es suficiente, hace que finalmente ese electrón se libere , y el átomo quede ionizado, con una carga eléctricaEl efecto fotoeléctrico designa el conjunto de los fenómenos eléctricos de un material provocados por la acción de la luz. Distinguimos dos casos: electrones son eyectados por el material (emisión fotoeléctrica), y un aumento de la conductividad del material (fotoconductividad, efecto fotovoltaico)En el efecto fotoeléctrico , toda la energía del fotón incidente se transmite al electrón periférico en forma de energía cinética. Una absorción parcial es caracterizada por la difusión Compton.
Los paneles solares y las células(celdas) fotovoltaicas utilizan el efecto fotoeléctrico para generar directamente la energía eléctrica a partir de la luz del Sol. Esta energía también sirve para los cohetes espaciales para suministrarles energia median una pila de silicio.Albert Einstein explicó que era provocado por la absorción de fotones, cantidad de luz, en el momento de la interacción del material con la luz.
¿Por qué piensamos que es interesante que los científicos pasen algunos años en otros centros de investigación distintos a los que se formaron?El intercambio de otros puntos de vista es siempre interesante porque permite enfocar los problemas a los que se enfrentan los científicos desde otros angulos. Como dijo Einstein, “Si busca resultados distintos, no hagas siempre lo mismo. “, es decir, que observar a otros investigadores con metodos diferentes, puede ayudar a solucionar los problemas
¿Por qué es recomendable (o no) leer libros de divulgación científica?Para la mayoria de la gente, hoy no es posible tener una visión en profundidad de todos los temas, salvo para los especialistas. Para aquellas personas interesadas en las distintas ramas de las ciencias, la divulgación cientifica puede servir como una primera aproximacion a aquellos temas que les interesen, y en caso de despertar su interès, que pueda profundizar en el tema o temas. Ademas, el tener una visión generalista, puede llevar a alguien a aplicar soluciones de otros campos de las ciencias a aquellos en los que esta analizando.
El modelo atómico lo he hecho en representación del modelo atómico de Bohr. Para hacerlo he utilizado púas de guitarra, las púas azules son los electrones, las negras son los protones y las moradas son los neutrones.
sábado, 23 de marzo de 2013
La historia de la estructura de la materia y los distintos modelos atómicos
HISTORIA DE LA ESTRUCTURA DE LA MATERIA(LAURA)
Antes de saber lo que vino antes a lo que ahora todos conocemos como átomos, sabemos de verdad lo que es un átomo y la materia,¿no estamos seguros?, pues mejor vamos a consultar esta presentación y tener algunos conceptos aclarados:
PRESENTACIÓN
Los primeros humanos distinguían fácilmente entre los materiales para hacer ropa, instrumentos o bienes para alimentarse. Ellos desarrrollaron un lenguaje con palabras que describían estas cosas. Sin embargo,no había un conocimiento sobre las sustancias que componen estos objetos como en la actualidad. Empédocles, un filósofo y científico griego, propuso una de las primeras teorías que intentaba describir las cosas que nos rodean. Empédocles argumentó que toda materia se compone de cuatro elementos : fuego, aire, agua y tierra. La proporción de estos cuatro elementos afecta las propiedades de la materia. La teoría de Empédocles era muy estimada, pero tenía varios problemas, pero a pesar de estos , la teoría de Empédocles fue un desarrollo importante del pensamiento científico ya que es una de las primeras en sugerir que algunas sustancias que parecían materiales puros, como la piedra, en realidad se componen de una combinación de diferentes "elementos".
Más tarde fue Demócrito, otro griego que vivió del año 460 al 370 AC, desarrolló una nueva teoría de la materia que trataba de resolver el problema de su predecesor. Sus se basaban en el razonamiento, en vez de basarse en la ciencia, y se basó en las enseñanzas de los dos filósofos griegos que vinieron antes que él. Demócrito sabía que si uno toma una piedra y la corta en dos, cada mitad tiene las mismas propiedades que la piedra original. El infirió que si uno continúa cortando la piedra en piezas cada vez más pequeñas, llega un momento en que el pedazo de piedra es tan pequeño que no se lo puede dividir más. Demócrito llamó a estos pequeños pedazos infinitesimales átomos. Sugirió que los átomos eran eternos y que no podían ser destruídos. Esta era una extraordinaria teoría que intentaba explicar todo el mundo físico en términos de unas cuantas ideas.
Finalmente Aristóteles y Platón, dos de los filósofos más conocidos de la Antigua Grecia, rechazaron las teorías de Demócrito. Aristóteles aceptó la teoría de Empédocles, añadiendo su (incorrecta) idea que los cuatro elementos esenciales se podían transformar entre sí. Debido a la gran influencia de Aristóteles, la teoría de Demócrito se atrasó casi 2,000 años.
Poco a poco a partir de estas bases se fueron realizando más hipótesis, todas ellas acompañadas de grandes investigamientos científicos probando reacciones químicas, postulando Leyes como la de la conservación de la masa y al final dando lugar a las teorías atómicas.
MODELOS ATÓMICOS
MODELOS ATÓMICOS
miércoles, 30 de enero de 2013
domingo, 27 de enero de 2013
NEWTON
Isaac
Newton fue el mayor pensador de su tiempo y probablemente de la
historia, en esta entrada recogeremos algunos aspectos de su vida y
de sus descubrimientos.



científica. Eminente hombre del Renacimiento, mostró interés por casi todas
(La Haya,14.de.abril.de.1629–ibídem,8 de julio de 1695) fue un astrónomo,físico y
Alemania,14 de marzo de 1879 –Princeton,Estados Unidos,18 de abril de 1955) fue
Una de las magnitudes que han llevado a explicar y a utilizar las leyes de Newton es el
momento lineal.
Sin duda los más asombrosos descubrimientos de Newton fueron las leyes de la
Isaac
Newton tiene dos fechas de nacimiento (25 de diciembre de
1642
y 4 de enero de 1643, la primera pertenece al
calendario
juliano:El
calendario juliano es el antecesor del calendario
gregoriano
y se basa en el movimiento aparente del sol para medir
el
tiempo. Desde su implantación en el 46 a. C., se adoptó
gradualmente
en los países europeos y sus colonias hasta
la
implantación de la reforma gregoriana, del Papa Gregorio XIII,
en
1582. Sin embargo, en los países de religión ortodoxa se
mantuvo
hasta principios del siglo XX:
Puede
que Newton tuviese un carácter un tanto peculiar, pero eso no le
impidió reconcer
los
méritos de sus colegas con una de sus frases más famosas.
Cuando
Newton dijo: "Si he visto más lejos es porque estoy sentado
sobre los hombros
de
gigantes" , frase original de él, y se refería a que gracias a
los conocimientos
aportados
por otros científicos anteriores , como Arquímedes, Galileo o
Kepler pudo
desarrollar
parte de sus actividades.
Estudiando
la vida de Newton hemos leído sobre muchos científicos, o gigantes,
como
Newton
decía .
Estos
son los más importantes de ellos.
Aristóteles
es un filósofo clásico cuyas ideas sobre cinemática, dinámica,
astronomía y
cosmología
predominaban en Europa desde la época de la Grecia clásica hasta la
revolución
copernicana. Aristóteles sostuvo un sistema geocéntrico,
en el cual la Tierra
se
encontraba
inmóvil en el centro mientras a su alrededor giraba el Sol con otros
planetas
Aunque
esta filosofía estuvo vigente durante muchos años, en la época de
Newton ya se
había
empezado a revisar, especialmente por Copernico, Kepler y sobre todo
Galileo.
Hay
una frase de newton que dice “Platon es mi amigo, Aristóteles es
mi amigo, pero mi
mejor
amiga es la verdad”
Arquimedes
287 a. C.fue
un matemático
griego, físico,
ingeniero,
inventor
y astrónomo.
Aunque
se conocen
pocos detalles de su vida, es considerado uno de los científicos
más
importantes
de la antigüedad
clásica.
Entre sus avances en física
se
encuentran sus
fundamentos
en hidrostática
estática
y
la explicación del principio de la palanca.
Copérnico,
19
de febrero de
1473
–Polonia,
24
de mayo de
1543)
fue un astrónomo
polaco
del Renacimiento
que
estudió la teoría
heliocéntrica del
Sistema
Solar,
concebida
en
primera instancia por Aristarco
de Samos.
Su
libro,(Sobre las revoluciones de las esferas celestes), suele estar
considerado como el
punto
inicial o fundador de la astronomía moderna, además de ser una
pieza clave en lo
que
se llamó la Revolución
Científica en
la época del
Renacimiento
Kepler
Johannes
Kepler (Alemania,27
de diciembre de
1571-ia,15
de noviembre de
1630),
figura
clave en la revolución
científica,
astrónomo y matemático alemán;
fundamentalmente
conocido por sus leyes
sobre el movimiento de los planetas en su
órbita
alrededor del Sol.
Galileo
Pisa,15
de febrero de
1564
–
Florencia,
8
de enero 1642)
fue un astrónomo,filósofo,
matemático
y
físico
italiano que
estuvo relacionado estrechamente con la revolución
científica. Eminente hombre del Renacimiento, mostró interés por casi todas
las
ciencias y artes
(música,literatura,pintura).
Sus logros incluyen la mejora
del
telescopio,
gran variedad de observaciones astronómicas, la primera
ley del
movimiento
y
un apoyo determinante para el copernicanismo.
Ha
sido considerado como el «padre de la astronomía moderna», el
«padre de la física
moderna»y
el «padre de la ciencia».
Descartes
René
Descartes(La Haye,Turena
francesa, 31 de marzo de
1596 - Estocolmo,Suecia,11
de
febrero de1650),fue
un filósofo,matemático
y
físico
francés,
considerado como el padre
de
la geometría
analítica y
de la filosofía moderna,así
como uno de los nombres más
destacados
de la revolución
científica.
Huygens
(La Haya,14.de.abril.de.1629–ibídem,8 de julio de 1695) fue un astrónomo,físico y
matemático holandés.
Maxwell,
Edimburgo,Escocia,13
de junio de
1831–Cambridge,Inglaterra,5
de noviembre de1879).
Físico
escocés conocido principalmente por haber desarrollado la teoría
electromagnéticaclásica,
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
Alemania,14 de marzo de 1879 –Princeton,Estados Unidos,18 de abril de 1955) fue
un físico alemán
que en 1905 publicó su teoría de la relatividad especial. En ella
incorporó,
en un marco teórico simple fundamentado en postulados físicos
sencillos,
conceptos
y fenómenos estudiados antes por Henri Poincaré y
por Hendrik Lorentz.
Como
una consecuencia lógica de esta teoría, dedujo la ecuación de
la física más
conocida
a nivel popular: la equivalencia masa-energía, E=mc². Ese
año publicó otros
trabajos
que sentarían bases para la física estadística y
la mecánica cuántica.
En 1915 presentó
la teoría de la relatividad general, en la que reformuló por
completo el
concepto
degravedad.
Una
de las consecuencias fue el surgimiento del estudio científico
del
origen y la evolución del Universo por
la rama de la física denominada cosmología. En
1919,
cuando las observaciones británicas de un eclipse solar
confirmaron sus
predicciones
acerca de la curvatura de la luz, fue idolatrado por la prensa.
Einstein se
convirtió
en un icono popular de la
ciencia
mundialmente famoso, un privilegio al alcance
de
muy pocos científicos.
Newton
no solo hizo experimentos, si no que además mejoró otros
experimentos que ya
se
habían hecho, un claro caso es el del telescopio de Galileo.
En
lugar de lentes utilizó espejos. El espejo cóncavo necesario lo
fabricó de metal (utilizó
una
aleación basada en
cobre)
. Este espejo refleja la luz de un objeto lejano y con un tamaño de
unos 15 cm
conseguía
cuarenta aumentos, mucho mas que el telescopio de Galileo de metro y
medio
, y sin aberraciones.
Uno
de los grandes intereses de Newton fue la luz, el arco iris, la
óptica... etc.
Fue
Descartes quien dio una primera explicación cierta sobre la
formación del arco iris.
La
luz del sol se descompone cuando atraviesa una gota de agua en un
determinado
ángulo,
una parte de ella sale de
ella
en un determinado ángulo y la otra se refleja en el otro lado. Esa
luz, descompuesta
en
sus colores es lo que ve el
observador.
Después
de un aguacero hay infinidad de gotas y solo el conjunto de las que
están en
determinado
ángulo con el sol, se disponen formando un ángulo
perfecto.componiendo el
arco
primario.
El
arco secundario lo forma las gotas que se disponen en otro ángulo.
Habiendo mas
reflexiones
y refracciones, por eso el arco secundario es mas débil si llega a
formarse.
A parte de sus avances en la óptica, las leyes dinámicas de Newton merecen ser
nombradas:
Primera
ley de Newton: Todos los cuerpos se mantienen firmes y constantes en
su estado de
reposo o de movimiento uniforme en linea recta, salvo
que se vean forzados a cambiar ese
estado por fuerzas impresas.
Segunda
ley: La fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la
aceleración que
adquiere dicho cuerpo.
Tercera
ley de Newton: Si un cuerpo A ejerce una acción sobre un cuerpo B,
éste realiza
sobre A otra acción igual y de sentido contrario.
Una de las magnitudes que han llevado a explicar y a utilizar las leyes de Newton es el
momento lineal.
El
momento lineal es el producto de la masa de un cuerpo por la
velocidad instantánea del
momento.
También llamado cantidad de movimiento.
En la
primera ley de Newton, el momento lineal es constante porque la
velocidad no
varía,
esto quiere decir que no hay aceleración. Que a su vez quiere decir
que no hay
fuerza
que actúe.
Por lo
tanto como dice la primera ley de Newton el cuerpo mantiene su
movimiento, y en
este
caso ni la masa ni la velocidad varía por lo tanto el momento lineal
es constante.
En la
segunda ley de Newton se deduce que la fuerza que actúa sobre un
cuerpo es igual
a la
variación temporal de la cantidad de movimiento de dicho cuerpo. El
momento lineal
no es
constante ya que cuando se le aplica una fuerza a un cuerpo se le
aplica una
aceleración,
y por tanto la velocidad varía y hace que el momento lineal no sea
uniforme.
En la
tercera ley de Newton el momento lineal ,del sistema compuesto por
los dos
cuerpos
, se mantiene constante porque al impactar, la suma de las fuerzas
que se
producen
es igual a 0. Por lo tanto se producen aceleraciones que cambian el
valor de la
velocidad
de cada cuerpo, pero el momento lineal del sistema sigue igual que
antes del
impacto.
Sin duda los más asombrosos descubrimientos de Newton fueron las leyes de la
dinámica
y la Ley de la Gravitación universal.
.
La
ley de la gravitación universal dice que toda fuerza entre dos
cuerpos es directamente
proporcional
al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de
la
distancia
entre ellos.
Cuando
estamos en la Tierra cualquier objeto que dejemos en el aire cae, cae
hacia
abajo,
es decir, hacia el centro de la Tierra; pero en esta escala, parece
que la Tierra atrae
a
cualquier cuerpo , a un lápiz, a un balón, a una persona o a la
Luna, pero esto no es así,
por
lo menos no es como pensaban los antiguos geocentristas; La Tierra
atrae a todo
cuerpo
sí, pero todo cuerpo atrae a la Tierra : Por ejemplo, la Luna atrae
a la Tierra como
se
puede observar en las mareas. Sin embargo sólo cuerpos con mucha
masa hacen que
la
Tierra orbite alrededor de ellos, como el Sol. ¿Por qué? Es la Ley
de la Gravitación
Universal
quién da la respuesta a esta pregunta. Porque la fuerza de atracción
depende
de
las masas de los cuerpos en cuestión, por ello el Sol (que tiene una
masa mucho
mayor
a la terrestre) hace que la Tierra gire alrededor de él.
Pero,
y entonces ¿Por qué la Tierra gira más rápido respecto al Sol que
Plutón?
Porque
la fuerza de atracción no solo depende de las masas, si no que es
inversamente
proporcional
al cuadrado de la distancia entre los cuerpos. Por ello el Sol atrae
con más
fuerza
a la Tierra que a Plutón, ya que la distancia es infinitamente mayor
de Plutón al Sol
que
de la Tierra al Sol.
Este
descubrimiento es capaz de explicar muchos fenómenos, uno de ellos
que
planteamos
aquí es el porque de la órbita lunar alrededor de la Tierra.
La
causante de que la Luna no caiga sobre la Tierra es que, aunque la
Tierra atrae a la
Luna
mediante la gravedad, la Luna tiene otra fuerza en su órbita : la
fuerza centrífuga.
Esta
fuerza hace que la gravedad sea contrarrestada, y que quede por lo
tanto un
equilibrio
entre la fuerza centrífuga y la gravedad.Lo mismo que le ocurre al “
proyectil” del
vídeo,
que va lo suficientemente rápido para que la superficie terrestre se
curve antes de
que
este caiga, es decir, que se establece un equilibrio entre la fuerza
gravedad y la
centrífuga.
Si
el proyectil tuviese menos fuerza, caería sobre la Tierra, si
tuviese más, se saldría de la
órbita.
Esta
explicación se corresponde con el principio de acción y
reacción de Newton. En
este
caso están actuando cuatro fuerzas: la fuerza centrífuga ( que hace
que la Luna
tienda
a irse de la órbita terrestre), la centrípeta ( que atrae a la Luna
hacia el centro de su
órbita),
la fuerza con la que la Tierra atrae a la Luna y la fuerza con la que
la Luna atrae a
la
Tierra.
La
centrífuga y la centrípeta se equilibran y responden por tanto al
principio de acción y
reacción.
La
últimas dos fuerzas, que también responden al principio de acción
y reacción,
dependen
de las masas correspondientes y de la distancia entre ellas. Cada
cuerpo se
atrae
con la misma intensidad ( fuerza).
Por
lo tanto queda patente que a toda fuerza se le opone otra de su misma
intensidad
pero
con sentido contrario.
La
velocidad orbital es la velocidad que tiene un planeta, satélite,
cuerpo... en su órbita
alrededor
de otro cuerpo celeste.
Si
la órbita fuese circular, la velocidad sería constante ya que las
masas y la distancia
entre
los cuerpos siempre es igual. Pero si la órbita es elíptica la
distancia entre los
cuerpos
varía y por tanto también lo hace la aceleración con la que se
atraen. Con lo cuál
la
velocidad no será constante si no que será mayor cuanto más cerca
estén los cuerpos
y
menor cuanto más separados.
1
2.
3.
4.
La
órbita describe una elipse ya que la velocidad varía según la
distancia entre los cuerpos.
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