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jueves, 3 de mayo de 2012

ACTIVIDAD 5: CAVENDISH. LA CONSTANTE DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL.


- Royal Society
La Royal Society es una comunidad de científicos mas importantes del mundo y la institución científica más antigua que existe. Su objetivo es ampliar las fronteras del conocimiento, impulsar el desarrollo y uso de la ciencia, las matemáticas, la medicina y la ingeniería para el beneficio de la humanidad y el planeta. En 1660 se fundó esta sociedad a la que han pertenecido famosos científicos como Darwin, Hooke, Newton, Rutherford, Einstein... En conjunto han recibido al rededor de 80 prestigiosos premios Nobel.





- Propiedades del hidrógeno
El hidrógeno no pertenece a ninguno de los grupos de la tabla periódica. En condiciones normales, el hidrógeno es un gas incoloro, inodoro y sin sabor. El átomo de hidrógeno de símbolo H tiene un núcleo de una unidad de carga positiva y un electrón. Tiene 1 de número atómico y su peso atómico es 1.00797
Es la molécula más pequeña conocida. 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. Posee un estado de oxidación de +1, -1.


El agua está formado por dos átomos de hidrógeno (H) y uno de oxígeno (O). Los átomos de hidrógeno y oxígeno están separados entre sí aproximadamente 0,96 Angstroms. Tiene dos regiones con una cierta carga eléctrica. Una de ellas es positiva y la otra negativa. El oxígeno es un átomo muy electronegativo. El hidrógeno es un átomo muy poco electronegativo. Aun así el agua no es un ión. 



El calor específico del agua:

Es la cantidad de energía que intercambia un kilogramo de una determinada sustancia cuando se modifica e un kelvin su temperatura. Su unidad en el SI es J/kg K.

Cuanto mayor es el calor especifico de una sustancia más energía necesita para producirle determinado incremento de temperatura y más energía desprende cuando se enfría.

Estos son los calores específicos de algunas sustancias:


Ahora vamos ha hablaros sobre la Ley Coulomb que consiste en:

La fuerza F de acción recíproca entre cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas eléctricas (q y q') e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa (d).
Ley_Coulomb001                    
    
Ahora explicaremos cada una de las letras de la formula y su significado :

G es un número fijo, llamado constante de la gravitación universal
k es una constante conocida como constante Coulomb    
d es la distancia entre el planeta y el sol y R la distancia entre las cargas

es el vector Fuerza que sufren las cargas eléctricas. Puede ser de atracción o de repulsión

Ahora vamos a compararlo con la LGU:

Teniendo en cuenta que La ley de Gravitación Universal establece que la fuerza de atracción entre dos masas es directamente proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, vamos a comparar los parecidos y diferencias que vemos entre ellas:

Las dos leyes enuncian el comportamiento de dos fuerzas fundamentales de la naturaleza mediante expresiones matemáticas. También cada una tiene su constante (la G y la K) y si miramos la forma matemática en la que está expresada vemos que son iguales.

La diferencia es que la LGU muestra fuerzas generadas por la propiedad gravitatoria entre masas y estas masas se atraen pero la de Coulomb muestra fuerzas generadas por cargas y pueden atraerse o repelerse al tener distinto signo.


Condensador eléctrico

 Dispositivo para almacenar energía eléctrica, formado por dos conductores eléctricos separados por un material aislante o dieléctrico (aire, cristal, plástico, etc.) y conectado uno de ellos a un generador.


En el Sistema internacional de unidades se mide en Faradios (F), siendo 1 faradio la capacidad de un condensador en el que, sometidas sus armaduras a 1 voltio, éstas adquieren una carga eléctrica de 1 culombio.


Varios de sus usos son:
  • El flash de las cámaras fotográficas.
  • Tubos fluorescentes.
  • Mantener corriente en el circuito y evitar caídas de tensión.
  • Baterías, por su cualidad de almacenar energía.








Como funciona:   
Esta formado por dos placas metálicas de la misma superficie, separadas por  una lámina no conductora. Al conectar una de la splacas al generador, esta se carga e induce una carga dle signo opuesto a la otra placa.

Se puede fabricar  uno en casa y comprobar su funcionamiento , para ello será necesario el sieguiente material:



                                                                          
E

n su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placasmetálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas,separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una delas placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signoopuesto en la otra placa.
E
n su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placasmetálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas,separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una delas placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signoopuesto en la otra placa
E
n su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placasmetálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas,separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una delas placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signoopuesto en la otra placa
E

n su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placasmetálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas,separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una delas placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signo
   Papel de aluminio




Un bote de plástico con tapa



Cobre




Viruta



Los pasos a seguir son los siguientes:

  1. Forramos el recipiente por dentro y por fuera con papel aluminio
  2. Insertamos papel aluminio cortado en pequeños trozos dentro de la botella forrada
  3. Colocamos cobre en la tapa del recipiente de modo que haga contacto con el material del recipiente

Podremos observar como este dispositivo almacena energía eléctrica después de haberlo cargado mediante el alambre de cobre por la parte superior del bote.

                               
E

n su forma más sencilla, un capacitor está formado por dos placasmetálicas o armaduras paralelas, de la misma superficie y encaradas,separadas por una lámina no conductora o dieléctrico. Al conectar una delas placas a un generador, ésta se carga e induce una carga de signoopuesto en la otra placa.
E





Otro de los inventos de Cavendish fue el termometro sin mercurio. Inicialmente los termómetros se basaban en la dilatación por  loq eu era necesario usar materiales de facil dilatación para que los resultados fueran visibles por lo que se usaba como base em mercurio dentro de un tubo de vidrio con una escala.



Pero en 1757 Cavendish construyó el primer termómetro de máxima y mínima utilizando alchol como líquido termométrico y con dispositivos separados. Que se usa en la meteorología para calcular la temperatura máxima y mínima dle dia.

El creador de lo que se podría considerar el primer termómetro fue Galileo , pero de nombre termoscopio que sirvió como predecesor.
Pero el mercurio es altamente contaminante y por eso se dejo de utilizar en los hospitales y se comenzó a usar el termómetro digital que cuenta  con dispositivos transductores que utilizan circuitos electrónicos para convertir las variaciones de tensión en la temperatura.

lunes, 30 de enero de 2012

ACTIVIDAD 4: NEWTON. DESCOMPOSICIÓN DE LA LUZ DEL SOL.

Aristotelismo
Según el aristotelismo el universo esta dividido en dos partes el mundo sublunar en el que nos encontramos sin incluir la luna y el mundo supralunar donde están los cuerpos celestes que es en el que se encuentra la luna. Conviene recalcar que este sistema es geocéntrico es decir la tierra ocupa el centro del universo y los entes celestes se movían al rededor de la tierra en órbitas circulares(o mas o menos circulares con las correcciones de epiciclos correspondientes)


El mundo sublunar el dinámico, cambiante... Por tanto no se puede estudiar de manera cuantitativa( es decir de forma matemática y física) y solo se podría estudiar de forma cualitativa. 
El mundo supralunar presenta regularidades en el movimiento de los astros y por tanto si podría ser descrito de forma cuantitativa.


Frase "a hombros de gigantes" 


Sir Isaac Newton si dijo esta frase esta reconociendo que si avanzo en el campo de la ciencia y pudo ver mas allá fue gracias a que se apoyo en los descubrimientos de pos grandes sabios que le precedieron.
Con respecto a la autoría de la frase si es cierto que el la escribió en una carta dirigida a Robert hooke, sin embargo la frase no es ariginal suya sino que la di jo por primera vez Bernardo de chartres que era un filosofo.


Resuelve el siguiente enigma....... 

Newton nació el 25 de diciembre de 1642 según el calendario juliano, que actualmente no se utiliza. Y también nació el 4 de enero de 1643 según el calendario gregoriano que es el que se utiliza actualmente en casi todo el mundo.


Científicos 


Platón teoría de las formas
Aristóteles teoría de la generación espontánea.
Euclides "los elementos"
Alberto magno tierra es redonda
Nicolás copernico Teoría helenicentrica
Teycho brahe Movimiento retrogrado planetario
Galileo Galilei Telescopio
Johanes Kepler Leyes sobre el movimiento
Rene descartes teoría de los vórtices 
Christian Huygens Orologium
Hooke Ley de la gravitación universal
James Gregory Óptica promota
Gotfried Leibniz Calculo infinitesimal
EdMund halley Calculo de la órbita del planeta
Nicolás fatio Investigaciones de la luz Zodiacal
Einstein Teoría De la relatividad espacial


Luz y agua 


Cuando la luz blanca pasa por el agua se divide y se ven los diferentes colores.


El arco iris :
El arco iris Aparece cuando la luz del sol pasa por una gota de lluvia.
Si hay mucha luz puede aparecer un segundo arco iris.



Movimiento Lineal


Todo cuerpo Conserva su estado de reposo Por lo tanto el vector velocidad Será igual Y el objeto no se detendrá.

Actividad 3 : Galileo la caída libre de los cuerpos


Para calcularla tendremos que realizar una practica de la que obtener los datos.Esta consiste en colocar una regla y tirar una bola desde un punto calculando el tiempo y la distancia que recorre cada cierto periodo de tiempo.Con esos tiempo y las experiencias hemos obtenido una serie de  datos.


Una vez obtenidos los datos creamos una tabla para apreciar la velocidad media del objeto. 
En la gráfica vemos que la bola se va acelerando cada vez mas , según pasan los segundos

Ahora calcularemos la velocidad media de la bola en cada tramo, usando la formula de la velocidad:velocidad=espacio/tiempo.Y nos ayudaremos de la siguiente tabla y luego lo representaremos gráficamente :
Al realizar los calculos apreciamos que las velocidades aumentan a medida que pasa el tiempo con lo que deducimos que hay una aceleración es decir es un movimineto MRUA(movimiento rectilineo uniforme).

Ahora tenemos que calcular la gravedad. Para ello tenemos que tener en cuenta que la gravedad = (V-Vo) / (t-to) , entonces mediante la gráfica sacamos:

Que la gravedad es igual a 10,175 m/s^2




Teóricamente la gravedad en la Tierra es equivalente a 9,8 m/s^2. Se puede apreciar una diferencia entre el resultado que nos ha salido, esto se debe a los fallos en la medida, debido a la imprecisión de los instrumentos utilizados, el rozamiento del aire etc... En unas condiciones perfectas y con otros materiales mas sensibles habríamos conseguido este resultado.

Para esta actividad nos hemos ayudado de estos vídeos