martes, 8 de diciembre de 2009

Actividad 7


LA FRASE SIGNIFICA: "La vida es corta, la ciencia muy extensa" que representa la esencia de la ciencia en mi opinion

ACTIVIDAD 6

El modelo de Rutherford esta basado en el experimento que este cientifico realizo con una lamina de oro que dio unos resultados sorprendentes que le llevaron a la conclusion de la existencia de un núcleo atómico donde se concentraba toda la carga positiva y más del 99,9% de la masa alrededor del cual los electrones orbitarían en ese espacio alrededor de un minúsculo núcleo atómico, situado en el centro del átomo. Asi se descubrio que el átomo en su mayor parte estaba vacío.

Pero este modelo tiene problemas por que no se corresponde con ciertas leyes de la fisica clasica. Rutherford dice que los electrones se mueven en órbitas circulares y tienen una aceleración. Pero según los principios del electromagnetismo, una carga eléctrica acelerada emite energía; por lo tanto, el electrón terminaría chocando con el núcleo, y esto supondría una pérdida continua de energía.

Por otro lado, el electrón pasaría por todas las órbitas describiendo una espiral alrededor del núcleo; y por tanto, la radiación emitida debería de ser continua. Sin embargo, la radiacion de los electrones es discontinua.

Con esta informacion podemos decir que segun el modelo de Rutherford el atomo es inestable y por lo tanto no sirve este modelo para hablar del atomo.

A Rutherford se le considera el padre de la interacción nuclear por sus investigaciones sobre las interacciones de los atomos, es decir, las fuerzas que unen los ellectrones al nucleo (la interacción nuclear fuerte es la fuerza obliga al núcleo a permanecer unido a los electrones).

GRAVEDAD O INTERACCION GRAVITATORIA
. Es la más conocida de las cuatro interacciones aunque en comparación con el resto es la más débil. debido a que a grandes distancias, como las observadas habitualmente, tiene mayores impactos que las demás porque actua a grandes distancias como el electromagnetismo pero solo atrae, poruqe no tiene polos
La teoría de la relatividad general la describe como la deformación que sufre el espacio-tiempo por la presencia de grandes masas.

INTERACCION ELECTROMAGNETICA O ELECTROMAGNETISMO
Es la interacción que actúa entre partículas con carga eléctrica. Este fenómeno incluye a la fuerza electrostática, que actúa entre cargas en reposo,es decir sin aceleracion, y el efecto combinado de eléctricidad y del magnétismo que actúan entre cargas que se mueven una respecto a la otra.
El electromagnetismo tiene un alcance de larga distancia y es mucho más fuerte que la gravedad describe muchos de los fenómenos de la vida cotidiana. Por ejemplo, el rayo láser y la radio usan esta fuerza para funcionar tambien se debe a estas fuerzas la fricción y el arco iris.
Los fenómenos eléctricos y magnéticos siempre se han observado, pero a partir de 1800 se empezo a relacionar la electricidad con el magnetismo como dos aspectos fundamentales de la misma interacción. En 1864, Maxwell unifico con sus ecuaciones ambos fenómenos. En 1905, las teorías de Einstein de la relatividad especial y el efecto fotoeléctrico resolvió la cuestión de la constancia de la velocidad de la luz y califico que se emitia en forma de fotones. A partir de 1927, Paul Dirac unifica la mecánica cuántica con la teoría relativista del electromagnetismo, la teoría de la electrodinámica cuántica, que se completó en la década de 1940.


INTERACION NUCLEAR FUERTE
La interacción fuerte, es la interacción que permite a unirse a los elementos del nucleo y se da entre partículas cargadas eléctricamente. Su accion sólo se aprecia a pequeñas escalas tales como el radio atómico. Según el modelo estándar, la unidad que mide esta fuerza es el gluón. La teoría que describe a esta interacción es la cromodinámica cuántica (QCD) y fue propuesta por David Politzer, Frank Wilczek y David Gross en la década de 1980.
Como resultado colateral de la interacción entre quarks dentro del núcleo atómico entre los protones y neutrones. Debido a la carga positiva de los protones, para que éstos se encuentren estables en el núcleo debía existir una fuerza más fuerte que la electromagnética para retenerlos. Ahora sabemos que la verdadera causa de que los protones y neutrones no se desestabilicen es la llamada interacción fuerte residual.

INTERACCION NUCLEAR DEBIL.
La palabra "débil" deriva del hecho que un campo de fuerzas es de 1013 veces menor que la interacción nuclear fuerte; aun así esta interacción es más fuerte que la gravitación a cortas distancias.

Unos diez mil millones de veces más débil que la electromagnética y con un alcance aún menor que la interacción fuerte, esta fuerza la encontramos en los llamados fenómenos radiactivos de tipo beta, que no son otra cosa que desintegraciones de partículas y núcleos atómicos.

Si un protón consta de dos quarks arriba y uno abajo, pues bien, la interacción nuclear débil provoca que uno de los quarks arriba se convierta en un quark abajo, de forma que el protón se transformará en un neutrón.
Esta fuerza, se está dando continuamente en el interior de estrellas como el Sol, y tal vez controlarla sea la clave de obtener energia mediante la fusion nuclear. También podemos observarlo en la degradación del Carbono 14, mediante la cual se puede averiguar la fecha de un fósil gracias a la fuerza débil.

La interacción nuclear débil, que se engendra mediante el intercambio de los bosones llamados W+, W- y Z0 y provoca que sean estables los protones y neutrones. Otras partículas más complejas se degradan inmediatamente por la actuación de esta fuerza.

ACTIVIDAD 5

Explica cómo se llevó a cabo el experimento de Rutherford. Si quieres, puedes hacerlo con un pequeño vídeo, que simule el experimento. ¿Por qué no funcionó con Mica, sí con pan de oro y mejoró mucho con pan de platino? Comenta la frase: "Es como si se disparara un obús naval de buen calibre sobre una hoja de papel y rebotara".


El experimento de Rutherford lo llevaron a cabo Erns Marsden y Hans Geiger, dos de sus discípulos. Pero fue dirigido e ideado por Rutherford por lo que es a él a quien se le ha atribuido. Este experimento dio lugar a la construcción de su modelo atómico.


Para llevar acabo el experimento lo que hicieron fue poner un material radiactivo con partículas alfa en un contenedor de plomo, dejando una abertura en él por la que podían pasar las partículas hacia donde quisiesen. Primero hicieron pasar las partículas alfa por láminas de mica y según lo esperado transpasaban las láminas sin ninguna alteración. Pero se les ocurrió hacerlo con láminas de oro, ya que con el oro se pueden hacer láminas mucho mas finas y Rutherford pensó que en capas mas finas las partículas alfa no iban a ser absorbidas, y realizandolo con platino mejoraría aún mas, ya que con él se pueden hacer láminas todavía mas pequeñas.

Como Rutherford sabía que iba a funcionar les dijo que situasen una pantalla de sulfato de zinc detrás de la lámina de oro para observar (con un microscopio) hacia donde iban las partículas al atravesarla.

El resultado fue muy sorprendente, y es que observaron como una de aproximadamente 8000 partículas rebotaba hacia atrás.


La frase: "Es como si se disparara un obús naval de buen calibre sobre una hoja de papel y rebotara", la dijo porque era muy extraño que una particula alfa, al ir tan rápido rebotara en una fina lámina de oro sin y por eso lo asemeja con un obús naval rebotando en una hoja de papel.

ACTIVIDAD 4



- A lo largo del capítulo se suceden las descripciones sobre el descubrimiento de distintos fenómenos físicos (que puedes y debes añadir en la línea de tiempo) que serán cruciales en el desarrollo de la sociedad del siglo XX y que siguen muy relevantes en la actualidad. Responde brevemente (básate sólo en el libro para este punto, excepto en los enlaces señalados) a la siguiente serie de preguntas (haciendo referencia a los científicos implicados):


4a) ¿Qué diferencia la fluorescencia de la fosforescencia?


La principal deferencia es que en la fosforescencia, la emisión de luz es mas prolongada, puede durar mucho tiempo emitiendo luz, en cambio en la fluorescencia, la emisión de luz es muy corta, no suele durar mas de 10 segundos.

4b) ¿Qué son los rayos X? ¿Cómo se descubrieron?


Son radiaciones electromagnéticas, no son visibles, y son capaces de atravesar los cuerpos opacos.

Su descubrimiento fue realizado por Wilhelm Conrad Rötengen en 1895.

Hizo pasar una corriente eléctrica por un tubo de vacío, y aparecía el brillo de una pantalla fluorescente que desaparecía si la corriente era interrumpida. A este efecto los llamo rayos X, ya que era una radiación desconocida.

4c) ¿Qué es la radioactividad? ¿Cómo fue descubierta?


Es un fenómeno físico que tiene lugar en algunos elementos físicos, conocidos como radioactivos, que emiten radiaciones con la propiedad de atravesar cuerpos opacos, producir fluorescencia etc.

Fue descubierta por Bequerel en 1896 mientras estudiaba los fenómenos de la fluorescencia y la fosforescencia, colocó un cristal de Pechblenda encima de una placa fotográfica con papel negro y lo expuso al sol. Al desenvolver la placa, la placa estaba velada, por la fosforescencia del cristal. Después, en los días en lo que no hubo sol, dejo lo mismo metido en un cajón y con sal de Uranio por encima. La placa estaba de nuevo velada y no pudo deberse a la fosforescencia ya que para haber sido esta, debía estar expuesta al sol, la única explicación de esto era la sal de uranio que emitía mucha radiación. Unos años después Marie Cuerie, llamó este fenómeno, radiación.


4d)¿Por qué fueron importantes las aportaciones del matrimonio Curie y de Rutherford al trabajo de Bequerel?

Porque demostraron que la radiactividad no era resultado de una reacción química, sino una propiedad elemental del átomo. También descubrieron, que con ello se podían hacer algunas aplicaciones médicas. Al morir Pierre, Marie empezó a trabajar con Rutherford con quien descubrió que la radiación que emitían las sustancias radiactivas, tenía tres componentes que denominó:alfa, beta y gamma.



4e) ¿Qué son las radiaciones alfa, beta y gamma?

Son radiaciones electromagnéticas, formadas por fotones, producidos generalmente por elementos radiactivos.

Orden enérgico:

Alfa: recorren una distancia muy pequeña y son detenidos por una hoja de papel o la piel de cuerpo Humano.

Beta: recorren mayor distancia que los rayos alfa y son detenidos por unos centímetros de madera o una hoja de metal.

Gamma: recorren largas distancias y son detenidos por una pared gruesa de plomo u hormigón.



4f) ¿Que es la ley de desintegración atómica?

Acción por la cual algunos elementos químicos se deprenden de algunos de los corpúsculos de los que están compuestos.

CARBONO 14 (WIKIPEDIA)


Es un radioisótopo del carbono. Su núcleo contiene 6 protónes y 8 neutrones. Debido a su presencia en todos los materiales orgánicos, el carbono-14 se emplea en la datación de especímenes orgánicos.

El método de datación por radiocarbono es la técnica basada en isótopos más fiable para conocer la edad de muestras orgánicas de menos de 60.000 años. Está basado en la ley de decaimiento exponencial de los isótopos radiactivos.

El isótopo carbono-14 (14C) es producido de forma continua en la atmósfera como consecuencia del bombardeo de átomos de nitrógeno por neutrones cósmicos. Este isótopo creado es inestable, por lo que, espontáneamente, se transmuta en nitrógeno-14 (14N).

4g) ¿Para qué sirve un contador Geiger?


Es un aparato que sirve para medir la radiactividad de un objeto o un ambiente. Está formado por un tubo metálico muy fino en su interior  a lo largo de su centro. Dentro del tubo, se encuentra el gas argón  a 260 mmHg de presion mezclado con vapor de etano o neón, y con vapor de bromo.

lunes, 7 de diciembre de 2009

ACTIVIDAD 3

Investiga sobre la biografía de Nikola Tesla. ¿Cuáles fueron sus principales aportaciones a la Física? ¿Qué disputas científicas mantuvo con Edison y Marconi?


Nicola Tesla vivio en la epoca entre los S.XIX y S.XX, estudio Fisica, Matematicas y se dedico a la electricidad. Desarrollo partes de la ciencia tales como el electromagnetismo y la ingeniería eléctrica, la robótica, la balística, la mecánica, la ciencia computacional y la física nuclear y teórica. Sus inventos asentaron las bases de las tecnologias avanzadas del futuro y de la actualidad. en resumen podriamos decir que todos sus inventos estan relacionados con la electricidad, los rayos y las ondas.

Tesla llego a EEUU en 1884, con una recomendacion para trabajar con Edison que dio resultado y consiguio un trabajo mejorando los diseños de sus generadores de corriente continua, con una gran recompensa como motivacion, para que cuando termino su trabajo un año despues le dijo que no iba en serio y que no le pensaba pagar. Asi pues , Tesla dimitio disgustado y con una gran decepcion.Edison seguia creyendo en su corriente continua (La cual estaba siendo utilizada por Edison para iluminar ciudades de EEUU) mientras que Tesla miraba adelante desarrollando la corriente alterna con ayuda de los fondos que le presto mas tarde la Western Union Company.

El desarrollo la corriente alterna, que es en mi opinion su mayor acierto, ahora nos proporciona una tecnologia mas avanzada que la de la corriente continua porque es mas eficiente (se pierde menos energia en el transporte) y es mas apta para el consumo de la poblacion. La razon principal para elegir corriente alterna es que puede recorrer distancias largas sin perder la energia gracias a algunos efectos fisicos sobre la electricidad. Este tipo de corriente esta basado en el transformador, mediante el cual podemos manipular el voltaje de la electricidad transportada que en el destino se reduce para consumir la energia.


Otro de sus desarrollos tambien le provoco un problema pues Tesla al final de su vida se vio envuelto en un juicio respecto a la patente de la radio enfrentandose a Guglielmo Marconi, el problema era que Tesla habia desarrollado un sistema de telegrafía sin hilos (T.S.H.) o radiotelegrafía que 15 años despues habia sido "copiado" por Marconi, al final, la patente se la dieron a Tesla aunque no pudo disfrutar de ella porque murio en 1943 antes del final del juicio que le dio la razon.

ACTIVIDAD 2


En palabras de Rutherford, "toda ciencia, o es Física, o es coleccionismo de sellos". En 1908, le otorgaron el premio Nobel de Química. Su reacción fue realmente muy curiosa: "He cambiado muchas veces en mi vida, pero nunca de manera tan brusca como en esta metamorfosis de físico a químico". ¿Cuáles son las diferencias entre la Fisica y la Química? Da una interpretación a ambas frases del científico, ¿por qué crees que le otorgaron el premio Nobel de Química y no el de Física?


Existen varias diferencias entre la química y la física, una de ellas es que la química se centra en estudiar las propiedades y la estructura de la materia, mientra que la física se centra mas en la naturaleza porque estudia las propiedades del espacio, del tiempo y de la energía. Además los cambios físicos son diferentes a los cambios químicos, ya que en los primeros las sustancias mantienen sus propiedades y en los segundos las sustancias se transforman en otras distintas, con propiedades diferentes.
En la primera frase lo que Rutherford quiere decir es que la física es la ciencia básica, de referencia respecto a todas las demás ciencias.
En la segunda frase Rutherford demuestra su sorpresa respecto a que siempre habia considerado a la fisica por decirlo asi, el centro de los estudios cientificos y con ello la rama mas importante de estos lo que le ha gustado siempre es la física, y que siempre se había considerado como un físico, y como el pensaba que la fisica estaba muy por encima de la quimica, no le gustó mucho la idea de haber ganado el premio Nobel de química y no el de física.

Creemos que le otorgaron el premio Nobel de química porque construyó un nuevo modelo atómico con el que probó la existencia del nucleo atómico, en el que se reúne toda la carga positiva y casi toda la masa del átomo que describe el interior de la materia y sirve para aplicar los cambios quimicos en este modelo desde el cual se explicaran todos los cambios quimicos de la materia como la perdida o ganancia de electroneso la creacion de isotopos, los cuales se crean mediantecambios quimicos de las materia y su estructura.

¿Cómo valoras el hecho de que los investigadores científicos formen a los estudiantes?

Lo cierto es que nos parece genial. El hecho de que alguien muestre sus conocimientos a los demás da mucho que decir. Hay gente, que por mero egoísmo, no quiere enseñar sus conocimientos a los demás por miedo a que los alumnos acaben siendo mejores que ellos. Los científicos deben enseñar a las futuras generaciones todo lo que saben, para poder evolucionar en la materia, en este caso la física. Que los científicos muestren sus conocimientos a los demás, es algo maravilloso. Es lo que dice que a ellos les encanta la ciencia, que de verdad, quieren seguir descubriendo las maravillas que les depara este planeta. Si ellos muestran a los demás lo que saben, lo más seguro es que sigan descubriendo mas cosas, que si no lo mostrasen, porque al enseñar a otras personas, hay otros puntos de vista, y mas mentes con nuevas ideas y curiosidades. Si no hubiese sido porque, anterirormente, los grandes científicos no hubiesen enseñado sus conocimientos, seguramente, seguiríamos en la edad de piedra. El enseñar a otras personas es lo que les hace unos verdaderos científicos, con ganas de descubrir y aprender más.