De Arquimedes a Einstein

Gelieo Galilei

2010-05-24T19:47:00.006+02:00

Para empezar, nos gustaría decir quien fue Galileo Galilei ya que no podemos hablar de una persona sin saber realmente quien fué.
Galileo Galilei fue un astrónomo, filósofo, matemático y desde luego un gran físico. Nació en pisa el 15 de febrero en 1564 y murió en Florencia el 8 de enero de 1642. Mostró gran interés por casi todas las ciencias menos la medicina, era un hombre al que le gustaba también el arte sobre todo la música y estuvo estrechamente relacionado con la revolución científica. Mejoró el telescopio, hizo una gran variedad de observaciones astronómicas, hizo la primera ley del movimiento y apoyó en gran medida el copernicanismo.
Por todo ello se le puede considerar el padre de astronomia moderna, de la física moderna y en general, el padre de la ciencia.

Ahora podemos empezar a responder a las preguntas propuestas:

Posición Tiempo
0 0
0,025 0,08
0,12 0,16
0,27 0,24
0,49 0,32
0,78 0,4
1,13 0,48

1. ¿Es posible representar los datos (y, t) en una gráfica? Hacedlo.
Aquí vamos a representar mediante una grafica espacio/tiempo la caída de la bola, y con la pendiente sacaremos la velocidad de la bola.

2. Con los datos obtenidos calculad la velocidad de la bola en función del tiempo para cada intervalo. Observad que la velocidad media es el incremento del desplazamiento respecto del tiempo:

v (t) = incremento de y/incremento de t

Tened en cuenta que lo que calculáis representa a la velocidad media en un intervalo. Se trata de una aproximación a lo que sería lo correcto: tener la velocidad instantánea de la bola en cada punto. Recordad que se trata de un MRUA.

Ya que se trata de un movimiento MRUA la velocidad cambia de forma constante por lo tanto si quisiéramos decir la velocidad que lleva la bola a lo largo del trayecto son muchos valores por lo tanto vamos a calcular la velocidad en cada punto señalado. Luego podremos hacer una media de la velocidad a la que va la bola.

V = e / t

Posición 0: V = 0 m/s
Posición 1: V = 0.025 / 0.08 = 0.3125 m/s
Posición 2: V = (0.12-0.025) / (0.16-0.08) = 1. 1875 m/s
Posición 3: V = (0.27-0.12) / (0.24-0.16) = 1.875 m/s
Posición 4: V = (0.49-0.27) / (0.32-0.24) = 2.75 m/s
Posición 5: V = (0.78-0.49) / (0.4-0.32) = 3.625 m/s
Posición 6: V = (1.13-0.78) /(0.48-0.4) = 4.375 m/s

Podemos ver que la velocidad va aumentando a medida que la bola avanza, al ser la gravedad su aceleración, la aceleración es constante por lo tanto hablamos de un MRUA.

3. Con los datos obtenidos representad gráficamente la velocidad para cada tramo en función del tiempo y analizad cualitativamente este gráfico. ¿Qué podéis decir sobre el tipo de movimiento que describe la bola de acero en su caída? ¿Está de acuerdo esta observación con vuestras expectativas?

A continuación la tabla de datos:

Velocidad Tiempo
0 0
0,31 0,08
0,75 0,16
1,12 0,24
1,53 0,32
1,95 0,4
2,35 0,48

Y aquí la grafica:

4. A partir de la gráfica construida v(t), determinad el valor de la aceleración de la gravedad, g. Comparad el valor de g obtenido con el ya conocido.

El colmo sería utilizar una hoja de cálculo como Derive o Excel para listar los datos y representar las gráficas. Luego bastaría copiar la imagen e incluirla en la entrada. Si alguien no sabe como hacerlo, estaremos encantados de explicárselo.

g = ∆v / ∆t = 9.8 m/s2
g = (4.375 – 0.3125) / (0.48 – 0.08) = 4.0625 / 0.4 = 10.1 m/s2
Por lo tanto,el resultado es bastante similar a la cifra de la gravedad (9,8m/s)
El error es de 0.3 m/s2. En resumen un 2.97 % de error

5. Si existe discrepancia entre el modelo teórico y el obtenido experimentalmente, detectad y analizad las posibles fuentes de error. El modelo teórico, es decir, lo que teóricamente se hubiera obtenido, lo podéis desarrollar utilizando las ecuaciones cinemáticas para la caída libre: h = 1/2gt2 y v = gt (considerad g = 9,8 m/s2) y representad la gráfica v-t para los valores de tiempo anteriores.

Con el segundo punto tenemos:
h = 0,12 m
t = 0.16 s
v = 1,1875m/s

Usando h = 1/2gt2
h = 1/2•9.8 • 0.16^2 = 1.12
La altura teóricamente y experimental coincide.
Usando v = gt
v=9,8•0,48=4,704m/s
La velocidad teóricamente y también coincide con la de la ecuación

6. Una cosa más: dado que estamos inmersos en el tema de Trabajo y Energía, ¿podríais calcular la velocidad de la bola en el punto 6 mediante el Teorema de Conservación de la energía?. Comparad el dato con la obtenida aplicando las ecuaciones cinemáticas para el movimiento de caida libre: v = gt (tomando g = 9.8 m/s2)

Si utilizo la ecuacion basada en la ley de la conservacionde la masa: EPotencial=ECinetica

mgh=1/2mv^2
v=√(2gh)
v=4,704m/s

Sale n unos resultados parejos tanto en las ecuaciones como en las graficas. El error es minimo, de 3 decimas, las cuales estan influenciadas por el rozamiento con el aire o la forma de la bola.

actividad eratóstenes blog

2010-04-25T20:54:00.004+02:00

LA MEDIDA DEL RADIO DE LA TIERRA

INTRODUCCIÓN

El martes 23 de marzo de 2010, los alumnos de varios colegios de España hicieron un proyecto en el cuál su objetivo era medir el radio de la tierra,

repetición de la experiencia de Eratostenes hace ya 2000 años.

Entre estos colegios se encontraba el Colegio Base y los alumnos de 4º de ESO A y 4º de ESO B se dividieron en grupos para poder obtener varios resultados de las medidas de la sombra de un gnomon, así los resultados serían mas fiables. Una vez obtenidas las medidas y realizando las medias de los distintos datos, hemos realizado un informe, en el cuál desarroyaremos la descripción del experimento y como hemos obtenido el resultado final.

DESCRIPCIÓN DEL EXPERIMENTO

1-En la primera parte del experimento hemos bajado a una cancha del Colegio Base desde donde hemos realizado las medidas de las sombras que proyecta un gnomon que hemos colocado sobre un papel.

Material utilizado:

un recogedor que actúa como gnomon
una plomada que nos indique si el gnomon está completamente vertical al suelo.
Un trozo de papel kraft que nos sirve para ir marcando la sombras que proyecta el gnomon.
un rotulador para marcar la base del gnomon por si acaso se mueve, y para marcar las medidas de la sombra.
un poco de celo o cinta aislante para pegar el papel kraft al suelo y no se mueva.
una brújula para que podamos como situar el papel para que este en dirección este-oeste
un reloj (todos con la misma hora) para tomar las medidas en un momento exacto.

En primer lugar hemos colocado el trozo de papel kraft en el suelo en direccion este-oeste con ayuda de la brújula, y lo hemos pegado bien al suelo con cinta aislante. Hemos colocado el gnomon (recogedor) en el lado del papel de donde viene el sol de manera que la sombra se proyecte en el papel, y hemos marcado con el rotulador la base del gnomon por si este se mueve. Después hemos empezado a tomar medidas con el rotulador en el extremo al que llega la sombra del gnomon, cada 5 minutos exactos anotando la hora en cada medida.

2- En la segunda parte del experimento hemos estado todos los alumnos en el pasillo con el fin de calcular la longitud de la sombra mínima y la hora en la que se ha producido a partir de las diferentes medidas realizadas.

Material utilizado:

Un rotulador para trazar las medidas, circuferencias, etc.
Un compás hecho con una cuerda y un trozo de madera con un agujero para meter el rotulador.
Un metro para hacer las medidas.

Para saber cuál es la sombra mínima hemos buscado dos puntos de la trayectoria de la sombra a la misma longitud del gnomon trazando una circunferencia con el compás que corte en dos puntos, lo que significa que están a la misma longitud del gnomon. Posteriormente hemos trazado la mediatriz del segmento que une a esos dos puntos, y la mediatriz la prolongamos hasta el punto donde habiamos situado el gnomon. Esta mediatriz nos indica la dirección norte-sur y por lo tanto la medida de la sombra mínima. La hemos medido y la media de resultados ha sido de 67,9 cm. La hora media en que se ha producido es a las 13h 20min.

MEDIA LONGITUD SOMBRA = 67,9 cm

MEDIA HORA CÉNIT = 13h 20min

ALTURA GNOMON = 78 cm

3_ Lo siguiente que hemos hecho, esto ya en nuestras casas, ha sido calcular el angulo que proyecta la altura del sol sobre el horizonte. Para ello hemos utilizado la trigonometría.

tg A = ALTURA GNOMON / LONGITUD SOMBRA = 78 / 67,9 = 1,15 -----> A = 41,04º

Ahora solo nos queda comparar nuestros datos con los datos de otro colegio que esté mas o menos en el mismo meridiano y lo mas lejos posible del nuestro en cuanto a latitud. El colegio que nos ha parecido mas adecuado es el IES Mario López ya que tiene una longitud muy parecida y está muy lejos en cuanto a latitud se refiere.

Comparación de datos

	Altura del Sol	Distancia paralelo 40º
COLEGIO BASE	41,04º	56,56 km
IES Mario López	53,31º	-234,03 km

Distancia que hay entre los dos colegios = 299,29 Km

56,56 - 53,31 = 3,25º

Ahora solo queda aplicar el método que utilizó Eratóstenes, una regla de tres, y luego despejar el radio en la fórmula: L = 2pi*R,

3,25º----- 299,29 Km

360º----- L

L = 299,29*360/3,25 = 33.152,12 Km

33.152,12= 2pi*R

R = 5.276,32 Km

Hemos decidido calcular el error relativo y absoluto para saber por cuanto nos hemos equivocado respecto al valor real. Es evidente que vamos a tener algo de error ya que el meridiano de los dos colegios no es exactamente el mismo. Valor real= 6376 Km

Error absoluto: 6376 - 5276,32 = 1.099,68

Error relativo: 1099,68 / 6376 * 100 = 17 %

El error ha sido mayor al error que obtuvo Eratóstenes, lo que quiere decir que Eratóstenes, teniendo en cuenta las condiciones en las que estaba en esa época, hizo un muy buen trabajo en sus cálculos y medidas.

Las unidades de medida

2010-02-22T07:57:00.000+01:00

La primera actividad esta en: http://docs.google.com/View?id=dc87cs8z_114gb2ftr7r

La segunda en: http://docs.google.com/View?id=dc87cs8z_115gcvmsz2h

La tercera en: http://docs.google.com/View?id=dc87cs8z_116hg26wspq

La cuarta en (no se podia hacer): http://docs.google.com/View?id=dc87cs8z_117cdxhfbgt

La quinta en: http://docs.google.com/View?id=dc87cs8z_118ds6fwjd5

ACTIVIDAD 4

2010-01-24T16:05:00.002+01:00

4. Busca información sobre los conceptos causalidad y determinismo. Haz un análisis del motivo por el cual dichos conceptos se ven afectados por la interpretación probabilística de la función de ondas y en qué medida eso puede ser un problema.

Casualidad: Suceso imprevisto cuya causa se ignora
Determinismo: doctrina científica según la cual la vida y el universo en su totalidad están determinados por causas necesarias, y en consecuencia, niega el azar y el libre árbitro.

ACTIVIDAD 3

2010-01-24T16:02:00.004+01:00

3. ¿Qué quiere decir Einstein con la frase: "Dios no juega a los dados"?

Einstein quería decir que Dios no crea la vida y el universo al azar y por casualidad, sino que antes de hacer las cosas lo hace predeterminadamente.

ACTIVIDAD 2

2010-01-24T15:56:00.005+01:00

2. Busca la definición de onda en Física y los parámetros que la definen.

Es una propagación de un movimiento circular de elevación y depresión en un medio.

Está compuesta de:

Cresta: el punto más alto de dicha onda.
Periodo: tiempo que tarda en prolongarse la longitud de onda.
Amplitud: distancia vertical entre una cresta y el punto medio de la onda.
Frecuencia: Numero de veces que se repite dicha vibración.
Valle: punto mínimo de la onda.
Longitud de onda: distancia que hay entre dos crestas consecutivas.

ACTIVIDAD 1

2010-01-24T15:39:00.011+01:00

.
1. Investiga sobre los parámetros y métodos utilizados para datar la edad del Universo y haz un pequeño resumen de la información que encuentres. No olvides poner imágenes relacionadas y citar las fuentes.

Hay diferentes teorías del comienzo del universo, y la más conocida es la teoría del Big Bang, pero hay otros como la teoría del estado Estacionario que dice que el universo tiene una vida infinita. También existe el modelo cíclico que dice que el universo ha existido siempre y que cada cierto tiempo ocurre un big bang. Si esta última teoría es cierta, 13700 millones de años es la antigüedad desde el último Big Bang.

http://www.youtube.com/watch?v=IdJWTD8K-Ag

Según los resultados del WMAP de la Nasa el universo tiene 13.700 millones de años, con una incertidumbre de 200 millones de años. Para conseguir este dato se han basado en la localización del primer pico acústico.
La edad como función de los parámetros cosmológicos, se basa en varios datos, que si son ciertos, la edad del universo podría determinar usando la ecuación de Friedman.
La edad basada en el ciclo CON (carbono-nitrogeno-oxigeno) es una de las dos reacciones por las que las estrellas convierten hidrógeno en helio, es dos veces más lenta de lo que se creía por lo que el universo puede ser mucho más viejo que los datos estimados.

Actividad 7

2009-12-08T20:32:00.002+01:00

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

ACTIVIDAD 6

2009-12-08T16:08:00.002+01:00

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

2009-12-08T14:46:00.004+01:00

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

2009-12-08T14:23:00.005+01:00

- 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.

ACTIVIDAD 3

2009-12-07T18:18:00.005+01:00

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

2009-12-07T18:13:00.007+01:00

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?

2009-12-07T18:08:00.000+01:00

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.

10. Átomo de Rutherford

2009-10-13T21:40:00.005+02:00

Este es el átomo de Rutherford, que se basaba en que todos los átomos tenían un núcleo que se encontraba en el centro constituido por partículas positivas y partículas sin carga, y luego tenían otras partículas negativas que giraban en órbita alrededor del núcleo.

Para realizar este átomo he utilizado canicas.

Las canicas rojas representan las partículas con carga positiva. ( Protones )
Las canicas blancas representan las partículas sin carga. ( Neutrones )
Las canicas grises representan las partículas con carga negativa. ( Electrones )

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

2009-10-13T21:35:00.001+02:00

En nuestra opinión el leer libros de divulgación científica es recomendable porque son libros escritos por científicos que te explican muchas cosas que tu no sepas y lo hacen con un lenguaje con el que puedas entender todo y te des cuenta de que estas aprendiendo ciencias de forma sencilla. Además el hecho de que sean científicos los que escriben estos libros te acerca mucho más a la ciencia ya que te esta explicando la ciencia alguien que se dedica y vive de ella. Aunque es recomendable, sobretodo, a la gente que le gusta leer porque aprende haciendo algo que le gusta.

Por otro lado, a gente a la que leer estos libros se lo toma como un trabajo del colegio para sacar una buena nota en la asignatura, no se lo recomendamos, porque, lo único que puede pasar es que acabe odiando este tipo de libros.

2009-10-13T21:21:00.004+02:00

7. ¿Qué es el efecto fotoeléctrico ? Puedes enseñar alguna aplicación actual de este fenómeno por cuya explicación teórica, Albert Einstein , recibió el premio Nobel. Millikan también comprobó experimentalmente la hipótesis de Einstein aunque dijera de ella que "le falta una base teórica satisfactoria".

El efecto fotoeléctrico es el proceso que consiste en la emisión de electrones por un material cuando se le ilumina con radiación electromagnética. La emisión de electrones por metales iluminados con luz de determinada frecuencia fue observada a finales del siglo XIX por Hertz y Hallwachs. Pero fue Einstein quien en 1905 hizo la explicación teórica:

Planck había llegado a la conclusión de que el traspaso de energía entre la materia y la radiación en el cuerpo negro ocurría a través de paquetes de energía. Sin embargo, no quiso admitir que la energía radiante una vez desprendida de la materia también viajaba en forma corpuscular. Es decir que siguió considerando a la radiación que se propaga como una onda clásica.
Albert Einstein fue un paso más allá al explicar completamente las características del efecto fotoeléctrico. Para ello retomó la idea del cuanto de energía de Planck, postulando que:

La radiación electromagnética está compuesta por paquetes de energía o fotones. Cada fotón transporta una energía
E= v . h , donde v es la frecuencia de la radiación y h es la constante de Planck.
Cuando un fotón incide sobre el metal, transfiere toda su energía a alguno de los electrones. Si esta energía es suficiente para romper la ligadura del electrón con el metal, entonces el electrón se desprende. Si el fotón transporta más energía de la necesaria, este exceso se transforma en energía cinética del electrón:

Millikan pasó diez años experimentando para demostrar que la teoría de Einstein no era correcta, para finalmente concluir que sí lo era. Eso permitió que Einstein y Millikan compartiesen el premio Nobel en 1921 y 1923 respectivamente.

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

Nosotros creemos que es interesante el hecho de que los científicos pasen un tiempo en diferentes centros de investigación porque de esta manera pueden conseguir mayor experiencia y conocimientos científicos, y aprender los que ya sabe pero de diferente manera. Además, aprenden cosas con diferentes tipos de opinon y culturas.
Creo que si yo fuera científico me gustaría trasladarme a diferentes centros de investigación ya que supone muchas ventajas, sobretodo me gustaría conocer otras culturas y sus conocimientos y aprender a observar científicamente cosas de diferentes maneras.

Actividades fisica

2009-10-13T20:44:00.002+02:00

1-La hipótesis de Symmer enunciaba que la electricidad estaba en todas partes(Ej:En un abrigo,en una hoja de celulosa o incluso en un átomo de aire) y estaba dividida en dos secciones o fluidos llamados

fluido vítreo (positivo) y fluido resinoso (negativo).

Estas dos corrientes tenían la curiosa propiedad de atraerse entre si y al juntarse se neutralizaban formando partículas neutras que no tienen carga eléctrica.

Solo se alteraba este orden cuando la partícula se frotase con algún cuerpo, entonces los dos corrientes se repartirían entre los cuerpos frotados que se cargaban para que luego el orden se reinstale y las cargas retornen a su sitio.

2-El tubo de descarga no es un aparato difícil de entender, puesto que es de uso habitual (en clase).

Su función actual es la producción de luz ,que resumiendo, se produce por una diferencia de voltaje entre un lado y otro.

En cada lado se colocan dos electrodos y se les coloca una pila.

La electricidad fluye desde el polo positivo hasta llegar al extremo del filamento, entonces los electrones se ven

atraídos por el filamento de polo negativo lo que produce que vayan hacia el polo negativo a toda velocidad. entonces como consecuencia de ese movimiento los electrones chocan con las partículas del gas ionizado y según la fuerza y el tipo de gas, producirá una descarga de energía que se realiza en forma de luz, también llamada fotones.

Esta es la causa de su uso como iluminador. un ejemplo son las luces de neón que iluminan mas que otros gases porque

adquiere mas energía en el choque pero en clase usamos el flúor que tiene otras propiedades.

3-Thomson fue el físico que ideo en 1904 el primer modelo en que los átomos tenían estructura. En este modelo el átomo era una bola de carga eléctrica positiva compuesta por bolitas mas pequeñas que son los electrones, de carga eléctrica negativa , como si fuesen pasas en un bizcocho, por ello también se le llama pastel de pasas. Ponía electrones en tal cantidad que la carga eléctrica negativa de todos ellos compensara exactamente la carga eléctrica positiva de la bola grande.

El modelo de Thomson no es viable porque en los descubrimientos anteriores se descubrió que el átomo estaba formado por un núcleo y una corteza. El núcleo debía tener carga positiva, un radio muy pequeño y en él se concentraba casi toda la masa del átomo. La corteza estaría formada por una nube de electrones que orbítan alrededor del núcleo.

4-Albert Michelson es un científico prusiano que nació en 1852 y emigro a estados unidos en su juventud, paso por el ejercito pero al final acabo trabajando en la ciencia. su famoso experimento fue en 1887 junto a Edward Morley y era medir la velocidad relativa a la que se mueve la Tierra con respecto al éter.

Según los antiguos filósofos el éter era la quinta sustancia que componía el universo después de: Tierra, fuego, aire, y agua.

El éter era una sustancia muy ligera que cubría todos los lugares del universo y todos los científicos de la época pensaban que la luz viajaba como ondas a través del éter pero esta teoría fue descartada por este experimento.

En la base de un edificio al nivel del mar se contruyó el interferómetro de Michelson que consistía en el siguiente esquema:

Se emiten rayos de luz monocromáticos desde una bombilla(A) y lo primero que la refleja es una lente semitransparente (B), esta lente desvía la luz en dos haces perpendiculares, estos son desviados hacia unos espejos (C)que devuelven la luz directamente y crean una corriente que termina en la lente (D) desde la cual se puede distinguir la velocidad de los rayos ;demostró que dos rayos de luz enviados en diferentes direcciones desde la Tierra se reflejaban a la misma velocidad. De acuerdo con la teoría del éter, los rayos se habrían reflejado a velocidades distintas. De esta forma, el experimento demostró que el éter no existía desde el que se desarrollo la teoría de la relatividad de Einstein.

5- El modelo de Bohr dice que los átomos se distribuyen en capas de las cuales la exterior es la mas propensa a perder o ganar electrones.

Si damos a gotas de aceite rayos X se ionizaran con energía negativa y se transformaran en aniones.
6-Descripción del experimento de Millikan.

Millican, al ver que se estaba quedando atrás en el mundo de las revoluciones científicas, decidió con sus cuarenta y dos años, medir la carga del electrón.

Como primera idea utilizó gotas de agua ionizadas por los rayos X, haciendo que la gotas se vieran atraídas por un polo positivo y repelidas por el polo negativo. Pero la fuerza de la gravedad también intervenía, asique Millikan pensó que dichas fuerzas se podían contrarrestar haciendo que las gotas de agua quedaran suspendidas, pero las gotas de agua se evaporaban, asique como segunda idea utilizó gotas de aceite (las gotas de aceite debían ser de un radio de un micrómetro). Para obtener las gotas de aceite utilizó un vaporizador de perfume al que llamaron atomizador. El experimento consistía en introducir las gotas de aceite en una cámara cerrada en la que se encontraban dos placas horizontales metálicas (cargadas positivamente) conectadas a unas baterías cuyo voltaje era regulable. La cámara también se constituía de unas ventanas por las cuales entraban los rayos X, una fuente de luz y un visor para poder ver los efectos que se produjesen. Cuando comenzó el experimento midió la caída de gotas de aceite sin estar cargadas. Una vez hecho esto, las cargo electricamente (las ionizó) con los rayos X y conectó la batería. En el momento en el que observó una gota de aceite flotando, apuntó el campo eléctrico que produce que la gota se quedase en suspensión e inmóvil. Lo realizó varias veces y concluyó que las gotas flotantes tenían una carga eléctrica múltiplo de 1,6. 10^-19 culombios (unidad de carga eléctrica).

UN VIDEO SOBRE EL TEMA

Conociendo el valor de la masa (m) de la gota de aceite, la intensidad de E del campo eléctrico y el valor de la gravedad (g=9,8 m/s) puede calcularse la carga q de la gota en equilibrio.
mg=qE
Millikan comprobó que el valor de las cargas era múltiplo de la carga del electrón. Por ello pudo medir dicha carga.Por este mismo experimento Millikan recibe el premio novel en 1923 y es considerado catedrático.

2009-10-12T20:03:00.004+02:00

DE ARQUIMEDES A EINSTEIN: los 10 experimentos mas bellos de la física.

2009-09-20T18:49:00.002+02:00

DE ARQUIMEDES A EINSTEIN

Este libro se titula de Arquímedes a Einstein, que representan un principio y quizás, no un fin, pero si una referencia del comienzo (Arquímedes representaría el comienzo) de la física y todos los grandes físicos que han transcurrido desde ese comienzo hasta uno de los más importantes, Einstein.
El subtitulo, los diez experimentos mas bellos de la física, representaría un top ten de los diez experimentos mas bellos de la física, desde Arquímedes hasta Einstein. Estos experimentos, fueron elegidos en un principio por Robert Crease, un historiador al que se le ocurrió hacer el primer top ten de los experimentos de la física. El autor discutió mucho sobre este orden y los experimentos elegidos por el norteamericano, con sus amigos. Finalmente, cuando el autor decidió escribir un libro, alteró el orden y añadió ,y de hecho le puso el primero a Arquímedes. Fueron elegidos por su sencillez y facilidad, para que la gente del público general, pudiera entenderlos y realizarlos.

Este libro tiene un hilo conductor en cierta manera, porque, el libro en sí, es entretenido y tiene material de conocimiento. El libro motiva en nuestra asignatura de Física y Química porque, es sorprendente saber como funciona el mundo que nos rodea y que personas de hace mucho tiempo hayan podido averiguar todas esas cosas que, sin ellas seguramente, no viviríamos como vivimos hoy en día.
Es muy importante conocer la historia de la ciencia porque, así es como hemos llegado a ser lo que somos y con ella podremos progresar en un futuro.

Algunos experimentos si que conocemos, por ejemplo el de Arquímedes y la bañera, y conocemos bastantes científicos de este libro, como Arquímedes, Galileo, Einstein... son científicos famosos que han descubierto mucho y es importante conocerlos.

La ilustración es divertida, cómica, nos sugiere que los experimentos que muestra el libro son divertidos y entretenidos.

El autor es un físico nuclear y escritor nacido en Sevilla. Desde 1994 ha dirigido 12 tesis doctorales y ha publicado mas de ochenta publicaciones científicas. Actualmente vive en Sevilla.