¿QUE ES UN MODELO ATÓMICO?

   Cuando hablamos de “modelo” hablamos de una representación o esquema de forma gráfica que nos sirve como referencia para entender algo de forma más sencilla y cuando hablamos de “atómico” hablamos de conceptos relacionados con los átomos.



   La materia está compuesta por estas partículas pequeñas e indivisibles que llamamos átomos y esos átomos tienen un comportamiento determinado y unas propiedades determinadas. 

    Pues bien, un modelo atómico es una representación gráfica de la estructura que tienen los átomos. Un modelo atómico lo que representa es una explicación o esquema de cómo se comportan los átomos. 

   A lo largo de nuestra historia se han elaborado diferentes modelos atómicos que tienen el nombre de su descubridor, veamos los más importantes.

Modelo Atómico De Demócrito de Abdera

   Este fue el primer modelo atómico que se inventó por el filósofo griego Demócrito de Abdera que vivió entre los años 460 al 370 a.c (antes de Cristo).



   Demócrito fue el desarrollador de la “Teoría Atómica Del Universo”. Demócrito fue el primer filósofo científico que afirmó que los átomos son eternos, inmutables e indivisibles, es decir, que duran siempre, que no cambian y que no pueden dividirse en partículas más pequeñas. Para Demócrito el átomo era la partícula más pequeña que había, una partícula homogénea, que no se puede comprimir y que además no se puede ver… 

   De hecho la palabra “átomo” proviene del griego “á-tomo” que significa “sin división”. 

 Modelo Atómico De Dalton



    John Dalton fue un químico y matemático británico (entre otras muchas cosas) que vivió durante los años 1766 y 1844, de donde procede la palabra “Daltonismo”.

   Seguro que sabrás que las personas daltónicas son aquellas que les es muy difícil distinguir los colores por un defecto genético. Esto te lo contamos como curiosidad ya que fue Dalton quien escribió sobre esto porque él mismo lo padecía. Aparte, fue el primero en desarrollar un modelo atómico con bases científicas. Basándose en la idea de Demócrito, Dalton concluyó que el átomo era algo parecido a una esfera pequeñísima, también indivisible e inmutable. 

   Dalton hizo los siguientes “postulados” (afirmaciones o supuestos): 

   1. La materia está compuesta por partículas diminutas, indivisibles e indestructibles llamadas átomos. 

   2. Los átomos de un mismo elemento son idénticos entre sí (es decir, con igual masa y propiedades). 

   3. Los átomos de diferentes elementos tienen masas y propiedades distintas. 

   4. Los átomos permanecen sin división, incluso cuando se combinan en reacciones químicas. 

   5. Los átomos, al combinarse para formar compuestos (lo que hoy llamamos moléculas) mantienen relaciones simples. 

   6. Los átomos de elementos diferentes se pueden combinar en proporciones distintas y formar más de un compuesto. 

   7. Los compuestos químicos se forman al unirse átomos de dos o más elementos distintos. Para Dalton un átomo era algo así como una pequeña esfera. 

   Veamos una imagen del Modelo Atómico De Dalton:


   Tanto Dalton como Demócrito ya se adelantaban y ya vislumbraban el Principio de Conservación de la Energía en donde nada se crea ni se destruye, pero ambos modelos tienen insuficiencias o errores que se conocieron mucho después y es que los átomos sí pueden cambiar y también pueden dividirse en partículas más pequeñas. 

   El átomo NO es la partícula más pequeña. Sabemos ya que existen partículas subatómicas (que significa más pequeño que el átomo) como por ejemplo los “quarks”, los “neutrinos” o los “bosones”. 

   Modelo Atómico De Thompson

   Joseph John Thompson fue un científico británico que vivió entre los años 1856 y 1940 que descubrió el electrón y los isótopos. Ganó el Premio Nobel de Física en 1906 y su teoría sobre el átomo decía que los átomos estaban compuestos por electrones de carga negativa en un átomo positivo, es decir, como si tuviéramos una bola cargada positivamente rellena de electrones (carga negativa), también conocido como Modelo del Pudin De Pasas porque parece un bizcocho relleno de pasas.

   La electricidad fue lo que ayudó a Thompson a desarrollar su modelo. El error que cometió Thompson fue que hizo suposiciones incorrectas de cómo se distribuía la carga positiva en el interior del átomo. Veamos una imagen del Modelo Atómico De Thompson:



   Modelo Atómico Cúbico De Lewis

   Gilbert Newton Lewis fue un físico y químico estadounidense que vivió entre los años 1875 y 1946 que realizó numerosos trabajos científicos de los cuáles se destacan la “Estructura De Lewis” también conocida como el “Diagrama De Punto”. El modelo atómico de Lewis está basado en un cubo, donde decía que los electrones de un átomo se colocaban de forma cúbica, es decir, los electrones de un átomo estaban colocados en los vértices de un cubo. 

   Gracias a ésta teoría se conoció el concepto de “valencia de un electrón” es decir, esos electrones en el último nivel de energía de un elemento que pueden reaccionar o enlazarse con otro elemento. 

   Veamos una imagen del Modelo Atómico Cúbico De Lewis:



   El modelo de Lewis fue un paso importante en la historia para entender el significado del átomo pero se abandonó pronto esta teoría.

  

 Modelo Atómico De Rutherford

   Ernest Rutherford fue un químico y físico neozelandés que vivió entre los años 1871 y 1937 que dedicó gran parte de su vida a estudiar las partículas radioactivas (partículas alfa, beta y gamma) y fue el primero de todos en definir un modelo atómico en el que pudo demostrar queun átomo está compuesto de un núcleo y una corteza. Ganó el Premio Nobel De La Química en 1908. 

   Para Rutherford el átomo estaba compuesto de un núcleo atómico cargado positivamente y una corteza en los que los electrones (de carga negativa) giran a gran velocidad alrededor del núcleo donde estaba prácticamente toda la masa del átomo. Para Rutherford esa masa era muy muy pequeña. Esa masa la definía como una concentración de carga positiva.

   Los estudios de Rutherford demostraron que el átomo estaba vació en su mayor parte ya que el núcleo abarcaba casi el 100% de la masa del átomo. 

   Veamos una imagen del Modelo Atómico De Rutherford:


 

   Modelo Atómico De Bohr

   Este modelo también se llama de Bohr-Rutherford. Niels Henrik David Bohr fue un físico danés que vivió entre los años1885 y 1962 que se basó en las teorías de Rutherford para explicar su modelo atómico.

   En el modelo de Bohr se introdujo ya la teoría de la mecánica cuántica que pudo explicar cómo giraban los electrones alrededor del núcleo del átomo. Los electrones al girar entorno al núcleo definían unas órbitas circulares estables que Bohr explicó como que los electrones se pasaban de unas órbitas a otras para ganar o perder energía.

   Demostró que cuando un electrón pasaba de una órbita más externa a otra más interna emitía radiación electromagnética. Cada órbita tiene un nivel diferente de energía.

   Veamos una imagen del Modelo Atómico De Bohr: 


 

  Modelo Atómico De Sommerfeld

   Arnold Johannes Wilhelm Sommerfeld fue un físico alemán que vivió entre los años 1868 y 1951. La aportación más importante de este físico alemán fue cambiar el concepto de las órbitas circulares que definían los electrones en el modelo atómico de Bohr por órbitas elípticas. 

   Lo que hizo Sommerfeld fue perfeccionar el modelo de Bohr con las órbitas elípticas lo que dio lugar al descubrimiento del numero cuántico Azimutal (o secundario). Cuanto mayor era este número mayor era la excentricidad de la órbita elíptica que describía el electrón. 

   Veamos una imagen del Modelo Atómico De Sommerfeld: 




   Modelo Atómico De Schrödinger

   Erwin Rudolf Josef Alexander Schrödinger fue un físico austriaco que vivió entre los años 1887 y 1961 cuyo modelo cuántico y no relativista explica que los electrones no están en órbitas determinadas. 

   Describió la evolución del electrón alrededor del núcleo mediante ecuaciones matemáticas pero no su posición.

   Decía que su posición no se podía determinar con exactitud. Schrödinger propuso entonces una ecuación de onda que ayuda a predecir las regiones donde se encuentra el electrón, que se conoce como “ecuación de Schrödinger”. 

   Veamos una imagen del Modelo Atómico De Schrödinger: 

 CORRESPONDIENTE A LA MATERIA DE  CIENCIAS II FISICA PARA REGULARIZACION.

8 DEMARZO DEL 2015

PRIMER BLOQUE:

I.     EL MOVIMIENTO DE LOS OBJETOS.

a)     Velocidad, desplazamiento, dirección y tiempo.

b)     Marco de referencia, trayectoria, distancia recorrida.

c)     Interpretación y representación de graficas.

d)     Movimiento ondulatorio, ondas, el sonido.

II.    EL TRABAJA DE GALILEO.

a)     Explicaciones de Aristóteles y Galileo acerca de la caída libre.

b)     Aportaciones de galileo en el conocimiento científico.

c)     Aceleración, velocidad,

III.   LA DESCRIPCION DE LAS FUERZAS EN EL ENTORNO.

a)     Fuerza, fuerzas de contacto y a distancia.

b)     Representación de vectores.

c)     Calculo de vectores por los métodos del polígono y paralelogramo.

a)     Equilibrio de fuerzas. 

SEGUNDO BLOQUE:

I.       LA EXPLICACION DEL MOVIMIENTO EN EL ENTORNO.

a)     Primera ley de Newton.

b)     Segunda ley de Newton.

c)     Tercera ley de Newton.

II.       EFECTOS DE LAS FUERZAS EN LA TIERRA Y EN EL UNIVERSO.

a)     Gravitación Universal, masa, peso y caída libre.

b)     Aportaciones de Newton a la ciencia.

III.   LA ENERGIA Y EL MOVIMIENTO.

a)     Energía mecánica, cinética y potencial.

b)     Transformaciones de la energía cinética en potencial.

c)     Principio de la conservación de la energía.

TERCER BLOQUE:

I.        LOS MODELOS EN LA CIENCIA.

a)     Características e importancia de los modelos.

b)     Ideas de Aristóteles acerca de la materia continua y discontinua de la materia.

c)     Aspectos básicos del modelo cinético de partículas.

II.       LA ESTRECTURA DE LA MATERIA A PARTIR DEL MODELO CINÉTICO DE PARTÍCULAS.

a)     Propiedades de la materia, masa, peso, volumen, densidad y estados de agregación.

b)     Modelos de partículas y la presión.

c)     Principio de Pascal.

d)     Calor y temperatura, escalas de medición.

e)     Transferencia de calor, dilatación y formas de propagación..

f)      Cambios de estados.

III.      ENERGIA CALORICA SUS TRANSFORMACIONES.

a)     Transformación de la energía calorífica.

b)     Equilibrio térmico.

c)     Transferencia del calor: del cuerpo de mayor al de menor temperatura.

d)     Principio de la conservación de la energía.

e)     Implicaciones de la obtención y aprovechamiento de la energía en las actividades humanas.

CUARTO BLOQUE:

I.      EXPLICACIÓN DE LOS FENÓMENOS ELECTRICOS: EL MODELO ATÓMICO.

a)     Proceso histórico del desarrollo del modelo atómico: aportaciones de Thomson, Rutherford y Bohr; alcances y limitaciones de los modelos.

b)     Características básicas del modelo atómico: núcleo con protones y neutrones, y electrones en órbitas. Carga eléctrica del electrón.

c)     Efectos de atracción y repulsión electrostáticas.

d)     Corriente y resistencia eléctrica. Materiales aislantes y conductores.

II.      LOS FENOMENOS ELECTROMAGNÉTICOS Y SU IMPORTANCIA.

a)     Descubrimiento de la inducción electromagnética: experimentos de Oersted y de Faraday.

b)     El electroimán y aplicaciones del electromagnetismo.

c)     Composición y descomposición de la luz blanca.

d)     Características del espectro electromagnético y espectro visible: velocidad, frecuencia, longitud de onda y su relación con la energía.

e)     La luz como onda y partícula.

III.      LA ENERGIA Y SU APROVECHAMIENTO.

a) Manifestaciones de energía: electricidad y radiación electromagnética.

b) Obtención y aprovechamiento de la energía. Beneficios y riesgos en la naturaleza y la sociedad.

c)   Importancia del aprovechamiento de la energía orientado al consumo sustentable

Energía Calorífica y sus transformaciones

Transformación de la energía calorífica

La luz del sol llega a la Tierra, sus rayos son energía, veamos la transformación de la energía calorífica. La energía calorífica es la manifestación de la energía en forma de calor, esta energía se puede transmitir de un cuerpo a otro por radiación, conducción y convección.
La energía calorífica del sol nos llega a través de las radiaciones solares, esta energía se puede transformar en energía eléctrica gracias a distintos procesos desarrollados como los paneles solares, el problema es que esta tecnología todavía no está completamente desarrollada.

Las plantas, por medio de la fotosíntesis transforma la energía luminosa en energía química.

La energía térmica se obtiene directamente al exponer cualquier objeto a los rayos solares.

La estufa de gas butano necesita la energía que le proporciona el gas para calentar los alimentos.

Una estufa eléctrica transforma esa electricidad en calor.

La energía térmica pasa de los cuerpos calientes a los fríos cuando estos se ponen en contacto.

Cuando un combustible se quema produce energía térmica.

En las centrales térmicas se obtiene energía eléctrica de la siguiente manera:

 

·                     El combustible se inyecta a la caldera junto con el aire y allí arde produciendo calor (energía química pasa a energía calorífica)

·                     El calor evapora el agua que es forzada por una bomba a circular por los tubos de la caldera.

·                     El vapor pasa por la turbina haciéndola girar. La energía termo mecánica del vapor produce energía mecánica.

·                     La turbina hace girar al generador, así se transforma la energía mecánica en energía eléctrica.

El equilibrio térmico se alcanza cuando, al poner juntos dos cuerpos de distinta temperatura, el de mayor temperatura cede parte de su energía al de menor y se igualan.

Principio de la conservación de la energía: la energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

Equilibrio térmico

El equilibrio térmico es aquel estado en el cual se igualan las temperaturas de dos cuerpos, las cuales, en sus condiciones iniciales presentaban diferentes temperaturas. Una vez que las temperaturas se equiparan se suspende el flujo de calor, llegando ambos cuerpos al mencionado equilibrio término.

El de equilibrio térmico es un concepto que forma parte de la termodinámica, la rama de la física que se ocupa de describir los estados de equilibrio a un nivel macroscópico.

Transferencia de calor, en física, proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están a distinta temperatura. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos. Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación
 

PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA

El Principio de conservación de la energía indica que la energía no se crea ni se destruye; sólo se transforma de unas formas en otras. En estas transformaciones, la energía total permanece constante; es decir, la energía total es la misma antes y después de cada transformación

MATERIA:

Materia es todo aquello que existe en la naturaleza y cuya característica fundamental es presentar: masa y volumen.

PROPIEDADES DE LA MATERIA:

La materia tiene propiedades generales y particulares, a continuación estudiaremos ambas propiedades:

PROPIEDADES GENERALES:

Son aquellas que dependen de la cantidad de material, entre ellos tenemos:

MASA:

Es la cantidad de materia que presenta un cuerpo (la masa no define volumen).

EXTENSION: 

(Volumen) Es el lugar que ocupa un cuerpo en el espacio.

IMPERMIABILIDAD: 

Propiedad por la cual el lugar ocupado por un cuerpo no puede ser ocupado por otro al mismo tiempo. Salvo que lo desplace.

INERCIA: 

Todo cuerpo se mantiene en reposo o en movimiento, mientras no exista una causa (fuerza) que modifique dicho estado.

DIVISIBILIDAD: 

La Materia se puede fraccionar en partes cada vez más pequeño por diferentes medios (mecánico, físico, químico), de acuerdo a la siguiente secuencia.

ATRACCION:

Es la propiedad por la cual dos cuerpos o partículas o moléculas o átomos tienden a unirse.

PROPIEDADES ESPECIFICAS:

Son aquellos que no dependen de la cantidad de materia, los más importantes son:

Dureza:

Es la resistencia que presenta un sólido a ser rayado. La dureza de un cuerpo se establece mediante la escala de MOHS. El material más duro es el "diamante" y el menos el "talco".

Tenacidad:

 Es la oposición que presenta un cuerpo sólido al fraccionamiento (rotura).

Maleabilidad:

Propiedad por la cual los metales se pueden transformar hasta láminas.

Ductibilidad:

 Propiedad por la cual los metales se pueden transformar hasta alambres o hilo.

Brillo:

Propiedad por la cual un cuerpo refleja la luz.

Elasticidad:

 Es la capacidad que presentan algunos sólidos para recuperar su forma original una vez que deja de actuar la fuerza que los deformaba. (Los cuerpos que no recuperan su forma se llaman "cuerpos plásticos").

Viscosidad:

Es la resistencia que presenta los fluidos en su desplazamiento. Esta dificultad disminuye al aumentar la temperatura.

Leucipo

(?, 460 - Abdera, 370 a.J.C.) Filósofo griego. De la biografía de Leucipo se conoce verdaderamente muy poco. Se sabe que probablemente nació en Mileto y luego se trasladó a Elea, donde habría sido discípulo de Parménides y de Zenón de Elea y maestro de Demócrito. Se le atribuyen las obras La ordenación del cosmos y Sobre la mente.

Según Aristóteles y Teofrasto, Leucipo formuló las primeras doctrinas atomistas, que serían desarrolladas por Demócrito, Epicuro y Lucrecio: la consideración racional y no puramente empírica de la naturaleza; la consideración del ser como múltiple, material, compuesto de partículas indivisibles (átomos); la afirmación de la existencia del no-ser (vacío), y del movimiento de los átomos en el vacío; la concepción determinista y mecanicista de la realidad; y la formación de los mundos mediante un movimiento de los átomos en forma de torbellino, por el cual los más pesados se separan de los más ligeros y se reúnen en el centro formando la Tierra.

Según Diógenes Laercio, Leucipo consideraba que la Luna era el astro más cercano a la Tierra, y el Sol el más alejado, reservando para el resto una posición intermedia entre aquéllos.

Fue maestro de Demócrito y a ellos dos se les atribuye la fundación del atomismo m ecanicista, según el cual la realidad está formada tanto por partículas infinitas, indivisibles, de formas variadas y siempre en movimiento, los átomos (Lo que no puede ser dividido), como por ejemplo el vacío. Así, tal vez en respuesta a Parménides, afirma que existe tanto el ser como el no-ser: el primero está representado por los átomos y el segundo por el vacío, «que existe no menos que el ser» siendo imprescindible para que exista movimiento. Particularmente, postula, al igual que Demócrito, que el alma está formada por átomos más esféricos que los componentes de las demás cosas. Niega la génesis y la corrupción, formas de cambio que eran aceptadas casi por unanimidad entre los filósofos presocráticos.

TIPOS DE ENERGÍAS:

ENERGIA MECANICA.

La energía mecánica se puede definir como la forma de energía que se puede transformar en trabajo mecánico de modo directo mediante un dispositivo mecánico como una turbina ideal. Las formas familiares de energía mecánica son la cinética y la potencial.

En física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a su tecnología asociada) para extraerla, transformarla y darle un uso industrial o económico.

FORMAS DE MANIFESTARSE. TRANSFORMACIONES DE LA ENERGÍA

Desde  que somos pequeños, todos oímos hablar sobre energía. Pero, ¿qué sabemos de ella?

Sin energía no podrían funcionar las máquinas, ni producirse los procesos vitales en los seres vivos, por lo que no sería posible la vida.

Todo en la naturaleza posee alguna forma de energía. La energía  es una sola, lo que se manifiesta de diferentes

 Formas.

EL SOL:

La luz es una de las manifestaciones de la energía que encontramos en la naturaleza.

El Sol es su principal fuente.

Esta luz procedente del Sol llega al planeta Tierra por radiación. De ella sólo se aprovecha una parte.

 CARRO EN MOVIMIENTO:         

Otra de las manifestaciones de la energía que encontramos en la naturaleza es la energía cinética la cual se encuentra  presente en los cuerpos que están en movimiento.

La energía potencial gravitatoria, que es la energía que poseen los cuerpos que se encuentran a determinada la altura con respecto a otros  cuerpos o a la superficie de la Tierra, también se manifiesta en la naturaleza.

Ambas manifestaciones de la energía, es decir, la energía cinética y la energía potencial gravitatoria son formas de la energía mecánica. En muchos casos estas se presentan asociadas.

Por ejemplo, un paracaidista, posee energía potencial gravitatoria y energía cinética.

EL PARACAIDISTA:

Cuando se produce una descarga eléctrica o rayo, se manifiesta la energía en diversas formas. La energía eléctrica, la sonora y la luminosa son las que principalmente se aprecian en este fenómeno.

EL RELAMPAGO:

Es una lástima que el hombre no haya podido todavía dominar y emplear esa gran cantidad de energía que se manifiesta en una descarga eléctrica, sobre todo la energía eléctrica, porque la vida del hombre está diseñada sobre la base de esta energía, por muchas razones.

Esta manifestación de energía, denominada electricidad se puede acumular en forma de energía química en una batería, y en ese caso esa energía es potencial, porque puede llegar a desarrollar un trabajo, aunque no lo esté haciendo en el momento.

 BATERIA:                                                                               

Hoy se prefiere la energía eléctrica, pero esta preferencia no es reciente, hace más de un siglo que el hombre aprovecha la energía de diversas fuentes para generar electricidad, puesto que no existe una fuente de electricidad como tal.

De este modo se emplea, por ejemplo, la energía cinética que se obtiene de la caída del agua desde cierta altura hasta un nivel inferior, lo cual provoca el movimiento de ruedas hidráulicas o turbinas. La obtención de energía eléctrica, a partir de la energía potencial del agua, se produce en las plantas llamadas  hidroeléctricas.

HIDROELECTRICA:

El viento posee energía cinética, que puede ser transformada en otras manifestaciones de la energía, como por ejemplo, en energía eléctrica, en las centrales eólicas.

ISAAC NEWTON

Newton fue el primero en demostrar que las leyes naturales que gobiernan el movimiento en la Tierra y las que gobiernan el movimiento de los cuerpos celestes son las mismas. Es, a menudo, calificado como el científico más grande de todos los tiempos, y su obra como la culminación de la revolución científica. El matemático y físico matemático Joseph Louis Lagrange (1736–1813), dijo que «Newton fue el más grande genio que ha existido y también el más afortunado dado que sólo se puede encontrar una vez un sistema que rija el mundo».

CITAS DE NEWTON

• ·         A falta de otra prueba, el dedo pulgar por sí solo me convencería de la existencia de Dios."
• ·         "Platón es mi amigo, Aristóteles es mi amigo, pero mi mejor amiga es la verdad"
• ·         "Dios es capaz de crear partículas de materia de distintos tamaños y formas... y quizás de densidades y fuerzas distintas, y de este modo puede variar las leyes de la naturaleza, y hacer mundos de tipos diferentes en partes diferentes del universo. Yo por lo menos no veo en esto nada contradictorio".
• ·         "Encuentro más indicios de autenticidad en la Biblia que en cualquier historia profana".
• ·         "Este bellísimo sistema compuesto por el Sol, los planetas y los cometas no pudo menos que haber sido creado por consejo y dominio de un ente poderoso e inteligente... El Dios Supremo es un Ser eterno, infinito, absolutamente perfecto."
• ·      "Esto no es sino una imitación insignificante de un sistema mucho mayor cuyas leyes tú conoces, y yo no puedo convencerte de que este simple juguete no tiene diseñador y hacedor; ¡sin embargo, tú afirmas creer que el gran original del cual se tomó este diseño ha llegado a existir sin diseñador o hacedor!"
• ·         Nota: Contestando a un amigo ateo en referencia a un juguete mecánico construido en madera y que imitaba al sistema solar.
• ·         "He sido un niño pequeño que, jugando en la playa, encontraba de tarde en tarde un guijarro más fino o una concha más bonita de lo normal. El océano de la verdad se extendía, inexplorado, delante de mí."
• ·         "La unidad es la variedad, y la variedad en la unidad es la ley suprema del universo".
• ·         "Toda fuerza ejercida sobre un cuerpo es directamente proporcional a la aceleración que experimentara"
• ·         "La verdad siempre se halla en la simplicidad y no en la multiplicidad y confusión de las cosas".
• ·         "Lo que sabemos es una gota de agua; lo que ignoramos es el océano".
• ·         "Los hombres construimos demasiados muros y no suficientes puentes."
• ·         "Si he hecho descubrimientos invaluables ha sido más por tener paciencia que cualquier otro talento".
• ·         "Si he logrado ver más lejos, ha sido porque he subido a hombros de gigantes".

APORTACIONES DE ISAAC NEWTON

Cuando estaba estudiando, Einstein y su teoría de la relatividad me cautivaron y consideraba a Newton más como un físico para los alumnos de instituto. Sin embargo ahora, con esa perspectiva que sólo dan los años, creo que Newton no tiene nada que envidiar a Einstein. De hecho, tal y como dijo Lagrange, un físico y matemático que vivió unos años después que él, “Newton fue el más grande genio que ha existido y también el más afortunado dado que sólo se puede encontrar una vez un sistema que rija el mundo.” Pero no voy a adelantar acontecimientos porque de esto y de muchas otras maravillas que nos dejó Newton es de lo que trata esta docena.

1. Desarrollo del cálculo matemático

En sus primeros años Newton se dedicó a las matemáticas. Desarrolló un método general para trazar la tangente en un punto dado de una curva cualquiera y también para calcular el área bajo la curva. Llamó a su descubrimiento “método de las fluxiones” y de él derivan todo el cálculo diferencial e integral. Sin embargo, Gottfried Leibniz, matemático coetáneo a Newton, lo hizo simultáneamente con una notación más sencilla, por lo que fue la que se impuso y la que se utiliza en la actualidad.

Newton pronto abandonó sus trabajos estrictamente matemáticos y se interesó más por el estudio de la Naturaleza, que era su gran pasión. Sin embargo a lo largo de toda su carrera utilizó las matemáticas de manera impecable como herramienta para explicar y formular todas sus leyes y teorías.

2. Primera ley del movimiento

Newton planteó que el movimiento de todos los cuerpos se atiene a tres leyes principales que pueden ser formuladas en términos matemáticos. La primera de estas leyes es conocida como la primera ley del movimiento o la ley de inercia, que en palabras del propio Newton puede enunciarse así:

“Todo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo y uniforme, salvo que actúen fuerzas sobre él que le obliguen a cambiar de estado”.

Si lo pensamos bien esta ley es muy poco intuitiva: las cosas que se mueven es muy raro que lo hagan en línea recta y además no se mueven indefinidamente, siempre se paran en algún momento.
Y es que esta idea rompe con la física aristotélica que era la que prevalecía hasta entonces, según la cual un cuerpo sólo podía estar en movimiento si se ejerce sobre él una fuerza. Pero, tal y como enunció Newton, lo que ocurre es precisamente lo contrario, los cuerpos no se mueven en línea recta ni lo hacen indefinidamente precisamente porque actúan fuerzas sobre ellos.
Así que Newton con su primera ley nos abre el camino a descubrir unas fuerzas que no pueden verse, pero que actúan sobre los objetos, como son la fuerza de rozamiento, la gravedad, la fuerza eléctrica y la magnética.

3. Segunda ley del movimiento

Con su segunda ley, Newton nos proporciona la clave para calcular esas fuerzas a las que estamos sometidos todos los cuerpos. Nos dice que

“la fuerza neta sobre un objeto es igual a la tasa de variación temporal del producto de su masa y velocidad”.

Esta ley nos permite explicar por qué un camión consume más gasolina que un coche, por qué los lanzadores de peso tienen unos brazos tan enormes, por qué cuesta más llegar al autobús por la mañana si llevas a tu hija de tres años en brazos o por qué es tan díficil jugar a palas en la playa con una pelota de tenis mojada.

4. Tercera ley del movimiento

En la mayor parte de los casos en los que un objeto está en reposo no es porque no actúe una fuerza sobre él, sino porque la fuerza neta es nula. Este hecho es la clave para entender la tercera ley de Newton:

“A cada acción le corresponde una reacción igual y en sentido opuesto”

Es decir, que las fuerzas que dos objetos ejercen el uno sobre el otro son siempre iguales pero de sentido opuesto.
Algunas consecuencias de esta ley son muy evidentes. Ayer mismo mis hijos pequeños jugando en la bañera con la ducha abierta a tope, se pelearon por ella y la soltaron. La manguera de la ducha empezó a serpentear y a dar latigazos empapando todo el baño y a mí cuando entré a ver qué pasaba. A la vez que la manguera de la ducha empuja al agua para que salga, el agua empuja también a la manguera provocando que tuviera que estar un buen rato limpiando aquel desastre.

5. Ley de la gravitación universal

Hoy en día sabemos que no es cierta esa imagen que aparece siempre de Newton en un paraje idílico descansando bajo un árbol cuando una manzana le cae en la cabeza y acto seguido enuncia su famosa ley de la gravitación universal. Sin embargo, sí que parece que fue precisamente el hecho de observar que las manzanas y el resto de los cuerpos caigan siempre perpendicularmente al suelo, lo que le llevó a afirmar que la fuerza de atracción entre dos objetos es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.
Y sí, Newton fue el primero en ser consciente de que la fuerza que hace que los objetos caigan es la misma que rige el movimiento de la Tierra alrededor del Sol, de la Luna alrededor de la Tierra y el de todos los cuerpos del Universo.

6. Teoría de las mareas

Las tres leyes de Newton junto con la ley de la gravitación universal tuvieron un gran impacto porque cambiaron por completo la forma de concebir la física y la astronomía. Estas leyes permitieron determinar la masa de los planetas de forma muy sencilla sin más que conocer su periodo orbital y su distancia media al sol.
Isaac Newton realizó también varios estudios del comportamiento de las mareas y calculó la altura de éstas según la fecha del mes, la estación del año y la latitud. La explicación que dio Newton es la que se acepta actualmente.

7. Naturaleza de la luz

Explicar la composición de la luz ha sido uno de los grandes enigmas de la ciencia a lo largo de la historia. En la antigua Grecia se creía que la luz estaba formada de pequeñas partículas que eran las que constituían los rayos luminosos. Newton apoya esta idea y postula que la luz está constituida por corpúsculos lanzados a gran velocidad por los cuerpos emisores de luz y que no son ondas, como defendían sus contemporáneos. Desarrolla un estudio detallado y preciso de los fenómenos de reflexión, refracción y dispersión de la luz.

Durante muchos años sus teorías acerca de la naturaleza corpuscular de la luz fueron desacreditadas a favor de la teoría ondulatoria. Sin embargo, con el desarrollo de la mecánica cuántica en el siglo XX se llega a la conclusión de que la luz tiene una naturaleza dual, es decir, algunos fenómenos se explican considerándola como onda y otros como partícula.

8. Teoría del color

Aunque durante miles de años muchos pensadores y científicos habían intentado dar una explicación a lo orígenes del arco iris, Isaac Newton fue el primero en dar con ella.

Descubrió que la luz procedente del sol (la luz blanca) se puede descomponer en colores. Lo probó haciéndola pasar por un prisma de cristal y mostrando cómo se separa en los distintos colores. A continuación, colocó otro prisma tras ese haz multicolor recién formado que convirtió la luz de colores de nuevo en luz blanca. Demostró de una manera muy sencilla que los colores no los creaba el prisma, que era lo que se creía entonces.

Newton también se dio cuenta de que, al igual que los prismas, muchos materiales también eran capaces de refractar la luz, entre ellos el agua. Y afirmó que la refracción y reflexión de la luz blanca en las gotitas de lluvia son las responsables de la formación del arco iris.
Gracias a Newton sabemos que para que veamos un arcoíris ha de haber una correcta disposición entre el sol, las nubes y nosotros, que tenemos que estar en el lugar apropiado mirando desde el ángulo correcto.

9. Primer telescopio reflector

En la época de Newton los telescopios que usaban los astrónomos eran telescopios refractores, es decir, utilizaban diferentes juegos de prismas y lentes para obtener una imagen amplificada de los objetos lejanos. A Newton no le convencían estos telescopios debido a sus aberraciones cromáticas, por lo que fabricó uno que utilizaba espejos parabólicos a fin de evitar este problema.

Aunque un científico escocés, James Gregory, ya había considerado la idea de utilizar espejos en vez de lentes, fue Newton el primero que lo construyó con éxito. La mayoría de los telescopios que se utilizan en la actualidad son reflectores, muy similares al primer telescopio obra de Newton hace ya más de tres siglos.

10. Forma de la Tierra

Su desarrollo del cálculo diferencial le ofreció a Newton la posibilidad de estudiar superficies curvas y movimientos curvilíneos. De los muchos cálculos que realizó me gustaría destacar uno que echa por Tierra las tesis de Galileo y Copérnico, científicos que defendían que la superficie de la Tierra era una esfera perfecta. Newton calculó la distancia al centro de la Tierra desde varios puntos del Ecuador y también desde Londres y París. Si la Tierra fuera esférica todos los valores deberían coincidir, lo que no ocurría, lo que le llevó a concluir a Newton que la Tierra está achatada por los polos.

11. Velocidad del sonido

Newton defendía que la propagación del sonido a través de cualquier fluido depende sólo de las propiedades físicas del fluido, como son la densidad y la elasticidad, y no de la intensidad ni de la frecuencia del sonido.

Publicó una fórmula aproximada para calcular la velocidad del sonido en el aire (igual a la raíz cuadrada de la presión entre la densidad), que nos da un valor de 280 m/s, un 16% más bajo que el valor experimental. En la actualidad se utiliza una fórmula similar a la de Newton pero que introduce factores correctores que dependen del tipo de fluido.

12. Ley de convección térmica

Newton también estudió la transferencia de calor al ambiente y demostró que el enfriamiento de los cuerpos sigue una ley muy sencilla. Afirmó que la velocidad con la que lo hacen es proporcional a la diferencia entre su temperatura y la temperatura ambiente. Esta ley se conoce hoy en día como “la ley de enfriamiento de Newton”.
Aunque esto es una aproximación al modelo actual, en todos los trabajos y estudios que hay sobre la convección del calor, Newton es un referente, por ser el primero en estudiar de forma cuantitativa este fenómeno y además porque cuando la diferencia de temperaturas no es muy grande su modelo funciona muy bien.

Como muchos de los grandes genios, Newton era excéntrico, solitario, soberbio y muy contradictorio, pero también consciente de sus limitaciones. Me gustan estas palabras que pronunció al final de su vida que reflejan a la perfección el sentir de todos aquellos que ansiamos conocer:

“No sé cómo me verá el mundo, pero en mi opinión, me he comportado como un niño que juega a la orilla del mar y que se divierte buscando de vez en cuando una piedra Cuando estaba estudiando, Einstein y su teoría de la relatividad me cautivaron y consideraba a Newton más como un físico para los alumnos de instituto. Sin embargo ahora, con esa perspectiva que sólo dan los años, creo que Newton no tiene nada que envidiar a Einstein. De hecho, tal y como dijo Lagrange, un físico y matemático que vivió unos años después que él, “Newton fue el más grande genio que ha existido y también el más afortunado dado que sólo se puede encontrar una vez un sistema que rija el mundo.” Pero no voy a adelantar acontecimientos porque de esto y de muchas otras maravillas que nos dejó Newton es de lo que trata esta docena.

“No sé cómo me verá el mundo, pero en mi opinión, me he comportado como un niño que juega a la orilla del mar y que se divierte buscando de vez en cuando y una concha más bonita de lo normal, mientras que el gran océano de la verdad se exhibía ante mí completamente desconocido” más pulida y una concha más bonita de lo normal, mientras que el gran océano de la verdad se exhibía ante mí completamente desconocido”

LA LEY DE LA GRAVITACION UNIVERSAL.

La ley de gravitación universal es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Ésta fue presentada por Isaac Newton en su libro Philosophiae Naturales Principia Matemática, publicado en 1687, donde establece por primera vez una relación cuantitativa (deducida empíricamente de la observación) de la fuerza con que se atraen dos objetos con masa. Así, Newton dedujo que la fuerza con que se atraen dos cuerpos de diferente masa únicamente depende del valor de sus masas y del cuadrado de la distancia que los separa. También se observa que dicha fuerza actúa de tal forma que es como si toda la masa de cada uno de los cuerpos estuviese concentrada únicamente en su centro, es decir, es como si dichos objetos fuesen únicamente un punto, lo cual permite reducir enormemente la complejidad de las interacciones entre cuerpos complejos.

Así, con todo esto resulta que la ley de la Gravitación Universal predice que la fuerza ejercida entre dos cuerpos de masas m1 y m2 separados una distancia r es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, es decir:

Donde

F es el módulo de la fuerza ejercida entre ambos cuerpos, y su dirección se encuentra en el eje que une ambos cuerpos.

G es la constante de la Gravitación Universal.

Es decir, cuanto más masivos sean los cuerpos y más cercanos se encuentren, con mayor fuerza se atraerán.

El valor de esta constante de Gravitación Universal no pudo ser establecido por Newton, que únicamente dedujo la forma de la interacción gravitatoria, pero no tenía suficientes datos como para establecer cuantitativamente su valor. Únicamente dedujo que su valor debería ser muy pequeño. Sólo mucho tiempo después se desarrollaron las técnicas necesarias para calcular su valor, y aún hoy es una de las constantes universales conocidas con menor precisión. En 1798 se hizo el primer intento de medición y en la actualidad, con técnicas mucho más precisas se ha llegado a estos resultados. 

En unidades del Sistema Internacional.

.

G=6.67384(80)×10−11 N m2 kg−2

G=6.67384(80)×10−11 N m2 kg−2

PRIMERA LEY DE NEWTON O LEY DE LA INERCIA

La primera ley de Newton, conocida también como Ley de inercia, nos dice que si sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de reposo, que equivale a velocidad cero).

Como sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cuál sea el observador que describa el movimiento. Así, para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando lentamente por el pasillo del tren, mientras que para alguien que ve pasar el tren desde el andén de una estación, el interventor se está moviendo a una gran velocidad. Se necesita, por tanto, un sistema de referencia al cual referir el movimiento. La primera ley de Newton sirve para definir un tipo especial de sistemas de referencia conocidos como Sistemas de referencia inerciales, que son aquellos sistemas de referencia desde los que se observa que un cuerpo sobre el que no actúa ninguna fuerza neta se mueve con velocidad constante.

En realidad, es imposible encontrar un sistema de referencia inercial, puesto que siempre hay algún tipo de fuerzas actuando sobre los cuerpos, pero siempre es posible encontrar un sistema de referencia en el que el problema que estemos estudiando se pueda tratar como si estuviésemos en un sistema inercial. En muchos casos, suponer a un observador fijo en la Tierra es una buena aproximación de sistema inercial.

SEGUNDA LEY DE NEWTON

La Segunda ley de Newton nos dice que para que un cuerpo altere su movimiento es necesario que exista algo que provoque dicho cambio. Ese algo es lo que conocemos como fuerzas. Estas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.

La Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:

F = m a

Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley de Newton debe expresarse como:

F = m a

La unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una aceleración de 1 m/s², o sea,

1 N = 1 Kg · 1 m/s²

La expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para cuerpos cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va quemando combustible, no es válida la relación F = m · a. Vamos a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en los que pueda variar la masa.

La cantidad de movimiento también se conoce como momento lineal. Es una magnitud vectorial y, en el Sistema Internacional se mide en Kg·m/s. En términos de esta nueva magnitud física, la Segunda ley de Newton se expresa de la siguiente manera:

TERCERA LEY DE NEWTON O LEY DE ACCION Y REACCION

Tal como comentamos en al principio de la Segunda ley de Newton las fuerzas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.

La tercera ley de Newton, también conocida como Principio de acción y reacción nos dice que si un cuerpo A ejerce una acción sobre otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.

Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar hacia arriba.

Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la otra persona hace sobre nosotros, aunque no haga el intento de empujarnos a nosotros.

Hay que destacar que, aunque los pares de acción y reacción tenga el mismo valor y sentidos contrarios, no se anulan entre si, puesto que actúan sobre cuerpos distintos.

INERCIA:

En física, la inercia es la propiedad que tienen los cuerpos de permanecer en su estado de reposo o movimiento, mientras la fuerza sea igual a cero, o la resistencia que opone la materia a modificar su estado de reposo o movimiento. Como consecuencia, un cuerpo conserva su estado de reposo o movimiento rectilíneo uniforme si no hay una fuerza actuando sobre él.

Podríamos decir que es la resistencia que opone un sistema de partículas a modificar su estado dinámico. En física se dice que un sistema tiene más inercia cuando resulta más difícil lograr un cambio en el estado físico del mismo. Los dos usos más frecuentes en física son la inercia mecánica y la térmica. La primera de ellas aparece en mecánica y es una medida de dificultad para cambiar el estado de movimiento o reposo de un cuerpo. La inercia depende de la cantidad de masa y del inercia. La inercia térmica mide la dificultad con la que un cuerpo cambia su temperatura al estar en contacto con otros cuerpos o ser calentado. La inercia térmica depende de la calorífica. Las llamadas fuerzas de inercia son fuerzas ficticias o aparentes que un observador percibe en un sistema de referencia no-inercial.

Octubre 2014

PESO

En física clásica,   el peso es una medida de la fuerza gravitatoria que actúa sobre un objeto  .  El peso equivale a la fuerza que ejerce un cuerpo sobre un punto de apoyo, originada por la acción del campo gravitatorio local sobre la masa del cuerpo. Por ser una fuerza, el peso se representa como un vector, definido por su módulo, dirección y sentido, aplicado en el centro de gravedad del cuerpo y dirigido aproximadamente hacia el centro de la Tierra.

FUERZA

En física, la fuerza es una magnitud vectorial que mide la Intensidad del intercambio de momento lineal entre dos partículas o sistemas de partículas. Según una definición clásica, fuerza es todo agente capaz de modificar la cantidad de movimiento o la forma de los materiales. No debe confundirse con los conceptos de esfuerzo o de energía.

En el Sistema Internacional de Unidades, la unidad de medida de fuerza es el newton que se representa con el símbolo: N, nombrada así en reconocimiento a Isaac Newton por su aportación a la física, especialmente a la mecánica clásica. El newton es una unidad derivada que se define como la fuerza necesaria para proporcionar una aceleración de 1 m/s² a un objeto de 1 kg de masa.

TIPOS DE FUERZAS:

Para todas las fuerzas o interacciones entre los objetos podemos simplificarlo en dos categorías importantes:

• Fuerzas de contacto

• Fuerzas resultantes por la interacción a distancia

  Las fuerzas de contacto son las que resultan cuando dos objetos interactúan mientras se contactan físicamente.

·         Ejemplos son:

• Fuerza de Fricción
• Fuerza de Tensión
• Fuerza normal
• Fuerza de Resistencia del  aire
• Fuerza Aplicada
• Fuerza de empuje
• Fuerza de Resorte o Restauradora

Las fuerzas de acción a distancia son las que resultan de la interacción de dos objetos que no tienen que estar en contacto físico de uno con el otro y son capaces de ejercen un empujón o jalón debido a esa separación física.

·         Algunos ejemplos de este tipo de fuerza son:

• Fuerzas Gravitacionales
• Fuerzas Electromagnéticas

Fuerza elástica: es la que logran ejercer los resortes que, fuera de su posición normal, es decir, cuando están comprimidos o estirados y logran ejercer fuerza, ya sea empujando o tironeando un cuerpo.

Fuerza de rozamiento: es la fuerza de contacto que surge cuando un cuerpo es deslizado sobre una superficie y se opone a este movimiento. Dentro de esta fuerza encontramos dos tipos: las dinámicas y las estáticas. La fuerza estática establece la fuerza mínima que se precisa para mover un cuerpo. Esta fuerza es equivalente a la fuerza que se necesite para mover un cuerpo, aunque en sentido contrario. La fuerza que se opone al movimiento de un cuerpo es la de rozamiento dinámico.

Fuerza normal: es aquella que ejerce una superficie cuando reacciona ante un cuerpo que se desliza  sobre ella.   

Fuerza gravitatoria: es aquella fuerza de atracción que surge entre dos cuerpos. Esta fuerza está condicionada por la distancia y masa de ambos cuerpos y disminuye al cuadrado a medida que se incrementa la distancia.

Dentro de este tipo de fuerza se encuentra el peso que es la fuerza gravitatoria que se ejerce por la aceleración del planeta, ya sea la Tierra o cualquier otro. Esta fuerza gravitatoria depende de la distancia y la gravedad en la que se encuentre el cuerpo. El par de reacción del peso se encuentra en el planeta.

Fuerza electromagnética: es la que repercute sobre aquellos cuerpos que se encuentran eléctricamente cargado. Está presente en las transformaciones químicas y físicas tanto de átomos como de moléculas.

Interacción nuclear fuerte: es la que logra mantener los componentes de los núcleos atómicos unidos. Actúa entre dos nucleones, neutrones o protones de forma indistinta y tiene mayor intensidad que la electromagnética.

Interacción nuclear débil: es la que logra la desintegración beta de los neutrones, los neutrinos, son sólo sensibles a esta clase de interacción. Este tipo de fuerza tiene menor alcance que la interacción nuclear fuerte y su intensidad es menor a la electromagnética.

ACELERACIÓN DE LA GRAVEDAD

(g)

La aceleración de la gravedad es la manifestación de la atracción universal que impulsa los cuerpos hacia el centro de la tierra, es la fuerza que determina el peso de los cuerpos. La aceleración de la gravedad se denota por la letra “g” y se define como el intercambio constante de la velocidad por unidad de tiempo percibido por un cuerpo en caída libre, es directamente proporcional a la masa del cuerpo en kilogramos.

De acuerdo con el SI (sistema internacional de unidades) la magnitud de la aceleración de la gravedad se mide en unidades de m/s², aunque también es común encontrarla expresada en otras unidades como gales, en honor a Galileo Galilei.

El valor de la aceleración de la gravedad local es de suma importancia al realizar correcciones en mediciones de alta exactitud, con instrumentos basados en método primario.

Al describir la aceleración de la gravedad es necesario referirse al físico, matemático, astrónomo y pensador italiano Galileo Galilei (1564 – 1642), que formuló las leyes que rigen la aceleración en la caída libre de los cuerpos en su conocido experimento con las balas de cañón de diferente peso  en la torre inclinada de Pisa, repuntando con esto las antiguas teorías aristotélicas.       

La aceleración de la gravedad no es la misma en todos los lugares del planeta: en los polos es de 9.832 m/s² y en el ecuador es de 9.87 m/s².

Para nuestro curso la aceleración de la gravedad tendrá un valor de 9.81m/s².                                                                                                  

GALILEO GALILEI

(P isa, 15 de febrero de 1564 - 8 de enero de 1642)

Fue un astrónomo, filósofo, ingeniero, 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».

Su trabajo experimental es considerado complementario a los escritos de Francis Bacon en el establecimiento del moderno método científico y su carrera científica es complementaria a la de Johannes Kepler. Su trabajo se considera una ruptura de las teorías asentadas de la física aristotélica y su enfrentamiento con la Inquisición romana de la Iglesia católica suele presentarse como el mejor ejemplo de conflicto entre religión y ciencia en la sociedad occidental.

En 1581 Galileo ingresó en la Universidad de Pisa, donde se matriculó como estudiante de medicina por voluntad de su padre. Cuatro años más tarde, sin embargo, abandonó la universidad sin haber obtenido ningún título, aunque con un buen conocimiento de Aristóteles. Entretanto, se había producido un hecho determinante en su vida: su iniciación en las matemáticas, al margen de sus estudios universitarios, y la consiguiente pérdida de interés por su carrera como médico. De vuelta en Florencia en 1585, Galileo pasó unos años dedicado al estudio de las matemáticas, aunque interesado también por la filosofía y la literatura (en la que mostraba sus preferencias por Ariosto frente a Tasso); de esa época data su primer trabajo sobre el baricentro de los cuerpos -que luego recuperaría, en 1638, como apéndice de la que habría de ser su obra científica principal- y la invención de una balanza hidrostática para la determinación de pesos específicos, dos contribuciones situadas en la línea de Arquímedes, a quien Galileo no dudaría en calificar de «sobrehumano».

ARISTOTELES

(384 a. C.-322 a. C.)

Fue un polímata: filósofo, lógico y científico de la Antigua Grecia cuyas ideas han ejercido una enorme influencia sobre la historia intelectual de Occidente por más de dos milenios. Aristóteles escribió cerca de 200 tratados (de los cuales sólo nos han llegado 31) sobre una enorme variedad de temas, incluyendo lógica, metafísica, filosofía de la ciencia, ética, filosofía política, estética, retórica, física, astronomía y biología.

Entre muchas otras contribuciones, Aristóteles formuló la teoría de la generación espontánea, el principio de no contradicción, las nociones de categoría, sustancia, acto, potencia y primer motor inmóvil. Algunas de sus ideas, que fueron novedosas para la filosofía de su tiempo, hoy forman parte del sentido común de muchas personas.

Aristóteles fue discípulo de Platón y de otros pensadores (como Eudoxo) durante los veinte años que estuvo en la Academia de Atenas.  Fue maestro de Alejandro Magno en el Reino de Macedonia.  En la última etapa de su vida fundó el Liceo en Atenas, donde enseñó hasta un año antes de su muerte.

     CAIDA LIBRE

En física, se denomina caída libre al movimiento de un cuerpo bajo la acción exclusiva de un campo gravitatorio. Esta definición formal excluye a todas las caídas reales influenciadas en mayor o menor medida por la resistencia aerodinámica del aire, así como a cualquier otra que tenga lugar en el seno de un fluido; sin embargo, es frecuente también referirse coloquialmente a éstas como caídas libres, aunque los efectos de la viscosidad del medio no sean por lo general despreciables.

El concepto es aplicable también a objetos en movimiento vertical ascendente sometidos a la acción desaceleradora de la gravedad, como un disparo vertical; o a cualquier objeto (satélites naturales o artificiales, planetas, etc.) en órbita alrededor de un cuerpo celeste. Otros sucesos referidos también como caída libre lo constituyen las trayectorias geodésicas en el espacio-tiempo descritas en la teoría de la relatividad general.

Ejemplos de caída libre deportiva los encontramos en actividades basadas en dejarse caer una persona a través de la atmósfera sin sustentación alar ni de paracaídas durante un cierto trayecto.

FRICCION

Se define como fuerza de rozamiento o fuerza de fricción, a la fuerza entre dos superficies en contacto, a aquella que se opone al movimiento entre ambas superficies (fuerza de fricción dinámica) o a la fuerza que se opone al inicio del deslizamiento (fuerza de fricción estática). 

LA ECOGRAFÍA:

La ecografía: también llamada ultrasonografía o ecosonografía, es un procedimiento de diagnóstico usado en los hospitales que emplea el ultrasonido para crear imágenes bidimensionales o tridimensionales. Un pequeño instrumento muy similar a un "micrófono" llamado transductor emite ondas de ultrasonidos. Estas ondas sonoras de alta frecuencia se transmiten hacia el área del cuerpo bajo estudio, y se recibe su eco. El transductor recoge el eco de las ondas sonoras y una computadora convierte este eco en una imagen que aparece en la pantalla.

La ecografía es un procedimiento sencillo, no invasivo, en el que no se emplea radiación, a pesar de que se suela realizar en el servicio de radiodiagnóstico, y por eso se usa con frecuencia para visualizar fetos que se están formando. Al someterse a un examen de ecografía, el paciente sencillamente se acuesta sobre una mesa y el médico mueve el transductor sobre la piel que se encuentra sobre la parte del cuerpo a examinar. Antes es preciso colocar un gel sobre la piel para la correcta transmisión de los ultrasonidos.

ULTRASONIDO

El ultrasonido es una onda acústica o sonora cuya frecuencia está por encima del umbral de audición del oído humano (aproximadamente 20.000 Hz).

Algunos mamíferos como los delfines y los murciélagos lo utilizan de forma parecida al radar en su orientación. A este fenómeno se lo conoce como ecolocalización. Se trata de que las ondas emitidas por estos animales sean tan altas que “rebotan” fácilmente en todos los objetos alrededor de ellos, esto hace que creen una “imagen” y se orienten en donde se encuentran.

EL  RADAR

El radar: Es un sistema que usa ondas electromagnéticas para medir distancias, altitudes, direcciones y velocidades de objetos estáticos o móviles como aeronaves, barcos, vehículos motorizados, formaciones meteorológicas y el propio terreno. Su funcionamiento se basa en emitir un impulso de radio, que se refleja en el objetivo y se recibe típicamente en la misma posición del emisor. A partir de este "eco" se puede extraer gran cantidad de información. El uso de ondas electromagnética con diversas longitudes de onda permite detectar objetos más allá del rango de otro tipo de emisiones (luz visible, sonido, etc.)

MOVIMIENTO ONDULATORIO, MODELO DE ONDAS, Y EXPLICACION DE CARACTERISTICAS DEL SONIDO.

 MOVIMIENTO ONDULATORIO:

 Proceso por el que se propaga energía de un lugar a otro sin transferencia de materia, mediante ondas mecánicas o electromagnéticas.

ONDA:

Una onda es una perturbación que se propaga desde el punto en que se produjo hacia el medio que rodea ese punto. Las ondas requieren un medio elástico para propagarse.

ONDAS MECANICAS:

Una onda mecánica es una perturbación de las propiedades mecánicas de un medio material (posición, velocidad y energía de sus átomos o moléculas) que se propaga en el medio.

Todas las ondas mecánicas requieren:

1.    Alguna fuente que cree la perturbación.

2.    Un medio en el que se propague la perturbación.

3.    Algún medio físico a través del cual elementos del medio puedan influir uno al otro.

El sonido es el ejemplo más conocido de onda mecánica, que en los fluidos se propaga como onda longitudinal de presión. 

ONDA TRANSVERSAL:

Una onda transversal es una onda en la que cierta magnitud vectorial presenta oscilaciones en alguna dirección perpendicular a la dirección de propagación.

Una ola en un estanque y una onda en una cuerda son ondas transversales que se visualizan fácilmente.  Como las  olas del mar.

ONDA LONGITUDINAL:

Una onda longitudinal es una onda mecánica en la que el movimiento de oscilación de las partículas del medio es paralelo a la dirección de propagación de la onda. Ejemplos de ondas longitudinales son el sonido y las ondas sísmicas.

CRESTA:

Las partes más altas  de la onda se llaman  crestas.

VALLE: 

Las partes más baja de una onda se llaman valles.

AMPLITUD DE ONDA ( A ):

La altura que alcanza la cresta se  llama amplitud de onda.

LONGITUD DE ONDA ( λ ):

Es  la distancia entre dos crestas o dos valles consecutivos.

PERIODO ( T ): 

Es el tiempo que tarda una onda o ciclo completo en pasar por un punto fijo se le llama Periodo ( T ).

FRECUENCIA ( f ):

Número de ondas que pasan por un punto en un segundo. Unidad de medida el hertz (Hz) o ciclos por segundo (ciclos / s)

RAPIDEZ DE PROPAGACION:

Rapidez o velocidad  de propagacion = Longitud de onda por la frecuencia.       

SONIDO:

Es una onda mecánica longitudinal que se produce cuando un objeto vibra, por ejemplo la cuerda de una guitarra y  las cuerdas vocales.

TONO:

Se relaciona con la frecuencia y nos permite distinguir entre sonidos graves y agudos.

INTENSIDAD:

La intensidad de sonido se define como la potencia acústica transferida por una onda sonora por unidad de área normal a la dirección de propagación (VOLUMEN).

TIMBRE:

Una nota musical pura.

REFLEXIÓN: 

Reflejar.

REFRACCIÓN:

 Descomposición. 

TEMA: INTERPRETACION Y REPRESENTACION DE GRAFICAS POSICION – TIEMPO

GRAFICAS.

Un gráfico o una representación gráfica son un tipo de representación de datos, generalmente numéricos, mediante recursos  gráficos, (líneas, vectores, superficies o símbolos), para que se manifieste visualmente la relación matemática.

MOVIMIENTO:

El movimiento es un cambio de la posición de un cuerpo a lo largo del tiempo respecto de un sistema de referencia.

POSICION:

En física, la posición de una partícula indica su localización en el espacio o en el espacio-tiempo. Se representa mediante sistemas de coordenadas.

TIEMPO:

El tiempo es una magnitud física con la que medimos la duración o separación de acontecimientos, sujetos a cambio, de los sistemas sujetos a observación.

PROPORCIONALIDAD DIRECTA:

Dos magnitudes son directamente proporcionales si al multiplicar o dividir una de ellas por un número, la otra queda multiplicada o dividida por ese mismo número.

INCLINACION:

Desviación de una cosa de su posición vertical u horizontal:

PENDIENTE:

En matemáticas y ciencias aplicadas se denomina pendiente a la inclinación de un elemento ideal, natural o constructivo respecto de la horizontal.

DISTANCIA:

En matemática, es la distancia entre dos puntos del espacio  equivale a la longitud del segmento de la recta que los une, expresado numéricamente.

RAPIDEZ CONSTANTE:

Un cuerpo que se mueve en una trayectoria circular puede tener una rapidez constante, pero no velocidad constante, ya que la dirección del movimiento cambia constantemente.

MOVIMIENTO RECTILINEO UNIFORME:

Un movimiento es rectilíneo cuando un móvil describe una trayectoria recta, y es uniforme cuando su velocidad es constante en el tiempo, dado que su aceleración es nula.

Magnitudes fundamentales básicas del Sistema Internacional