miércoles, 24 de marzo de 2010

Tarea de investigacion

Coulomb

Charles-Augustin de Coulomb fue un físico e ingeniero militar francés. Se recuerda por haber descrito de manera matemática la ley de atracción entre cargas eléctricas. En su honor la unidad de carga eléctrica lleva el nombre de coulomb (C). Entre otras teorías y estudios se le debe la teoría de la torsión recta y un análisis del fallo del terreno dentro de la mecánica de suelos.
Fue el primer científico en establecer las leyes cuantitativas de la electrostática, además de realizar muchas investigaciones sobre: magnetismo, rozamiento y electricidad. Sus investigaciones científicas están recogidas en siete memorias, en las que expone teóricamente los fundamentos del magnetismo y de la electrostática. En 1777 inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de atracción o repulsión que ejercen entre sí dos cargas eléctricas, y estableció la función que liga esta fuerza con la distancia. Con este invento, culminado en 1785, Coulomb pudo establecer el principio, que rige la interacción entre las cargas eléctricas, actualmente conocido como ley de Coulomb: . Coulomb también estudió la electrización por frotamiento y la polarización, e introdujo el concepto de momento magnético. El coulomb (símbolo C), es la unidad derivada del Sistema Internacional de Unidades (SI) para la medida de la magnitud física cantidad de electricidad (carga eléctrica). Nombrada en honor de Charles-Augustin de Coulomb.

Volta
En 1775 Volta realizó su primer invento, un aparato relacionado con la electricidad. Con dos discos metálicos separados por un conductor húmedo, pero unidos con un circuito exterior. De esta forma logra por primera vez, producir corriente eléctrica continua, inventando el electróforo perpetuo, un dispositivo que una vez que se encuentra cargado, puede transferir electricidad a otros objetos, y que genera electricidad estática. Entre los años 1786 y 1788, se dedicó a la química, descubriendo y aislando el gas de metano.
En 1780, un amigo de Volta, Galvani, observó que el contacto de dos metales diferentes con el músculo de una rana originaba la aparición de corriente eléctrica. En 1794, a Volta le interesó la idea y comenzó a experimentar con metales únicamente, y llegó a la conclusión de que el tejido muscular animal no era necesario para producir corriente eléctrica. Este hallazgo suscitó una fuerte controversia entre los partidarios de la electricidad animal y los defensores de la electricidad metálica, pero la demostración, realizada en 1800, del funcionamiento de la primera pila eléctrica certificó la victoria del bando favorable a las tesis de Volta.

Galvani
A partir aproximadamente de 1780, Galvani comenzó a incluir en sus conferencias pequeños experimentos prácticos que demostraban a los estudiantes la naturaleza y propiedades de la electricidad. En una de estas experiencias, el científico demostró que, aplicando una pequeña corriente eléctrica a la médula espinal de una rana muerta, se producían grandes contracciones musculares en los miembros de la misma. Estas descargas podían lograr que las patas (incluso separadas del cuerpo) saltaran igual que cuando el animal estaba vivo.
El médico había descubierto este fenómeno mientras disecaba una pata de rana, su bisturí tocó accidentalmente un gancho de bronce del que colgaba la pata. Se produjo una pequeña descarga, y la pata se contrajo espontáneamente. Mediante repetidos y consecuentes experimentos, Galvani se convenció de que lo que se veía eran los resultados de los que llamó "electricidad animal". Galvani identificó a la electricidad animal con la fuerza vital que animaba los músculos de la rana, e invitó a sus colegas a que reprodujeran y confirmaran su descubrimiento.
Así lo hizo en la Universidad de Pavía el colega de Galvani Alejandro Volta quien afirmó que los resultados eran correctos pero no quedó convencido con la explicación de Galvani.

Canvedish
Cavendish es especialmente conocido por sus investigaciones en la química del agua y del aire, y por el cálculo de la densidad de la Tierra. Mediante lo que se conoce como ‘experimento Cavendish’, que describió en su trabajo Experiences to determine the density of the Earth (1789), determinó que la densidad de la Tierra era 5,45 veces mayor que la densidad del agua, un cálculo muy cercano a la relación establecida por las técnicas modernas (5,5268 veces). Cavendish demostró experimentalmente que la ley de la gravedad de Newton se cumplía igualmente para cualquier par de cuerpos. Para ello utilizó una balanza de torsión en un famoso experimento, conocido como el experimento de Cavendish, en el que determinó la densidad de la Tierra. A partir de su experimento, ya en el siglo XIX, fue calculada la constante universal G, que fue reconocida como una de las constantes fundamentales de la naturaleza. Cavendish en su trabajo no necesitó calcular esta constante para su propósito, no obstante, es un común anacronismo el atribuirle a Cavendish el descubrimiento o la primera medida del valor de esta constante.
El instrumento construido por Cavendish consistía en una balanza de torsión con una vara horizontal de seis pies de longitud en cuyos extremos se encontraban dos esferas metálicas. Esta vara colgaba suspendida de un largo hilo. Cerca de las esferas Cavendish dispuso dos esferas de plomo de unos 175 kg cuya acción gravitatoria debía atraer las masas de la balanza produciendo un pequeño giro sobre esta. Para impedir perturbaciones causadas por corrientes de aire, Cavendish emplazó su balanza en una habitación a prueba de viento y midió la pequeña torsión de la balanza utilizando un telescopio.

Ejercicios de tarea





jueves, 4 de febrero de 2010

Construcción de un telescopio y microscopio

TELESCOPIO

Consigue dos lentes convergentes de distinta distancia focal. Te aconsejo una de 30 cm y otra de 5 cm.

Consigue dos tubos de cartón de modo que uno entre ajustado dentro del otro. Si no los consigues puedes cortar uno a lo largo y encajarlo encima del otro. También puedes hacerlos de cartulina.

Corta el tubo exterior de 30 cm y el interior de unos 10 o 15 cm (no es necesaria mucha precisión porque solo es para moverlo dentro del otro y poder enfocar). Traza una línea recta a lo largo del tubo pequeño y divídela en cm.

Usando cinta adhesiva transparente coloca en el extremo del tubo más largo la lente menos convergente (la más delgada) y en el extremo del otro tubo la más convergente. Hazlo con cuidado para que las lentes queden en un plano paralelo a la sección del tubo ya que esto te facilitará que quede alineado el eje óptico de las dos lentes.




MICROSCOPIO

El microscopio que vamos a construir se puede dividir en cuatro partes:
-La parte óptica
- El aparato de enfoque
- La estructura de soporte o portaplatina
- El sistema de iluminación

Para fabricar el lente necesitas (fig.4) una varilla de vidrio con un diámetro de unos 3 mm a 5 mm, un mechero Bunsen y un par de pinzas.

Para reducir la formación de burbujas de gas en las esferas de vidrio, debes lavar bien la varilla de vidrio con agua y jabón. Evita tocar con las manos la parte central de la varilla. Luego de ajustar la llama del mechero Bunsen, calienta la parte central de la varilla mientras la haces girar entre los dedos. Cuando el vidrio esté lo suficientemente caliente y blando, quita de la llama y jala con firmeza con ambas manos hasta obtener una varilla de unos 0.3 m. Rompe la varilla con las pinza por el medio, sin tocar con los dedos. Luego acerca a la llama la varilla delgada y notarás que se produce una esferita, déjala en la llama hasta que tenga un tamaño de 1.5 mm a 2 mm. Luego saca de la lama y deja que la esfera se enfríe. Ahora rompe la varilla a unos 10 mm de la esfera. Usarás esta colita para pegar la esfera en su lugar. Lo que garantiza la forma esférica de la bolita es la tensión superficial del vidrio fundido. Aunque la fuerza gravitacional tiende a deformar la esfera, para obtener lentes de buena calidad debes mantener las dimensiones que te damos. Deberás preparar unas 10 esferitas, luego las examinas con una lupa para escoger la que tenga las dimensiones adecuadas y que esté sin burbujas de aire y otras imperfecciones.

Como necesitamos enfocar con mucho cuidado, el lente está sujeto a una lámina de metal conectada a dos tornillos. El primero sirve para el enfoque y el segundo para el ajuste fino.
El objetivo (lente) se coloca en una de las láminas sobre un agujero. En la fig. 3 se ven las dimensiones. La forma en U le da a las dos láminas estabilidad.
Como puedes ver en las figuras 2 y 3 la base del objetivo está curvada para darle más estabilidad.

La portaplatina es simplemente una caja de madera con dos aberturas a los lados. Está sujeta con pegamento y clavos. La parte de arriba debería tener un material como Formica, pero no es muy necesario. Lo que sí debes hacer es un agujero de unos 10 mm de diámetro para que pase la luz del iluminador. También debes hacer dos agujeros para los tornillos.

lunes, 25 de enero de 2010

Tarea de investigación

Efecto fotoeléctrico

La emisión de electrones por metales iluminados con luz de determinada frecuencia fue observada a finales del siglo XIX por Hertz y Hallwachs. El proceso por el cual se liberan electrones de un material por la acción de la radiación se denomina efecto fotoeléctrico o emisión fotoeléctrica. Sus características esenciales son:

--Para cada sustancia hay una frecuencia mínima o umbral de la radiación electromagnética por debajo de la cual no se producen fotoelectrones por más intensa que sea la radiación.

--La emisión electrónica aumenta cuando se incrementa la intensidad de la radiación que incide sobre la superficie del metal, ya que hay más energía disponible para liberar electrones.

En los metales hay electrones que se mueven más o menos libremente a través de la red cristalina, estos electrones no escapan del metal a temperaturas normales por que no tienen energía suficiente. Calentando el metal es una manera de aumentar su energía. Los electrones "evaporados" se denominan termoelectrones, este es el tipo de emisión que hay en las válvulas electrónicas.



Principio de Incertidumrede Heisenberg

"El hecho de que cada partícula lleva asociada consigo una onda, impone restricciones en la capacidad para determinar al mismo tiempo su posición y su velocidad". W. Heisenberg.

El principio de incertidumbre afirma que no se puede determinar, simultáneamente y con precisión arbitraria, ciertos pares de variables físicas, como son, por ejemplo, la posición y el momento lineal (cantidad de movimiento) de un objeto dado. En otras palabras, cuanta mayor certeza se busca en determinar la posición de una partícula, menos se conoce su cantidad de movimiento lineal y, por tanto, su velocidad. Esto implica que las partículas, en su movimiento, no tienen asociada una trayectoria bien definida.




Escuela de Copenhague

Fundada en 1934, la Escuela de Copenhague fue una de las escuelas lingüísticas estructuralistas más importantes de Europa.

Sus principales representantes fueron Hjelmslev, en cuya obra Principios de gramática general desarrolló su teoría de la glosemática, y Brøndal, que trató de descubrir las categorías lógicas del lenguaje.

La Escuela de Copenhague se muestra como un paradigma original y comprensivo, disntinguiéndose como un centro de pensamiento que ha dado renovado impulso a los estudios de seguridad y que permite seguir un programa de investigación sobre los nuevos problemas y desafíos de la seguridad en la globalización

martes, 12 de enero de 2010

Aplicaciones de las ondas electromagnéticas

Ondas Radio
El uso más habitual de las ondas de radio con efecto terapéutico se lleva a cabo mediante el uso de corrientes alternas de frecuencia superior a los 100 KHz. En la actualidad, las ondas de radio se emplean sobre todo en el tratamiento denominado onda corta. Aparte de su efecto térmico, la onda corta posee otros efectos como son el aumento de la circulación (hiperemia), aumento leucocitario pasajero y acción analgésica y antiinflamatoria.

Microondas
Las ondas microondas tienen muchas aplicaciones. Una de ellas es la de los hornos. Su funcionamiento se basa en el hecho de que la radiación electromagnética de muy alta frecuencia tiene mucha energía, por lo que hay una transferencia de calor muy grande a los alimentos en poco tiempo.
Las comunicaciones y el radar son otras dos aplicaciones de las microondas.


Infrarrojos
Los rayos infrarrojos se utilizan comúnmente en nuestra vida cotidiana: cuando encendemos el televisor y cambiamos de canal con nuestro mando a distancia; en el supermercado, nuestros productos se identifican con la lectura de los códigos de barras; vemos y escuchamos los discos compactos... todo, gracias a los infrarrojos. Estas son sólo algunas de las aplicaciones más simples, ya que se utilizan también en sistemas de seguridad, estudios oceánicos, medicina, etc.


Luz visible
Se denomina espectro visible a la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm.
Los ojos de muchas especies perciben longitudes de onda diferentes de las del espectro visible del ojo humano. Por ejemplo, muchos insectos, tales como las abejas pueden ver la luz ultravioleta que es útil para encontrar el néctar en las flores. Por esta razón, los éxitos reproductivos de las especies de plantas cuyos ciclos de vida están vinculados con la polinización de los insectos, dependen de que produzcan emisión ultravioleta, más bien que del colorido aparente a los ojos humanos.

Rayos X
Los rayos X se emplean sobre todo en los campos de la investigación científica, la industria y la medicina.
El estudio de los rayos X ha desempeñado un papel primordial en la física teórica, sobre todo en el desarrollo de la mecánica cuántica. Como herramienta de investigación, los rayos X han permitido confirmar experimentalmente las teorías cristalográficas. Utilizando métodos de difracción de rayos X es posible identificar las sustancias cristalinas y determinar su estructura.
Existen además otras aplicaciones de los rayos X, entre las que figuran la identificación de gemas falsas o la detección de mercancías de contrabando en las aduanas; también se utilizan en los aeropuertos para detectar objetos peligrosos en los equipajes. Los rayos X ultrablandos se emplean para determinar la autenticidad de obras de arte y para restaurar cuadros.
En la radioterapia se emplean rayos X para tratar determinadas enfermedades, en particular el cáncer, exponiendo los tumores a la radiación.

Espectro electromagnético

Se denomina espectro electromagnético a la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas. Referido a un objeto se denomina espectro electromagnético o simplemente espectro a la radiación electromagnética que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. Dicha radiación sirve para identificar la sustancia de manera análoga a una huella dactilar. Los espectros se pueden observar mediante espectroscopios que, además de permitir observar el espectro, permiten realizar medidas sobre éste, como la longitud de onda, la frecuencia y la intensidad de la radiación.

El espectro electromagnético se extiende desde la radiación de menor longitud de onda, como los rayos gamma y los rayos X, pasando por la luz ultravioleta, la luz visible y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio. Se cree que el límite para la longitud de onda más pequeña posible es la longitud de Planck mientras que el límite máximo sería el tamaño del Universo aunque formalmente el espectro electromagnético es infinito y continuo.

martes, 22 de diciembre de 2009