martes, 11 de junio de 2013

Cavendish: la constante de la gravitación universal



1. The royal society es la sociedad más antigua sociedad del reino unido que tiene y siempre ha tenido los mejores científicos creada en 1660, su objetivo es reconocer, promover y apoyar a la ciencia y promover el uso de la ciencia para el beneficio de la humanidad, entre los científicos más distinguidos que formaron parte de esta fundación fueron Darwin, Robert Boyle, Robert Hooke, Benjamin Franklin y Sir Isaac Newton
Entre sus logros estan los descubrimientos de estos científico, hace poco se publicó un documento que incluía las notas de la cometa de Franklin y hasta la teoría de la luz y los colores
2.
Abundancia de los gases más importantes



El flogisto fue una teoría postulada por Georg Ernst Stahl que explicaba el fenómeno de la combustión que decía que el calor se presentaba de dos formas libre y en combinación (flogisto) decía que el flogisto era inherente a todos los cuerpos y que la combustión es el paso de forma de fuego combinado a fuego libre. Esta teoría fue descartada cuando Lavoisir descubrió que se trataba de una reacción química.

3.  Cavendish descubrió la composición química y afirmo que estaba compuesto por aire desflogilizado (oxígeno)  unido al flogisto (hidrógeno) 
Además Cavendish descubrió las propiedades químicas del hidrógeno tales como la densidad, el punto de ebullición, el punto de fusión o el estado de oxidación

4. El calor específico de una sustancia es la cantidad de energía que intercambia un kilogramo de una determinada sustancia cuando su temperatura se modifica (varía) en un kelvin su unidad es J/kg K

5. La ley de Coulomb dicta esto:
La fuerza F de acción recíproca entre cargas puntuales es directamente proporcional al producto de las cargas eléctricas (q y q') e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa (d).
Siendo las cargas puntuales las de los cuerpos cargados, cuyas dimensiones son pequeñas en comparación con las distancias que los separa.







La ley de la gravitación dicta esto:
La fuerza ejercida entre dos cuerpos de masas m_{1} y m_{2} separados una distancia r es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia.


Las leyes son las mismas solo que cambia las variables y la constante (G y K) ya que en la LGU se aplic aa cuerpos mientras que en la ley de Coulomb se aplica con cargas.


6. Un condensador es un dispositivo capaz de almacenar energía sosteniendo un campo eléctrico. Está formado por un par de superficies conductores, separadas por un material poco conductor o por el vacío. Las placas, adquieren una determinada carga eléctrica, positiva en una de ellas y negativa en la otra, siendo nula la variación de carga total.
Si se podría construir uno casero (botella de Leyden) para ello necesitaríamos: un bote plástico  papel de aluminio, gomas, hilo de cobre, tornillo de punta redonda, Voltímetro, generador de Van de Craaff. Montaje:

  • Recubrimos el bote de plástico por dentro y por fuera de papel de aluminio que después aseguramos con gomas.
  • Cogemos el tapón lo perforamos e introducimos el tornillo con un alambre, se sujeta el cepillo de colección (cable del salen varios hilos) en la parte superior del tornillo.
  • Enroscamos el tapón en el bote, conectamos otro alambre por la parte exterior de la botella.
  • Cargamos el condensador con el generador de Van de Graaff, si lo hemos cargado correctamente y construido bien debería saltar alguna chispa. Repetimos el proceso por segunda vez para asegurarnos de que nos ha salido bien.
  • Tras comprobar que funciona correctamente cargamos una tercera vez el condensador (botella de Leyden). En esta ocasión medimos el voltaje que irradia el condensador con el voltímetro el voltaje se ira reduciendo cuanto más tiempo pase sin cargarse.
  • Por último podemos ver que el condensador o botella de Leyhen no tiene porque cargarse con un condensador. También puede ser cargado con la electricidad que se obtiene frotando un globo o un tubo de plástico.

7. Un termómetro contiene en su interior el único metal que a temperatura ambiente esta en estado liquido. Cuando el termómetro entra en contacto con un cuerpo u objeto que irradie calor el mercurio se dilatara más o menos dependiendo del calor irradiado. Las diferentes escalas térmicas son:


  • Escala Celsius: se asigna el valor de 0 a la temperatura de fusión del hielo y el valor de 100 a la temperatura de ebullición del agua. El intervalo entre 0 y 100 se divide en 100 partes iguales y cada parte es un grado celsius (ºC). Como existen 100 grados entre los dos puntos fijos del termómetro, esta escala se denomina centígrada.
  • Escala Fahrenheit: se asigna el valor de 32 a la temperatura de fusión del hielo y el valor de 212 a la temperatura de ebullición del agua. El intervalo entre 32 y 212 se divide en 180 partes iguales y cada parte es un grado Fahrenheit (ºF).
  • Escala absoluta: En esta escala se asigna el valor 0 a la más baja que teóricamente existe en nuestro universo. Esta temperatura es inalcanzable debido a que la velocidad de las moléculas es nula. No se usan temperaturas negativas en esta escala. Se asigna el valor de 273 a la temperatura de fusión del hielo y el valor de 373a la temperatura de ebullición del agua.
8.  el centro de gravedad de un cuerpo es el punto respecto al cual las fuerzas que la gravedad ejerce sobre los diferentes puntos materiales que constituyen el cuerpo producen un momento resultante nulo.

9. La balanza de torsión consiste en una barra que se encuentra suspendida de un hilo, que puede llegar a torcerse. Cuando la barra logra girar, entonces el hilo va a tender (como respuesta refleja) a regresarla a su posición original. En el momento en el que llegamos a conocer la fuerza de torsión que el alambre va a ejercer directamente sobre la barra se obtiene un mecanismo muy sensible para llevar a cabo el proceso de medición de fuerzas. En el experimento de Cavendish:
Coloco en los extremos de la vara dos esferas hechas de metal. La vara, a su vez, estaba colgada mediante la suspensión de un extenso hilo. Cerca de las esferas,Cavendish colocó otras dos esferas pero hechas de plomo y de un peso superior a los 170 kilogramos. La acción gravitatoria de estas pesas lo que debía lograr era la atracción de las masas de la balanza, justamente produciendo un giro pequeño sobre la misma. Como la corriente de aire podía provocar numerosos imprevistos, Cavendish emplazó la balanza en su cuarto a prueba de todas las incidencias del viento, para luego medir la torsión pequeña de la medidora con la ayuda de un telescopio.

10. El magnetismo es un fenómeno físico por el que los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. El problema de emplear el hierro en esta experiencia es que al ser un imán podría confundir bastante dado que seria muy probable que las esferas se atrajeran entre si confundiendo bastante si al que lo haga por primera vez y desconozca las propiedades magnéticas del hierro u otros metales como el nidel, cobalto, etc. Por lo que es recomendable usar otros metales carentes de propiedades magnéticas para que nadie confunda el concepto de fuerza de gravedad con fuerza magnética



miércoles, 8 de mayo de 2013

Millikan, la unidad de carga eléctrica


1. La hipótesis de Symmer dice que los objetos se pueden cargar positivamente o negativamente dependiendo del objeto que se frota. Así una varilla de vidrio se carga positivamente y una de resina negativamente y cuando se unen se compensa la una con la otra.


2. En un tubo de descarga o de rayos catódicos esta implicada la electricidad dado que los rayos se producen entre dos metales con una diferencia potencial de miles de voltios. De forma que surgen del cátodo (el electrodo negativo) y se sienten atraídos por el ánodo (el electrodo positivo). Thomson desvió los rayos catódicos haciendo en el tubo el mayor vació de la época, llegando al punto en el que los rayos catódicos se veían desviados por los campos eléctrico y magnético. La conductividad aumenta a medida que disminuye la presión del gas y viceversa al igual que al haber menor presión hay menor temperatura y viceversa.


3. Thomson descubre que Dalton está equivocado al decir que los átomos son indivisibles dado que descubre que los átomos están formados por partículas de masa y carga negativa llamadas electrones. Thomson entonces propone el primer modelo atómico:
Thomson imaginó que los átomos serían una estructura en la cual pequeños grupos de electrones cargados negativamente estarían dispersos dentro de una nube de cargas positivas (ya que Eugen Golstein había descubierto en 1886 que los átomos tenían cargas positivas). La carga positiva de la nube compensa exactamente la negativa de los electrones siendo el átomo eléctricamente neutro.
Sin embargo este modelo atómico fue rechazado por hacer predicciones incorrectas sobre la distribución de la carga positiva en el interior de los átomos. Siendo sustituido por el de Rutherford. Sin embargo a pesar de no ser el modelo correcto explicó muchas cosas como los rayos catodicos y la química lo cual era un gran avance para su época.

4.Michelson construyo en la base de un edificio al nivel del mar un interferómetro, un aparato que se compone de un semiespejo, que divide la luz en dos haces que viajan en un determinado ángulo el uno respecto al otro. Con esto se lograba enviar a la vez dos rayos de luz en direcciones perpendiculares, hacerles recorrer distancias iguales y recogerlos en un punto común, en donde se crea un patrón de interferencia que depende de la velocidad de la luz en los dos brazos del interferómetro. Cualquier diferencia en esta velocidad (provocada por la diferente dirección de movimiento de la luz con respecto al movimiento del éter) sería detectada.


El éter es  una sustancia muy ligera,  que se creía que ocupaba todo el espacio vacío como un fluido.

Yo creo que el éter no podría existir en la realidad debido a que en el aire hay oxígeno y demas gases y en el espacio hay lo que se llama antimateria.


5.Debido a que los rayos x le cedían carga a las gotas de aceite, porque el atomo de aceite sufre una interación con los rayos x y le arrancan electrones con lo que gana carga, se ioniza

6. El experimento de Milikan era el siguiente:




En un aparato como este: 
Se introducían unas gotas de aceite con un atomizador y las gotas bajaban por gravedad, por lo que milikan era capaz de calcular la masa de una gota por su velocidad terminal, despues, Milikan ionizaba las gotas, quitandolas carga con rayos x por lo que las gotas que hubiesen bajado no tenían carga, después al aumentar el voltaje llega un punto en el que la fuerza electromagnética es mayor que la gravedad y las gotas de aceite suben.



7. El efecto fotoeléctrico consiste en que un metal o una fibra "suelta" o desprende electrones cuando incide sibre el una luz
El artículo de Einstein se llamaba Un punto de vista heurístico sobre la producción y transformación de luz. En él Einstein proponía su idea de los fotones y mostraba cómo se podía utilizar este concepto para explicar el efecto fotoeléctrico, este artículo puso los cimientos de la mecánica cuántica.


8.Es interesante que los científicos pasen algunos años en distintos centros de los que se formaron ya que en cada centro los métodos de enseñanza no es igual en todos, y se puede a llegar a adquirir más conocimientos del científico.


9.En efecto leer revistas de divulgación científica ya que uno se puede enterar de muchos avances científicos de los últimos tiempos.


10.

Hemos elegido el modelo atómico de Thomson. En la imagen se puede apreciar que la naranja es la masa de carga positiva mientras que lo mondadientes son los electrones con carga negativa.