Presentación

En este blog, Alba Molina y Abel Abenza vamos a realizar tanto trabajos individuales como grupales a lo largo de todo el curso , y los iremos subiendo a este blog .

viernes, 23 de mayo de 2014

Actividad 6.0


La electricidad aunque no lo creamos ya se vio en la Antigüedad, ( cómo no ¡) En este caso fue Mileto que al que le correspondió la tarea de empezar lo que sería más tarde llamado electricidad. Rozando el ámbar, vio que éste atraía a varios objetos.

Mucho más tarde otros se preguntaron, ¿ Cómo y porqué esto sucede ? Por eso hubo muchas teorías, entre las cuales explicaremos la de Symmer, que se centran específicamente en las causas de estos fenómenos eléctricos.

Teoría de Symmer ; Dice que los cuerpos tienen electricidad formada por dos fluidos que se hallan neutralizados o equilibrados el uno con el otro alrededor de cada molécula, constituyendo el fluido eléctrico neutro. Cuando por un motivo se rompe el equilibrio, se vuelven independientes y se sitúan en puntos distantes del cuerpo, ya sea aislándose o quedándose en el cuerpo uno de los dos fluidos.

Pero sin embargo, mediante la atracción estos fluidos tenderán a neutralizarse, volviendo al equilibrio. A esto nuestro científico inglés Symmer lo llamó vítreo y resinoso ( fluidos ), sólo que se reemplazaron estas palabras por + y – que son más genéricas. Respecto a esto la teoría moderna argumenta y no admite un fluido especial como Francklin ni mucho menos dos, de naturaleza diferente como Symmer, sino que la causa de la electricidad es debido al movimiento de la materia etérea.

Habrá notado el lector ya términos que no corresponden a los que suele oír y, para ayudar a nuestro lector y que esto no se queden en nada, explicaremos un poco más a fondo este movimiento.

Si el equilibrio en que se halle el éter se rompe, brota la electricidad. La electricidad será positiva si el éter se ha condensado y negativa si ha enrarecido, de modo que en esta teoría la electricidad se manifiesta de dos maneras, no sólo la rapidez del movimiento etéreo sino la amplitud de variaciones.


Hemos hablado de la electricidad, pero nada sobre las estructuras de los átomos. Pero lo que vamos a hablar ahora, no es sobre ésta, sino sobre experimentos que llegaron a los científicos a determinarla. Con ello, vamos con Thompson.

Pero antes de empezar, hemos de sabe que es un tubo de descarga. Es un aparato que sirve para observar fenómenos durante la descarga eléctrica en función de la presión y el tipo de gas.

Los experimentos de Thompson fueron tres, en el primero, concluyó que la carga negativa es inseparable de los rayos catódicos, en el tercero midió la masa y la carga de los mismos y en el segundo descrubrió que los rayos se desvían bajo la influencia de un campo eléctrico creando un tubo de rayos con un vacío extremadamente preciso con uno de los extremos recubiertos con pintura fosforescente.

Como hemos visto, Thomson, estudiaba principalmente en la electricidad y debido al descubrimiento anterior formuló su modelo atómico en el cual el átomo está compuesto por electrones ( - ) y el átomo en sí mismo es positivo. Aunque supuso una mejora respecto al a idea de que se tenía anteriormente, el experimento de Rutherford dejó bastante claro que la carga positiva se concentraba en una pequeña región, y no en una amplia como argumentaba Thomson.

Hemos dicho la precisión con la que Thomson logró hacer lo que hemos explicado, pero, ¿ Fue el mejor ? Para discutir esta opinión vamos a hablar en otro experimento en este caso de Milcheson y Morley.

Se propusieron destectar el viento de éter. Algo que permite a los cuerpos sólidos atraversarlo libremente es difícil de atrapar. El experimento en sí es largo, pero abajo una les dejó una página explicado a la perfección si quieren cuirosear un poco. Pero para resumir un poco, usando un instrumento que tenía unos brazos de 11 metros de largo (imaginaos las dimensiones del aparatito) y colocado sobre una “piscina” de mercurio para minimizar los movimientos del aparato, ambos físicos realizaron medidas de lo que ocurría.
Los resultados obtenidos en todas ellas fueron nulos: en ningún momento hubo ningún dato que apuntase a que la velocidad de la luz hubiera variado, o lo que es lo mismo, que el éter no tenía ninguna velocidad apreciable.
Sin embargo, esto mismo fue lo que condujo a que fuera uno de los más importantes experimentos, ya que con estos resultados se comenzó a pensar que dicho éter podría no existir, y se planteó que la luz podría viajar en el vacío, sin ningún medio de por medio, lo cual derivó finalmente en la Teoría de la Relatividad Especial de Einstein, donde ya se impuso la no existencia de dicho éter


Hablemos ahora de más modelos atómicos, como el de Niels Bohr. Niels nació en Copenhague y tuvo como maestro a Rutherford en la universidad de Manchester . Más tarde el sería el maestro y empezaría a dar clases en 1916. Sin embargo, debido a la guerra tuvo que huir de su país para ayudar a americanos y ingleses en la creación de bombas atómicas.

Su modelo atómico (que publicó en 1913) dice que los electrones se van distribuyendo por capas que cuanto más al exterior estén, más electrones tienen. También determina que si se le aplica una energía en forma de fotón (luz) a un electrón éste pasa de su orbital a otro superior. Además, el electrón desprende un fotón cuando pasa de un orbital a otro inferior.

De esta manera, cuando se le aplican rayos X a un átomo sus electrones aumentan de capa y el átomo queda ionizado





Bibliografía ;


+ Recursos del Blog

lunes, 7 de abril de 2014

Actividad 5. Cavendish

Actividad 5. Cavendish

1)



Es la sociedad cientifica más antigua, con Sede en el Reino Unido y Europa. Sus orígenes datan del año 1640, cuando un grupo de científicos se reunían en Londres, pero no fue hasta 1660, cuando acordaron crear una sociedad cuya finalidad fuese fomentar el “saber experimental físico-matemático. El 28 de Noviembre de ese mismo año se fundó oficialmente la Royal Society. Uno de sus muchos logros es ser considerada la Academia Nacional de Ciencias del Reino Unido, y mantiene vínculos con la academia real Irlandesa y forma parte del Consejo Cientifico Británico. También ha recibido el premio Príncipe de Asturias de comunicación y humanidades(2011).

A lo largo de los años, han pasado por esta sociedad personajes tan ilustres como:


Newton


Darwin


Einstein


Stephen Hawking


Henry Cavendish

De entre sus mas de 1500 afiliados, alrededor de 75 son ilustres científicos, y la Reina Isabel II.




2)









El flogisto: Es una sustancia que, hipotéticamente tienen todos los cuerpos capaces de arder. La causa de su desuso se debe a que en los años 1760, Antoine Lavoisier hizo experimentos con plomo, azufre y estaño, y descubrió que la masa del residuo de estos cuerpos después de la calcinación era mayor que el cuerpo inicial, lo que descartaba esta teoría del flogisto. Según su teoría, el flogisto tendría que haber tenido un peso negativo (en metales).










3)




El hidrógeno es un elemento no metal y ocupa el primer lugar en la tabla periódica. Su forma natural es el gas. Es de aspecto uncoloro y su número atómico es 1, su símbolo químico es H y tiene una mala conducción de calor y electricidad, debido a no se un metal. Debido a su fragilidad, no se puede aplanar para formar láminas ni estirarlo hasta convertiro en hilos. Este elemento tiene forma cristalina de estructura exagonal, y reacciona con casi todos los elementos de la tabla periódica.













El agua: Es una molécula formada por 2 átomos de Hidrógeno (H) y uno de Oxígeno. Su fórmula química es H2O. Esta unión es tan fuerte que por mucho tiempo se creyó que el agua era un elemento y no un compuesto. Contiene un solo electrón y constituye el 80% de la materia de todo el universo.






Este instrumento va a tener una serie de características como capacidad, tensión de trabajo, tolerancia y polaridad.Aquí a la izquierda vemos esquematizado un condensador, con las dos láminas = placas = armaduras, y el dieléctrico entre ellas. En la versión más sencilla del condensador, no se pone nada entre las armaduras y se las deja con una cierta separación, en cuyo caso se dice que el dieléctrico es el aire.
Capacidad: Se mide en Faradios (F), aunque esta unidad resulta tan grande que se suelen utilizar varios de los submúltiplos, tales como microfaradios (µF=10-6 F ), nanofaradios (nF=10-9 F) y picofaradios (pF=10-12 F).
Tensión de trabajo: Es la máxima tensión que puede aguantar un condensador, que depende del tipo y grosor del dieléctrico con que esté fabricado. Si se supera dicha tensión, el condensador puede perforarse (quedar cortocircuitado) y/o explotar. En este sentido hay que tener cuidado al elegir un condensador, de forma que nunca trabaje a una tensión superior a la máxima.
Tolerancia: Igual que en las resistencias, se refiere al error máximo que puede existir entre la capacidad real del condensador y la capacidad indicada sobre su cuerpo.
Polaridad: Los condensadores electrolíticos y en general los de capacidad superior a 1 µF tienen polaridad, eso es, que se les debe aplicar la tensión prestando atención a sus terminales positivo y negativo. Al contrario que los inferiores a 1µF, a los que se puede aplicar tensión en cualquier sentido, los que tienen polaridad pueden explotar en caso de ser ésta la incorrecta.
Existen tres escalas térmicas diferentes que muestran la temperatura en diferentes grados pero que todos tienen una equivalencia en las otras escalas. Estas escalas son Celsius, Fahrenheit y Kelvin.
Celsius: Esta escala es la más utilizada internacionalmente. Su equivalencia a grados Kelvin es:
Punto de Fusión: 0º C
Punto de Ebullición: 100º C
Fahrenheit: Esta escala se utiliza en la mayoría de los países anglosajones. Su equivalencia a grados Kelvin es:
Punto de Fusión: 32º F
Punto de Ebullición: 212º F
Kelvin: Esta escala es la unidad del Sistema Internacional de la temperatura pero no se utiliza en la vida diaria, se utiliza en la ciencia, en la química pero no en el uso diario.
Punto de Fusión: 273 K
Punto de Ebullición: 373 K
Existen tres escalas térmicas diferentes que muestran la temperatura en diferentes grados pero que todos tienen una equivalencia en las otras escalas. Estas escalas son Celsius, Fahrenheit y Kelvin.
Celsius: Esta escala es la más utilizada internacionalmente. Su equivalencia a grados Kelvin es:
Punto de Fusión: 0º C
Punto de Ebullición: 100º C
Fahrenheit: Esta escala se utiliza en la mayoría de los países anglosajones. Su equivalencia a grados Kelvin es:
Punto de Fusión: 32º F
Punto de Ebullición: 212º F
Kelvin: Esta escala es la unidad del Sistema Internacional de la temperatura pero no se utiliza en la vida diaria, se utiliza en la ciencia, en la química pero no en el uso diario.
Punto de Fusión: 273 K
Punto de Ebullición: 373 K
9)

Balanza de torsión - consiste en dos bolas de metal sujetas por los dos extremos de una barra suspendida por un cable, filamento o chapa delgada. Para medir la fuerza electrostática se puede poner una tercera bola cargada a una cierta distancia. Las dos bolas cargadas se repelen/atraen unas a otras, causando una torsión de un cierto ángulo. De esta forma se puede saber cuanta fuerza, en newtons, es requerida para torsionar la fibra un cierto ángulo.

BALANZA DE TORSIÓN
Cavendish no podía medir desde la misma sala porque las masas se atraen, entonces si entrara él en la sala, sería una masa más.
BALANZA DE TORSIÓN
Cavendish no podía medir desde la misma sala porque las masas se atraen, entonces si entrara él en la sala, sería una masa más.
BALANZA DE TORSIÓN
Cavendish no podía medir desde la misma sala porque las masas se atraen, entonces si entrara él en la sala, sería una masa más.






Los tres núcleos se sitúan en forma de triángulo (no en línea).












4)




Es la cantidad de calor necesaria para elevar en un grado Celsius la temperatura de un gramo de una sustancia. Esta cantidad de calor dependerá de cada sustancia. La unidad de medida que se utiliza es el mol. Las unidades de calor se miden en unidades térmicas: caloría, kilocaloría, Julio, o BTU (britanico).




Esta es una tabla del calor especifico de algunos de los elementos de la tabla periodica sustancias puras):















5)




Ley de "la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales es proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa, y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario"



.






Ley de la gravitación universal: “La fuerza de atracción entre dos masas es directamente proporcional al producto de las mismas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa”.











Ambas leyes dictan el comportamiento de dos de las fuerzas fundamentales de la naturaleza mediante expresiones matemáticas con una gran similitud. La fuerza eléctrica es más fuerte a nivel atómico que la fuerza gravitacional. Sus efectos son más evidentes sobre grandes cuerpos como estrellas o planetas.

DIFERENCIAS:

En el caso de la gravedad no se han podido observar masas de diferente signo como sucede en el caso de las cargas eléctricas

En el caso de la gravedad la fuerza entre masas siempre es atractiva, nunca repulsiva.

Los órdenes de magnitud de la fuerza de gravedad y de la fuerza eléctrica son distantes.








6) Un condensador no es nada más y nada menos que un instrumento que te permite almacenar energía en un campo eléctrico.



















TIPOS DE CONDENSADORES









1. Electrolíticos. Tienen el dieléctrico formado por papel impregnado en electrólito. Siempre tienen polaridad, y una capacidad superior a 1 µF.




Estos son los que más se usan y los más importantes pero también hay otros muchos, y a continuación pondremos imágenes de otros tipos de condensadores. La segunda imagen corresponde a los electrolíticos de tantalio, la tercera a unos de poliester y por último de poliester pero con forma tubular







7)

El termómetro es un instrumento de medición de la temperatura y ha ido evolucionando mucho hasta hoy en día con termómetros digitales.

Los termómetros funcionan de una manera muy simple: dentro del termómetro hay mercurio, un líquido que es muy susceptible a los cambios de temperatura. Siguiendo este conocimiento, cuando suben las temperaturas, el líquido se dilata (se expande), y cuando éstas bajan, se contrae, y por eso va marcando la temperatura dependiendo de la escala en la que éste se encuentre.











En realidad el experimento no lo inició Cavendish, sino que fue John Michell, quien construyo la balanza de torsión para calcular el valor de gravedad. Sin embargo, murió sin poder completar el experimento y el instrumento fue heredado por Francis John Hyde, quien se lo entregó a Henry Cavendish. Este terminó el experimento y consiguió determinar la densidad media de la tierra y sobre todo, el valor de la gravitación universal G (6.74·10-11,difería del actual 6.67·10-11).


10) El magnetismo es un fenómeno físico por el cual los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el hierro, cobalto y níquel que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.


sábado, 5 de abril de 2014

La Torre de los Elementos

En esta entrada se intenta explicar porqué la torre de los elementos tiene esa forma y no otra. Aunque sepamos que la tabla periódica oficial tiene una forma en general horizontal, ésta es otra versión que no es que esté mal hecha, si no solo que es otro modo de ver como se organizan los elementos.


En la misma fila estan los elementos con igual número de capas electronicas tambien ordenados de izquierda a derecha por el numero de electrones. Al ordenar los elementos segun estos criterios resulta esta forma de tabla.




Los elementos se ordenan de abajo a arriba, es decir por períodos que ahora son verticales. Sin embargo no se completan los elementos por número atómico, sino por capas electrónicas y no por su orden energético de llenado sino por orden numérico. De este modo los elementos de transición como el Sc (donde se inicia el llenado de orbitales 3d) y siguientes figuran detrás del Ar (donde se acaban de llenar los orbitales 3p). Es decir se mantiene el orden nominal de los orbitales sin aplicar el diagrama de Moeller.


Mientras que la que nosotros utilizamos hoy en día tiene otras características.


Si te fijas en una tabla periodica que tenga las distribuciones electronicas de cada elemento veras que en cada columna se ha agrupado los elementos que tienen la misma configuración en la ultima capa electronica estando ordenados de arriba a abajo segun el número de electrones (igual al de protones). 

Actividad de Ampliación

Sobre los diferentes modelos atómicos y la historia de la estructura del átomo;

domingo, 30 de marzo de 2014

Día de la Ciencia Jueves 20

DÍA DE LA CIENCIA JUEVES 20 2014


Durante el jueves veinte de marzo realizamos una actividad todos los alumnos de Secundaria en varios aspectos, Matemáticas, Física y Química y por último Biología. Sin embargo, dado que esto es un blog de física, hablaremos de los experimentos que se dieron a cabo en este campo.

En concreto el nuestro, formado por Alba Pinto y Abel Abenza que realizamos un experimento sobre las leyes de Pascal. En este experimento pusimos en práctica dos métodos, el método práctico y el teórico.


En el método práctico utilizamos el experimento de aplicación 5 que nos explicaba el libro muy bien y que logramos que la gente lograse entenderlo sin demasiada dificultad.

Experimento Práctico: 

Materiales:

Una botella de agua
Instrumentos del taller de tecnología ( cutter, tapones ... )
Agua

Procedimiento:

Consiste básicamente en abrir tres agujeros en una botella de agua por su lateral, a una distancia media aproximada entre cada uno de los agujeros y cerrarlos con tapones. Después, llenar la botella de agua hasta el tope y con un tapón , presionar fuerte sobre la boca de la botella. Enseguida, los tres tapones saltaran debido a la Ley de Pascal. Hicimos un vídeo mientras Alba creaba la botella ( cosa que no salió muy bien ) y para que lo veáis está publicado en Youtube.


El segundo experimento consta de la utilización de los siguientes materiales:

- Bolsa de basura
-Tijeras
-Cinta adhesiva
-Tubo de manguera
- Inflador
Procedimiento:

Al aplicar una fuerza sobre una superficie pequeña como es la del tubo, se aplica una fuerza grande sobre una superficie grande que equivale a la bolsa de basura. Aplicándose por tanto, el experimento de Pascal.