Vamos a hacer trabajos sobre un libro , y por cada capítulo haremos una introducción y una actividad
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 .
Actividad 3 ; Galileo, la caída libre de los cuerpos
Esta vez, vamos a calcular la gravedad de la Tierra . Esto no será del todo correcto ya que, a pesar de los conocimientos que tengamos , la precisión humana deja bastante que desear. A pesar de todo eso , y con gran interés lo intentaremos y nos aproximaremos bastante.
Gracias a nuestros profesores de física que se han tomado la molestia de grabarse a ellos y a las dos bolas y sus respectivas caídas de distinto acero sobre una cinta métrica que construyeron, nos han dado un vídeo señalando la posición , el tiempo y la altura de estas dos bolas.
Tomando los datos, hemos creado una tabla de datos, que quedaría así ;
Gracias a estos datos, creamos la gráfica que relaciona el tiempo con la altura ;
Ahora calcularemos la velocidad de la bola en función del tiempo para cada intervalo. En nuestro caso, hemos utilizado una fórmula en Excel y la hemos distribuido a las seis velocidades . Como podéis observar hemos hecho (B3-B2) / (C3-C2). La representamos en función del tiempo
Ahora. gracias a la ecuación que relaciona la altura, la gravedad y el tiempo concluimos despejando que ; La gravedad = 2 · Altura / tiempo al cuadrado. Lo hacemos con los respectivos datos, y bualá¡ Ya tenemos la gravedad. El dato mas aproximado es 9,8 lo cual está muy bien pero se podría mejorar, ya que , esto se debe a la resistencia del aire , a que hemos dependido mucho de la precisión humana y por último, los datos del tiempo, la gravedad, la velocidad, todo, son datos aproximados ya que nos dejamos decimales por el camino.Por último he hecho una foto a mi tabla de datos donde podeis ver todo lo sucedido y os animo a que repitáis el proceso para ver si os concuerda.
Si teneis algunda duda sobre de dónde hemos sacado los datos, está página os será muy util.
En esta ocasión , un nuevo dilema se nos presenta :
-Medir la circunferencia de la Tierra
Hace más de dos mil años , mientras dos potencias luchaban por el control del Mediterráneo, (Cartago y Roma), un hombre, que destacaba sobre los demás llegó a ser director de la gran Biblioteca de Alejandría ( que sufriría un incendio por as maniobras de Julio César contra sus enemigos ). Este hombre, llamado Eratóstenes o más bien llamado Beta estaba un día en su querida biblioteca leyendo unos archivos, de los cuáles encontró una información que le sorprendió mucho y que era la siguiente ; El día mas largo del año, en el puesto fronterizo de Sienne , las sombras de una columna disminuían en longitud al acercarse las 12:00 del día , dado que cuando el Sol alcanzó su cenit ,al mediodía , la columnas no proyectaban sombra. Eratóstenes y su afán de conocimiento y de curiosidad le llevaron a realizar el mismo experimento pero , en vez de en Sienne, en Alejandría. Pero, se llevó una gran sorpresa, ya que en Alejandría, las columnas si dejaban sombra. Se preguntó : ¿ Cómo es esto posible en una tierra plana ? Esto sólo podría pasar si la Tierra no fuese plana, sino redonda. Conociendo la distancia de Alejandría a Sienne y otros datos, estimó que la circunferencia de la Tierra era de unos 40.000 . Cálculo correcto. Si esto, lo hicieron hace 2000 años, un solo hombre, y con apenas utensilios, ha llegado la hora de que lo hagamos este año nosotros, en 2013, con varias personas y utensilios y herramientas que nos ayudarán a realizar este tipo de experimento. Por lo tanto, seguiremos los siguientes pasos ; - Cogeremos , en vez de una estaca, una gnomon y mediremos su sombre a lo largo del día ( 12 :30 - 15:00) , indicando su sombra cada cinco minutos . Esto , nos dirá cuando será cuando el Sol alcanze su cenit. Para que podamos hacer lo mismo que Eratóstenes, otros colegios , de otros lugares , realizarán este experimento y a continuación nos pasarán las medidas para que podamos trabajar. ( Que se encuentran aquí ). Por lo tanto, ahora pondremos los datos de nuestro Colegio ::
MEDIDAS DE NUESTRO COLEGIO
Nos salió lo siguiente ; ( de promedio )
-Longitud de la sombra : 71.225 cm
-Hora cenit : 14:05:00
-Altura gnomon ; 77 , 975 cm
Por lo tanto , sabiendo la siguiente fórmula la aplicaremos, con lo que se quedaría así ;
MEDIDAS DEL COLEGIO IES TEGUESTE
Cojimos sus datos
Latitud 28º 31' 0'' N Distancia al Ecuador: -3170.82 Km Longitud 16º 19' 0'' O Distancia al mer.de Greenwich: 1594.18 Km Altura gnomon = 61.4 cm; Longitud sombra = 49,4 cm
Por lo tanto, calcularíamos lo mismo que antes ;
CALCULANDO EL RADIO CON LA INFORMACIÓN DE AMBOS COLEGIOS (BASE Y IES TEGUESTE )
Teniendo la información de los dos colegios , ahora los compararemos y calcularemos el radio de la Tierra con la siguiente ecuación .
La resolvemos con los datos obtenidos , y nos sale una medida muy pero que muy aproximada, ya que el radio real de la Tierra es de 6.371 km y a nosotros nos ha salido 6,030 el radio.
Como Eratóstenes, solo que en diferente época , hemos calculado el radio de la tierra , y ahora calcularemos su circunferencia que sería = 2 x Pi x Radio que nos sale 37.9 km algo bastante aproximado .
Este capítulo trata sobre Eratóstenes y sobre la medida de la circunferencia. Aquí una pequeña introducción. Más tarde ya subiremos la actividad de este capítulo para que podais verlo. Antiguo Egipto Una vez, Ra quería consigir toda la sabiduría del mundo , así que , llamó a sus consejeros y les contó en que se basaba la sabiduría del mundo de la humanidad y cómo conseguirla. Éstos le dijeron , que la sabiduría , sólo la tenían nueves sabios, y que estaban esparcidos por el mundo.Sus consejeros, fueron a buscar al mundo, y Osiris les contó que había ocho sabios en el inframundo , ya que , se apartaban de los demás y se encontraban en una zona muy concreta. Con esta información , los consejeros encontraron a los ocho sabios en el inframundo Y se los llevaron ante Ra. Sin embargo, les quedaba el noveno , y al no saber donde se econtraba recurrieron al Oráculo, que les dijo que se encontraba en Alejandría y que se llamaba Eratóstenes. Fueron a la Biblioteca de Alejandría . Entonces vieron que un hombre se distinguia de los demás , trazando círculos y calculando datos.
Sin embargo, en cuanto dijeron si sabían donde estaba Eratóstenes , todo el mundo exclamó Yo soy Eratóstenes - dijo el bibliotecario No , soy yo - dijo otro. Al que buscáis es a mí - exclamaba otro Los consejeros volvieron a reunirse con Ra y le contaron lo sucedido. Ra, comprendió la situación , liberó a los otros ocho sabios y estos al estar tan confusos por lo sucedido le preguntaron porqué les habían liberado. Ra, les respondió : Ningún muro podrá contener a la sabiduría , y mientras se alejaba dijo en la distancia : Ni siquiera yo.
Esta actividad se refiere al Capítulo Dos . Tenemos , que realizar una actividad, pero para hacer antes eso , vamos a comentar y analizar los instrumentos que vamos a analizar y las fórmulas del peso , entre otras cosas las voy a explicar y poner, ya sea en modo de foto o de explicación. Para empezar vamos a describir los objetos; El primero de ellos es el dinamómetro. Este objeto u aparato es un instrumento de medida , con él , se miden las fuerzas en Newtons ( N) . Es exacto.
El siguiente instrumento es el calibre.Mide dimensiones de objetos pequeños , pueden ser centímetros o mílimetros , incluso puede llegar hasta las pulgadas. Es preciso. Recibe varios nombres como pie de rey. Se le atribuye al matemático y cosmógrafo portugués Pedro Nunes, aunque fue usado un objeto con similares características , ya en la Roma de Suetonio, y en la antigua China, concretamente en la dinastía Han
Después nos encontramos con la balanza. Es un instrumento de medida con el cual se puede medir la masa de los objetos, en kilogramos (kg). Es precisa ya que siempre varía un poco con las cifras, una más una menos.
También se usa como símbolo de la justicia y del derechodado que representaba la medición a través de la cual se podía dar a cada uno lo que es justo y necesario en cada caso.
Para comprender, porqué decimos que algunos de estos instrumentos son exactos o precisos, aquí vienen unas definiciones de precisión y exactitud, para ayudaros a comprender todo lo que decimos y hacemos.
Precisión: Un aparato es más preciso cuando sus valores se acercan más entre sí. Siempre se obtiene un valor muy cercano, aunque no sea correcto Exactitud: Cuando un aparato, es preciso, y además acierta con la medida , el aparato es exacto. Ejemplo : un reloj es preciso , pero sólo será exacto si está bien puesto en hora
Por otra parte, si queremos saber algunas magnitudes, antes de empezar la experiencia, vienen todas aquí , entre otras cosas.
Peso = ( Newtons ) Magnitud Derivada
Masa kilogramo ( kg) Magnitud Fundamental
Volumen ,= metro cúbico Magnitud Derivada
Por las fórmulas,
Peso = Masa · Gravedad
Masa = Peso / Gravedad
Volumen = L^3
Masa = Peso / Gravedad
Sin embargo, si todavía no os a quedado claro, o queréis saber algo más, aquí un vídeo de un minuto que lo explica mediante, imágenes y otras técnicas.
A la esfera plateada la llamaremos A , y a la negra B. Empezamos pesando.
Como observamos , la esfera A , tiene una masa de 68 ,5 gramos mientras que la B, 22,5 gramos. Ahora, con el instrumento mencionado antes, ( dinamómetro ) mediremos y tomaremos la medida que aparece en Newtons.
Ahora La B
Como podemos ver , 0,68N la A y 0,22 N la B. Ahora calcularemos la masa , mediante las fórmulas indicadas arriba tomando 9,8 m / s^2 como gravedad. Pasemos al cálculo ;
A =
B =
Aunque hay unas pequeñas discrepancias en los resultados de la ecuaciones con los de las fotos eso se debe a la precisión y la exactitud que tienen cada uno de lo instrumento utilizados y a los diferentes valores que se pueden percibir en las fotografías por cada persona.
Ahora , mediremos el diámetro con el calibre , para obtener el radio , y poder calcular el volumen , y paso seguido , la densidad ( D=M/V).Aquí están las fotos con el calibre
Medimos y nos sale que el diámetro es 2,5 cm , por lo que el radio = 1, 25 cm . Dicho esto calcularemos el volumen , que sería el mismo , ya que ambas esferas tienen el mismo radio , y sería calculado , de la siguiente manera :
Que, haciendo cálculos no sale que es igual a = 2,6pi. que , aproximadamente es 8,2 cm cúbicos.
Ahora, la densidad
(D=M/V) , por lo que =
En A será = 68,5 / 8,2 = 8,4
En B será = 22,5 / 8,2 = 2,7
He intentado , buscarlos ,y he llegado a la conclusión que la bola negra o la bola B es de aluminio , ( Al ) Número atómico (3) , mientras que el A ,el más cercano es de Disprosio .
Por último , os recomiendo que os veáis este vídeo , donde podéis ver lo que haremos a continuación y comprender los siguientes cálculos. Meteos en esta página , y abajo del todo , podréis ver el vídeo.
Habiendo visto el vídeo , empezamos con el cálculo
Bola negra -> 2,2N, 1,4N en el agua empuje: 2,2-1,4= 0,8 N Bola plateada -> 0,67N , 0,59N en el agua empuje: 0,67-0,59= 0,08N El valor teórico de los empujes: 0,8N *9,8 N = 7,84g 0,08N*9,8N=0,0784g La diferencia de resultados se debe al principio de Arquímedes que dice que un cuerpo al ser sumergido experimenta un empuje vertical igual al de su volumen.
Introducción al capítulo primero. Siracusa . Anno 212 a.C Campamento general romano : ¡Que nadie haga daño al matemático y físico llamado Arquímedes¡ Lo necesitamos ¡¡No comprendéis lo importante que es ¡ . y agarrando por la pechera a su oficial de caballería , mientras que éste asentía sin parar ,mirando confuso a su general en jefe, Claudio Marcelo. Frente de batalla Eh tú ¡ Por Júpiter ¡ ¿ Qué está pasando ? No lo sé centurión dijo el legionario , y señaló hacia un punto . Allí, algo parecido a una grúa o a un brazo , empezaba a salir de la muralla. Que llamen al ingeniero - dijo el centurión a todos sus hombres. Éstos asintieron mientras empezaban a trabajar. Sin embargo, lo que no había señalado el legionario , era justamente la parte de atrás, donde diez barcos habían sido volcados por esa grúa.
En lo alto de las almenas, los guardias siracusanos oteaban el horizonte, sin embargo , algo destacaba en aquellas almenas . Un hombre y éste no llevaba armadura . Asentía lentamente a la vez que sonreía. Sus compariotas lo miraron por un instante.No se les olvidaría esa cara. Jamás
Cuando el humano se interesó en el razonamiento, el pensamiento y trato de descubrir los por qués de las cosas, surgieron unas personas que tras investigar y hacer experimentos, hicieron unos descubrimientos que nos permitieron avanzar a lo largo del tiempo. Este libro recopila los diez experimentos más bellos de la física según los filósofos, físicos y científicos norteamericanos de la época. Para realizar esta recopilación, se hicieron unas encuestas a los mismos norteamericanos.
El autor de este libro, Manuel Lozano Leyva, afirma que todos estos experimentos tienen un hilo conductor al darse cuenta de que la mayoría de estos experimentos se centraban en la naturaleza o el carácter de LA LUZ.
Tras leer los experimentos que fueron elegidos para explicar, conocía algunos de ellos, pero otros me resultaban totalmente desconocidos, por lo que me gustaría leer el libro para ver de que tratan y lo que se descubrió gracias a ellos.
Yo creo que las motivaciones que este libro puede tener en al asignatura es que nos explica una serie de experimentos que son interesantes de una manera que nos puede entretener o hasta divertir, lo que hace que miremos la física de otra manera. Y creo que es importante conocer la historia de la ciencia, porque en realidad gracias a estos descubrimientos la sociedad es como es, y gracias a ellos hemos evolucionado de esta manera, por lo que tenemos que saber nuestro pasado y como hemos ido evolucionando.
Me parece que la portada del libro es muy adecuada, ya que al tener esa ilustración, me da la sensación de que nos expresa que la física, con sus experimentos y sus descubrimientos, pueden llegar a ser enormemente divertida.
Manuel Lozano Leyva nacio en 1949, y es hoy unos de los físicos nucleares más destacados de España y es representante en el Comité Europero de Física Nuclear realizó numerosas publicaciones sobre este tema.
Es catedrático de Física Atómica, Molecular y Nuclear en la Universidad de Sevilla.
Si yo tuviera que hacer una portada para un libro como este, lo que haría seria:
Poner un título atractivo como LA EVOLUCIÓN A TRAVÉS DE LA FÍSICA.
Pondría el nombre del autor un poco más pequeño y más abajo.
Yo lo ilustraría con aparatos de laboratorio, ecuaciones...
Durante toda la existencia de los humanos, éstos al llegar a tener capacidad para flexional y pensar, empezaron a intentar comprender cómo era el mundo que los rodeaba. Porqué era así y cómo funcionaba .
Eran tantas preguntas , que pronto recurrieron a los dioses y a la mitología , sin embargo, más tarde, a medida que todo avanzaba surgieron los primeros filósofos, que fueron recurriendo a métodos como la experimentación y observación para comprender este mundo que los rodeaba.
Ahora, existen científicos que reflexionan , piensan …
Por eso , algunos de estos cientificos, intentaron crear un libro donde apareciesen los diez experimentos más bellos de la física, y así , la población pudiera tener un contacto más cercano con la física .
Conozco algunos experimentos y a algunos científicos del libro, aunque no me haya dado tiempo a leer todos, algunos solo por el nombre ya los conozco, lo cual , es mejor , ya que, si los conoces puedes ya saber de qué va y puedes profundizarlo.
La ilustración hace una referencia al primer y último gran científico y al experimento del primero. Como se observa , está Einstein metido en la bañera de Arquímedes de Siracusa.
Manuel Lozano Leyva es un físico nuclear español y dirige el departamento de Física atómica , molecular y Nuclear de la universidad de Sevilla . Realizó su tesis doctoral en Oxford y trabajó en diversos institutos como el de Niels Bohr y en la Universidad de Padua.
Si yo tuviese que crear una portada para recurrir a los mejores experimentos de la física , lo que haría sería lo siguiente :
Poner arriba el título del autor , más abajo : Pequeña HISTORIA DE LA FÍSICA y más abajo , poner diferentes científicos , distribuidos aleatoriamente , algunos hablando con otros, y después algunos instrumentos o aparatos famosos también tendrían que aparecer. Y claro, no faltaría más que las ilustraciones fuesen de JVLIVS
Gracias a nuestros profesores de física que se han tomado la molestia de grabarse a ellos y a las dos bolas y sus respectivas caídas de distinto acero sobre una cinta métrica que construyeron, nos han dado un vídeo señalando la posición , el tiempo y la altura de estas dos bolas.
