HENRY CAVENDISH

En esta entrada responderemos a una serie de cuestiones planteadas por nuestros profesores de física en el blog De Arquímedes a Einstein

1. Describe brevemente qué es la Royal Society, cuáles son sus principales objetivos, cuáles han sido sus logros más importantes a lo largo de la historia y qué otros ilustres científicos han formado parte de ella.

La Royal Society es una organización científica inglesa en la cual los científicos más conocidos se reúnen y comparten sus teorías, ideas. Esta organización fue fundada el día 28 de noviembre de 1660 siendo el resultado de varias décadas de reuniones de un grupo de filósofos que compartían sus conocimientos naturales y discutían sobre sus teorías. En su fundación la Royal society estaba compuesta por doce miembros entre los que destacan Robert Boyle y John Wilkins.

Uno de los logros más importantes conseguidos por un miembro de la Royal Society fue la la de la teoría óptica llevada a cabo por Isaac Newton. Éste demostró su teoría ante todos los miembros de la Royal Society.

Los miembros más ilustres de esta sociedad fueron, entre otros, Charles Darwin, Robert Hooke, Isaac Newton, Robert Boyle, Benjamin Franklin.

2. De acuerdo con el libro, Cavendish midió la composición química del aire. Realiza un diagrama de sectores con una hoja de cálculo que incluya los gases más importantes por su abundancia y compara tus resultados con los que muestra el libro. Investiga qué es el flogisto y por qué cayó en desuso.

Gases	Volumen(%)
Nitrógeno	78,084
Oxígeno	20,946
Argón	0,9340
Dióxido de carbono	0,035
Neón	0,001818
Helio	0,000524
Metano	0,000179
Kriptón	0,000114
Hidrógeno	0,000055
Óxido nitroso	0,00003
Monóxido de carbono	0,00001
Xenón	0,000009
Ozono	de 0 a 7×10−6

Los gases más importantes son el oxígeno, el hidrógeno, el dióxido de carbono y el ozono. El oxígeno es muy porque aparte de ser el segundo elemento más abundante es el elemento del que los seres vivos dependemos para vivir. El dióxido de carbono también es muy importante debido a que es el elemento mediante el cual las plantas realizan su respiración y luego una transformación en oxígeno. El ozono es importante porque cumple una función básica para el adecuado funcionamiento de el planeta Tierra. Este funcionamiento es reducir las radiaciones producidas por el sol lo que mantiene un temperatura adecuada en la superficie terrestre. Por último el nitrógeno es de vital importancia no solo por ser el elemento más abundante en la atmósfera sino que a partir de este elemento los seres vivos (las plantas generalmente) sintetizan sus proteínas. Si comparamos los resultados que he obtenido a partir de la investigación en internet y los comparamos con los que obtuvo Cavendish podemos observar que apenas hay error. Cavendish dijo que el aire flogisticado, argón y nitrógeno, era el 79.167% del aire. El porcentaje de argón y nitrógeno que hoy en día conocemos es de 79.018%. Si calculamos el error relativo veremos que es casi nulo, exáctamente 0.1%. Si observamos la cifra de oxígeno que Cavendish obtuvo, 20.833 y la comparamos con el valor actual, 20.496, veremos que el error relativo es casi nulo, al  igual que con el aire flogisticado.

La teoría del flogisto trataba de explicar la combustión de los cuerpos y decía que todo cuerpo que era susceptible de padecer una combustión contenía flogisto. Esta teoría decía que una vez que las sustancias padecían una combustión el flogisto desaparecía  y que por esa razón los objetos sólo se podían quemar una vez (si se realizaba una combustión completa). Esta teoría fue rebatida por Lavoisier ya que éste demostró que la combustión se debía a un proceso químico.

3. Investiga sobre las propiedades del Hidrógeno y sobre la composición química del agua.

El hidrógeno es el elemento número uno de la tabla periódica. Es un elemento que se encuentra en estado gaseoso a temperatura ambiente. Cuando se encuentra por encima de los -18ºC es un elemento inflamable. Este elemento tiene tres isótopos: el protio, que solo tiene un protón y un electrón; el deuterio, que tiene un protón, un neutrón y un electrón y por último el tritio que tiene dos neutrones un protón y un neutrón.

El hidrógeno tiene varias utilidades. Una de ella es para refinar los combustibles fósiles y mejorar su rendimiento. Antiguamente se usaba en los dirigibles y globos aerostáticos ya que su densidad era menor que la de el aire pero este método cayó en desuso debido a que hubo una serie de accidentes, el más conocido fue el de el dirigible Hindenburg, el cual explotó como consecuencia de una combustión fortuita. También se usa como detector de fugas y en algunas fases de la fisión nuclear.

El agua es una sustancia cuyas moléculas están formadas por dos átomos de hidrógeno y uno de oxígeno.

4. ¿Qué es el calor específico de una sustancia?

El calor específico es la cantidad de energía que hay que suministrar a una unidad de masa para aumentar su temperatura en una unidad.

5. Cavendish también fue un adelantado a su tiempo. Aunque no entró en la historia por su descubrimiento, ¿qué es la Ley de Coulomb? Realiza una comparativa, señalando las analogías y diferencias que encuentras entre esta ley y la Ley de Gravitación Universal (recuerda la actividad Explicación matemática de la LGU)

La Ley de Coulomb dice:

La intensidad de las fuerzas electrostáticas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de las dos cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa. Tienen la misma dirección que la línea recta que las une y la fuerza será de repulsión si el signo de ambas cargas es el mismo o de atracción si es distinto.

Esta ley fue descubierta en un primer instante por Joseph Priestley, en 1766, y redescubierta pocos años después por Henry Cavendish, pero no fue hasta el año 1785 que la ley se tratara de manera directa y se enunciara de forma apropiada. Este último paso lo dio el científico Charles-Augustin de Coulomb, a quien se le atribuye el nombre de dicha ley.

Dicho esto, procederemos a indagar un poco más acerca de esta ley. Lo primero que diremos es que siempre que hablemos de la fuerza entre cargas eléctricas estamos suponiendo que ambas se encuentran en reposo con respecto al sistema de referencia que hayamos elegido para tratar el problema en cuestión. De ahí a que lo denominemos electrostática (electro-hace referencia a la carga eléctrica, estática-que no se mueve).

Puesto que la fuerza electrostática es una magnitud vectorial, podemos decir que se cumple la Tercera Ley de Newton o principio de Acción-Reacción. Diremos entonces que ambas fuerzas son iguales en módulo y dirección, pero opuestas en sentido.

La expresión matemática de la Ley de Coulomb, en módulo, es la siguiente:

En ella, k es una constante conocida como constante de Coulomb.

Una vez dicho todo esto, procederemos a la comparativa entre esta ley y la Ley de Gravitación Universal que, como ya sabemos, dice que:

La fuerza con la que se atraen dos masas puntuales es directamente proporcional a la masa de ambos cuerpos e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

	Ley de Coulomb	Ley de Gravitación Universal
¿Para qué sirve?	Mide la intensidad de la fuerza electrostática entre dos cargas puntuales.	Mide la intensidad de la fuerza gravitatoria entre dos masas puntuales.
¿Es repulsiva o atractiva?	Si el signo de ambas cargas es es el mismo, la fuerza es repulsiva, y si es distinto, es atractiva.	Es siempre atractiva.
¿Es universal?	No, ya que tiene las siguientes limitaciones: -Sólo vale para cargas que están en reposo. -Cuando las distancias son muy pequeñas (nivel atómico) hay que realizar una serie de ajustes o correcciones mediante la cuántica.	Sí, ya que siempre que tengamos dos masas puntuales estas van a sufrir una fuerza de atracción directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa
¿Es una fuerza central?	Sí, ya que va de centro de masas a centro de masas de las cargas en cuestión. Por ello decimos que se da en cargas eléctricas puntuales.	Sí, ya que va de centro de masas a centro de masas de los cuerpos en cuestión. Por ello decimos que se da en masas puntuales.
¿Cumple el principio de Acción-Reacción?	Sí, ya que la fuerza electrostática que ejerce una carga sobre la otra es igual en dirección y en módulo pero opuesta en sentido que la que ejerce la última sobre la primera.	Sí, ya que la fuerza gravitatoria que ejerce un cuerpo sobre el otra es igual en dirección y en módulo pero opuesta en sentido que la que ejerce el último sobre el primero.
¿De qué elementos depende?	Depende de la constante de Coulomb, de la magnitud de las cargas y de la distancia que separa ambos cuerpos al cuadrado.	Depende de la Constante de Gravitación Universal, de la masa de los cuerpos y de la distancia que separa ambos cuerpos al cuadrado.

Habiendo comparado ambas leyes, observamos que obviamente son diferentes, pero que aún así guardan una gran relación entre sí: la fórmula se parece, ambas cumplen la Tercera Ley de Newton, son fuerzas centrales…

6. ¿Qué es un condensador eléctrico? ¿Serías capaz de fabricar uno con material casero?

Aparte de por los descubrimientos relacionados con la gravedad, Cavendish también fue muy relevante en el campo de la electricidad, pues se dice que fue uno de los fundadores de la moderna ciencia de la electricidad. Como ya hemos dicho anteriormente, redescubrió la Ley de Coulomb, aunque no la enunció ni experimentó más a fondo con ella. También utilizó el concepto de potencial eléctrico, pero de una forma bastante curiosa. Como en aquella época no se disponía de instrumentos necesarios para medir la fuerza eléctrica, lo que hacía Cavendish era someterse a una corriente eléctrica y, en función del dolor causado, medía su potencia.

Hoy en día, gracias al avance tecnológico, no tenemos que someternos a estos métodos de medición. Por otro lado, este avance, se ha inventado el condensador eléctrico, que es un dispositivo pasivo capaz de almacenar energía sustentando un campo eléctrico. Desde un punto de vista físico, un condensador eléctrico no almacena carga ni corriente eléctrica, sino simplemente energía mecánica. Esto es cierto, pero en la práctica, cuando es introducido en un circuito, funciona como un organismo que puede almacenar la energía eléctrica que recibe durante el periodo de carga para después liberarla en el periodo de descarga.

7. Cavendish inventó un termómetro que funcionaba sin mercurio, pero, ¿cómo funciona un termómetro? ¿Qué tipos de escalas térmicas existen?

Antes de explicar lo que es un termómetro y como funciona, debemos explicar lo que es el equilibrio térmico. Diremos pues que dos cuerpos están en un estado de equilibrio térmico cuando ambos tienen la misma temperatura. Este fenómeno se da cuando dos cuerpos que están a distinta temperatura se ponen en contacto. Es entonces cuando las partículas del cuerpo que está a mayor temperatura chocan con las partículas del que está a menor, cediendo energía cinética las del primero a las del segundo. Como consecuencia, las partículas del cuerpo frío aumentan su velocidad y, por tanto, su temperatura. Esta transferencia de energía cesa en el momento en el que ambos cuerpos están a la misma temperatura o, dicho de otro manera, cuando la energía cinética media de las partículas de ambos cuerpos es la misma y, por tanto, tienen la misma velocidad.

El termómetro funciona exactamente igual: se pone en contacto un cuerpo con el instrumento de medida, y la temperatura que marca el termómetro varía hasta que su temperatura es la misma que la del cuerpo en cuestión. Por ello, cuando tenemos fiebre, el termómetro marca la temperatura interna de nuestro cuerpo, la cual, si es mayor de 37 ºC, está alta y por tanto se deben tomar medidas al respecto.

Al igual que existen distintas escalas para medir la longitud, como el metro o la yarda, también las hay para medir temperatura. Las más usadas son la fahrenheit, la celsius y la kelvin. En España usamos la escala celsius. Luego en otros países, como en EEUU, se usa la fahrenheit. Su equivalencia a grados celsius es la siguiente:  °C × 9/5 + 32. Finalmente tenemos a la escala Kelvin, la más usada en el ámbito científico, que equivale al número de celsius más 273,15.

8. Entramos en las cuestiones relacionadas con el experimento en cuestión: ¿Qué es el centro de gravedad de un cuerpo? Prueba la siguiente experiencia. Diseña tu propia experiencia y grábala en vídeo. No olvides insertarla en tu blog:

El centro de gravedad es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas que la gravedad ejerce sobre el cuerpo, se dice que es el punto en el que está concentrado todo su peso. El centro de gravedad de un cuerpo puede ser un punto o interior o exterior del cuerpo, por ejemplo en una esfera hueca está situado en el centro de la esfera con lo cual obviamente no pertenece al cuerpo en sí. un ejemplo muy común para explicar el centro de gravedad es el del triángulo, como la mayoría de vosotros sabréis existe un punto en el triángulo por el cual sujetándolo con un bolígrafo por ejemplo el triángulo permanecerá en equilibrio, este punto es el llamado centro de gravedad y en un triángulo se encuentra en la intersección de sus tres medias, el baricentro:

El centro de gravedad en el cuerpo humano dependerá de la posición en la que nos encontremos y de cómo sea nuestro cuerpo ya que las fuerzas gravitacionales se aplicarán de una forma u otra. A continuación os muestro un par de ejemplos:

A continuación os mostramos la experiencia que hemos realizado para investigar cómo funciona el centro de gravedad, hemos intentado recrear de una forma parecida lo que viene realizado en la animación del enunciado, la circunferencia amarilla es el centro de gravedad del objeto.

9. Llegamos al plato fuerte del capítulo: el experimento de Cavendish (aquí podéis realizarlo virtualmente). Lo ideal sería diseñar vuestra propia experiencia, pero se trata de una tarea bastante ardua (el autor cita un interesante artículo de la revista Investigación y Ciencia al respecto), por lo que nos conformaremos con que hagáis una descripción del experimento y contestéis a la pregunta: ¿por qué Cavendish no podía medir desde la sala dónde se encontraba la balanza de torsión?

La balanza de torsión es un instrumento formado por una barra de las cuales dos bolas pequeñas de masa m y dos bolas grandes de masa m, la finalidad es calcular la tracción que ejercen las bolas entre sí midiendo el ángulo entre las dos, para medir este ángulo se utiliza un láser usando su reflejo en un espejo cóncavo. Para evitar errores experimentales producidos por otros objetos se suele cerrar el instrumento. Con este experimento se puede averiguar la atracción o repulsión entre las bolas y su dependencia respecto a las distancias.

Cavendish no podía realizar el experimento estando él presente en la habitación porque al tener él también masa atraería a las bolas y no saldría un resultado correcto.

10. Para concluir el trabajo, investiga por qué no es buena idea utilizar materiales como el hierro o el acero para realizar el experimento. ¿Qué es el magnetismo? ¿qué otros materiales evitarías en caso de diseñar la experiencia?

La energía magnética es la fuerza física de atracción o de repulsión que ejercen dos cuerpos entre sí. No habría sido buena idea usar el hierro o el acero para este experimento debido al magnetismo, estos materiales actúan dentro del campo magnético de la tierra y harían que el resultado final no fuese exacto.

Otros materiales que no valdrían serían el níquel y el cobalto, por la misma razón.

SIR ISAAC NEWTON

SIR ISAAC NEWTON

En esta entrada hablaremos de Sir Isaac Newton, uno de los científicos más relevantes de la historia, y de sus descubrimientos y aportaciones a la ciencia, sin las cuales, no percibiríamos el Universo de la forma en la que lo hacemos. Para ello, resolveremos una serie de cuestiones propuestas por nuestro profesor de física.

1. Resuelve el siguiente enigma: ¿Por qué Isaac Newton tiene dos fechas de nacimiento (25 de diciembre de 1642 y 4 de enero de 1643?

Esta en la fechaincongrueniano y el gregocia  de nacimiento Newton se debe a que durante esa época estaban en vigor dos calendarios diferentes: el calendario julriano. El primero es anterior al segundo, pues se implantó en el año 46 a.C, por el emperador romano Julio César. Éste se basaba en el movimiento aparente del Sol para medir el tiempo, pues así se creía que funcionaba el Sistema Solar en aquella época. Posteriormente, en 1582, el Papa Gregorio XIII introduciría una serie de reformas, entre las que se encontraba la sustitución del calendario juliano por el gregoriano. Éste fue originado en Europa, lleva usándose desde su implantación hasta nuestros días y se impuso en todos los países católicos, que tomaban como máxima autoridad eclesiástica, y por tanto política, al papa, mientras que en los ortodoxos se aguantó con el juliano mucho más tiempo. De hecho, hay ciertas iglesias ortodoxas que siguen usando dicho calendario. Volviendo a Newton, diremos que la primera de las fechas (25 de diciembre de 1642) se relaciona con el calendario juliano, mientra que la segunda (4 de enero de 1642) se corresponde al gregoriano. Y la pregunta a continuación sería, ¿Cuál de las dos fechas es más válida? Y la respuesta sería: Ambas son igual de correctas. En el libro de lectura, por ejemplo, toman la primera, y en otras fuentes encontraremos la segunda. Ambas son igual de válidas.

2. ¿Qué quiso decir Newton con su expresión "Si he visto más lejos es porque estoy sentado sobre los hombros de gigantes"? ¿Esa frase es realmente original de Newton?

Esto fue lo que dijo Isaac Newton citando a Bernardo de Chartres en una carta escrita a Robert Hooke el 15 de febrero de 1676.

Cuando Newton dijo esta frase se refería a que había conseguido todos esos fascinantes descubrimientos porque había empezando apoyándose y leyendo a otros científicos de gran importancia.

Se suele decir que esta frase fue dicha por Newton pero se sabe que anteriormente Bernardo de Chartres dijo algo parecido: “unos pigmeos subidos a hombros de unos gigantes verán más lejos que los gigantes mismos”.

3. Aristóteles es un filósofo clásico cuyas ideas sobre cinemática, dinámica, astronomía y cosmología predominaban en Europa desde la época de la Grecia clásica hasta la revolución copernicana. Desde una perspectiva científica, ¿cuál es la visión aristotélica del Universo o Aristotelismo?

Aristóteles fue y es uno de los referentes del pensamiento humano, debido a su gran aportación a la filosofía. También fue muy importante en el ámbito científico, pues sus teorías prevalecieron durante muchos años por encima de las de otros, independientemente de cual fuera realmente acertada, como vimos en el capítulo de Galileo, y se establecieron como oficiales e irrefutables. A pesar de ello, las teorías relacionadas con el Universo propuestas por este hombre eran erróneas en su mayoría, ya que Aristóteles no trabajaba siguiendo el método científico. Éste, como ya sabemos, se inicia con el planteamiento de un problema y la posterior formulación de una hipotética solución. Una vez hemos planteado dicha hipótesis, pasamos a la parte de la experimentación, la cual determinaría si la hipótesis es o no es correcta. En caso de que no lo fuera, deberíamos plantear otra hipótesis y realizar más experimentos para ver si estamos o no en lo cierto. El caso es que Aristóteles se quedaba en la parte de la hipótesis, y no llevaba a cabo experimentos para corroborar o falsear sus teorías.

Una vez dicho esto, procederemos a estudiar cuáles eran sus teorías acerca del Universo.

Lo primero que debemos concretar es que todas ellas se rigen bajo un principio básico. Éste consistía en que el Universo está dividido en dos regiones: la región Supralunar (aquella que se encuentra más allá de la Luna. Se caracteriza por ser geométricamente perfecta, pues su movimiento es circular y por tanto, más grandioso. En esta región sólo hay éter, elemento por el que se supone que estaban formados los astros) y la región Sublunar (aquella que se encuentra por debajo de la Luna, la cual se caracteriza por ser imperfecta, debido a que el movimiento que se da es rectilíneo. En esta región conviven los cuatro elementos conocidos: el agua, el fuego, la tierra y el aire).

Una vez establecidos estos dos principios básicos, Aristóteles afirmaba que la Tierra se mantenía inmóvil en el centro del Universo, que existe una órbita circular final que contiene a todas las estrellas y que cada esfera o cuerpo celeste mueve al anterior, y el movimiento de la última esfera se mueve gracias a algo llamado El Primer Motor.

4. En el capítulo se menciona a varios científicos muy importantes en el desarrollo de la Física. Construye una línea de tiempo que contenga a los físicos mencionados en el capítulo y sus principales aportaciones a dicha ciencia.

Línea del tiempo(http://www.dipity.com/miguel_gd/Fisico/) (aumentar para ver todos)

5. ¿Qué ventaja supuso el telescopio de Newton frente al de Galileo? ¿Qué es la reflexión? ¿Y la refracción?

La ventaja principal y de mayor relevancia del telescopio de Newton con respecto al de Galileo es que el primero utilizó espejos en su fabricación, mientras que el segundo optó por el uso de lentes. De esta manera, Newton evitó el problema de la aberración cromática, que se define como la imposibilidad de una lente de concentrar todos los colores en un mismo punto de convergencia, y Galileo no, por lo que la calidad del telescopio de Newton era mayor. Otro factor a tener en cuenta es que el telescopio de Galileo tenía una lente objetivo convexa y una ocular cóncava. Por el contrario, Newton colocó un espejo esférico situada en la parte baja del tubo y recogió los rayos en un espejo secundario, el cual reflejaba la luz a una lente convexa situada en un tubo exterior que hacía de ocular.

Por otro lado, el telescopio de Galileo posee un visor, el cual está situado en un pequeño tubo que puede ajustarse para enfocar. Éste tenía una ampliación de unos quince o veinte aumentos, mientras que el de Newton doblaba esta cantidad y además era más pequeño, pues medía alrededor de quince centímetros mientras que el de Galileo medía metro y medio. Siendo justos, deberíamos destacar también que el telescopio de Newton es más frágil y su manutención de mayor coste, pues había que cambiar los espejos cada cierto tiempo, mientras que en el de Galileo las lentes aguantaban más.

La reflexión de la luz se define como el cambio de dirección de los rayos solares cuando inciden sobre un cuerpo opaco. Es por ello por lo que podemos apreciar los objetos, pues un cuerpo, mientras no sea un foco luminoso, no se ve hasta que no incide luz en él.

El segundo fenómeno que nos encontramos es la refracción, que se define como el cambio de dirección que experimenta una onda luminosa al pasar de un material a otro, siempre que ambos tengan índices de refracción distintos. Este fenómenos sólo se da si los rayos luminosos inciden oblicuamente, y se origina con el cambio de velocidad de propagación que sufre la onda.

6. Realiza el experimento de descomposición (dispersión) de la luz mediante un prisma óptico y descríbelo incluyendo tu propia imagen.

Para descomponer la luz blanca lo que realizamos fue llenar un recipiente transparente de agua y colocar en el fondo de este un espejo, de esta manera enfocamos al espejo con la luz blanca y vimos que en el reflejo salía la descomposición de la luz, a continuación pueden ver una foto y un vídeo del proceso seguido:

7. Explica por qué se forma el arco iris primario y el secundario.

El arco iris se define como un fenómeno meteorológico formado por la aparición del espectro de frecuencias de luz en el cielo. Para que seamos capaces de ver el arco iris debe haber una combinación meteorológica entre sol y lluvia.

Este curioso fenómeno fue explicado por primera vez por René Descartes, en 1637. Para ello se basó fundamentalmente en los fenómenos de reflexión y refracción de la luz. La explicación es la siguiente:

En el preciso instante en el que un rayo de luz solar entra en contacto con una gota de agua, éste se descompone en distintos colores: rojo, naranja, amarillo, verde, azul añil y violeta. Una vez dicho rayo entra en la gota, intenta salir, pero hay una parte de éste que no puede y se ve reflejada hacia atrás, con un ángulo de 138º, debido a la curvatura de la pared de la gota de agua. Es precisamente gracias a este ángulo por lo que existe el arco iris. Otro dato a tener en cuenta es que no hay dos arco iris iguales. Con esto me refiero a que si cambiamos nuestra posición inicial con respecto a la del arco iris, veremos otro diferente al primero. Por ello, cuando dos personas dicen que están viendo el arco iris, están viendo dos distintos.

En ocasiones nos encontramos arco iris dobles, o incluso triples, ya que la luz sufre una mayor reflexión en el interior de las gotas. Por otro lado, los arco iris secundarios son más tenues y tienen una mayor amplitud que los primarios, pues su reflexión hacia atrás es de 130º.

8. Infórmate acerca del concepto de momento lineal. Trata de escribir las tres leyes de Newton en función de esta magnitud.

El momento lineal es el producto de su masa por su velocidad instantánea. Se representa con la letra “P” y su ecuación es P= m · v.

Leyes de newton en función del momento lineal

Primera ley de Newton o ley de la inercia: Todo cuerpo conserva su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que esté obligado a cambiar ese estado por efecto de fuerzas que se apliquen a él.

En función del momento lineal: Nos quiere decir que un cuerpo no modificará su movimiento lineal a no ser que haya una fuerza que lo obligue a cambiar.

m · vt=m · v0

Segunda ley de Newton. Relación entre fuerzas y aceleraciones: Toda fuerza aplicada sobre un cuerpo, y que no esté equilibrada, produce una aceleración que es proporcional a dicha fuerza. La constante de proporcionalidad es la masa inerte del cuerpo.

Según al momento lineal,: Dice que si se aplica una fuerza al movimiento lineal cambiará pero si no lo hacemos el movimiento lineal será cero, pero cuanto mayor sea la masa mayor será la fuerza que hay que aplicar es decir, a mayor masa menor aceleración.

m · vtm · v0

Tercera ley de Newton. acción y reacción: Cuando un cuerpo ejerce una fuerza (acción) sobre otro, éste ejerce otra fuerza (reacción) igual y de sentido contrario sobre el primero. Ambas fuerzas son simultáneas y se aplican sobre cuerpos diferentes.

En función del momento lineal dice que se ejercerán fuerzas opuestas en los movimientos lineales.

F1 2= -F2 1 (vectores)

-(m · vt)=(m · v0)

9 .Enuncia y comenta la Ley de Gravitación Universal.

La Ley de Gravitación Universal, creada por Newton en 1684 cuando aplicó los principios de la dinámica al movimiento de los planetas, dice que dos cuerpos cualesquiera se atraen mutuamente con una fuerza que es directamente proporcional al producto de su masa e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia comprendido entre ambos cuerpos.Vale pero,¿De dónde surge esta ley? A continuación una explicación detallada de su origen:

Esta ley supone que las órbitas de los planetas alrededor del Sol son circulares, lo cual significa que los planetas se mueven de manera uniforme. La fuerza ejercida por el Sol (de masa M) sobre cualquier planeta (de masa m) es directamente proporcional a su masa e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

10. En la página 112 del libro "De Arquímedes a Einstein" se alude a una fuerza centrífuga que es la causante de que la Luna no caiga sobre la Tierra. Después de ver el vídeo anterior, ¿estás de acuerdo con esa explicación? ¿Es compatible con el tercer principio de Newton? ¿Qué es la velocidad orbital? Experimenta con el cañón de Newton para resolver esta cuestión.

En el vídeo la explicación que dan a este fenómeno es que “la luna también se mueve lateralmente, así que a poco que caiga también se aleja en esa dirección. Gracias a la suma de todas estas fuerzas obtenemos una órbita alrededor de la Tierra”

En el libro dicen que la luna no cae sobre la Tierra porque a la fuerza centrípeta que atrae a la luna sobre la Tierra se le opone una centrífuga que aleja la luna hacia fuera y que al igualarse las dos, la luna se mantiene en órbita.

Si pensamos en la tercera ley de Newton:

Según la tercera ley de Newton deducimos que la fuerza que ejerce la luna sobre la Tierra es igual a la que ejerce la Tierra sobre la luna (gravedad de la tierra) pero en sentido opuesto. Con lo cual diríamos que la luna se mantiene en órbita porque la fuerza que ejerce esta sobre la tierra contrarresta a la gravedad. Es decir la fuerza de reacción a la centrípeta no es la centrífuga que ejerce la Tierra si no la que ejerce la luna sobre la tierra, gracias a esta fuerza se mantiene la órbita, se dan las mareas y corrientes… No tiene más efectos debido a que la masa de la Tierra es mucho mayor que la de la luna. Con lo cual la explicación del libro no es compatible con la tercera ley de Newton pero la del vídeo sí.

La velocidad orbital es la velocidad que tiene un planeta o satélite durante el recorrido que realiza al hacer su órbita alrededor de otro cuerpo.

Si la órbita que recorre es circular la velocidad será constante durante todo el recorrido y estará determinada por esta fórmula:

Como ya sabemos la órbita de la Tierra no es circular, es por esto por lo que los cuerpos que tienen una órbit alrededor de ella cambiarán su velocidad a lo largo del recorrido, a continuación podemos ver como un objeto con la misma velocidad inicial ha cambiado su velocidad: