lunes, 27 de febrero de 2017
miércoles, 15 de febrero de 2017
Juego de cargas y polos
-Tú polo positivo, yo polo negativo... Esto no va funcionar...
+¿Por qué?
-Somos polos opuestos, esto es imposible ...
+¡Mentira! Estamos hechos el uno para el otro.
-Sé que me quieres... pero no hay ninguna posibilidad de que permanezcamos unidos...
+No, no y no! Me niego a aceptar que nuestro amor es imposible. Siempre hay respuesta a todos los problemas!
-¿Acaso este problema tiene respuesta?
+Sí, por supuesto! Y nos lo va a resolver la física.
Así es, la física nos explica que los polos opuestos se atraen y que los polos iguales se repelen, esto se explica a través del electromagnetismo. Para empezar los protones y los electrones se atraen a través de la fuerza eléctrica, esta viene explicada por una ecuación muy similar a la de la fuerza gravitatoria, la diferencia es que la K,Constante de Coulomb, es mucho mayor que G, la constante gravitatoria, por lo que si la tierra tuviese masa cero pero una pequeña parte de su superficie estuviese cargada negativa o positivamente la fuerza que ejercería en nosotros nos mataría al ser aplastados contra el suelo. La ecuación viene definida por:
El campo eléctrico viene determinado entonces tal que así:
Pero profundizando en el estudio de las cargas y su atracción se apreció una segunda fuerza al desplazarse las cargas. Esta fuerza era característica de los metales ferromagnéticos que se veían fuertemente atraídos entre sí al acercarlos. Esto es algo que todos conocemos, es la atracción entre los polos opuestos de dos imanes. Puede parecer que el magnetismo es algo sólo de metales pero no es así, de hecho sólo una pequeña parte de los metales son ferromagnéticos, otros se imantan en contacto con un imán durante un tiempo y también están los que parecen que se hacen los tontos y no les afecta para nada la cercanía de los imanes. Pero en verdad todo esto viene determinado por los electrones que se encuentran en la capas exteriores y mantienen los diferentes átomos de un metal bien unidos para conferir su estado sólido. Estos electrones están en continuo movimiento. Como ya dijimos anteriormente las cargas en movimiento crean campos magnéticos. Lo que diferencia unos metales de otros es la orientación de los espines de sus electrones, ya que si es caótica la suma de todos ellos va ser prácticamente inapreciable. Sin embargo si todos se orientan en una dirección se crea un campo magnético significativo, característico de los imanes. Pero los imanes metálicos tienen ciertas limitaciones, por lo que generalmente se utilizan cables de cobre para crear campos magnéticos. Al circular electrones por el cables estos generan pequeños campos magnéticos y la suma de estos un campo magnético relevante. Por lo tanto la ecuación de campo magnético generado por un conductor rectilíneo viene definida tal que:
Como ya hemos visto ambas fuerzas, magnética y eléctrica están relacionadas. Esto se establece en una sola ecuación llamada:
+¿Por qué?
-Somos polos opuestos, esto es imposible ...
+¡Mentira! Estamos hechos el uno para el otro.
-Sé que me quieres... pero no hay ninguna posibilidad de que permanezcamos unidos...
+No, no y no! Me niego a aceptar que nuestro amor es imposible. Siempre hay respuesta a todos los problemas!
-¿Acaso este problema tiene respuesta?
+Sí, por supuesto! Y nos lo va a resolver la física.
Así es, la física nos explica que los polos opuestos se atraen y que los polos iguales se repelen, esto se explica a través del electromagnetismo. Para empezar los protones y los electrones se atraen a través de la fuerza eléctrica, esta viene explicada por una ecuación muy similar a la de la fuerza gravitatoria, la diferencia es que la K,Constante de Coulomb, es mucho mayor que G, la constante gravitatoria, por lo que si la tierra tuviese masa cero pero una pequeña parte de su superficie estuviese cargada negativa o positivamente la fuerza que ejercería en nosotros nos mataría al ser aplastados contra el suelo. La ecuación viene definida por:
El campo eléctrico viene determinado entonces tal que así:
Pero profundizando en el estudio de las cargas y su atracción se apreció una segunda fuerza al desplazarse las cargas. Esta fuerza era característica de los metales ferromagnéticos que se veían fuertemente atraídos entre sí al acercarlos. Esto es algo que todos conocemos, es la atracción entre los polos opuestos de dos imanes. Puede parecer que el magnetismo es algo sólo de metales pero no es así, de hecho sólo una pequeña parte de los metales son ferromagnéticos, otros se imantan en contacto con un imán durante un tiempo y también están los que parecen que se hacen los tontos y no les afecta para nada la cercanía de los imanes. Pero en verdad todo esto viene determinado por los electrones que se encuentran en la capas exteriores y mantienen los diferentes átomos de un metal bien unidos para conferir su estado sólido. Estos electrones están en continuo movimiento. Como ya dijimos anteriormente las cargas en movimiento crean campos magnéticos. Lo que diferencia unos metales de otros es la orientación de los espines de sus electrones, ya que si es caótica la suma de todos ellos va ser prácticamente inapreciable. Sin embargo si todos se orientan en una dirección se crea un campo magnético significativo, característico de los imanes. Pero los imanes metálicos tienen ciertas limitaciones, por lo que generalmente se utilizan cables de cobre para crear campos magnéticos. Al circular electrones por el cables estos generan pequeños campos magnéticos y la suma de estos un campo magnético relevante. Por lo tanto la ecuación de campo magnético generado por un conductor rectilíneo viene definida tal que:
Pero en esta apreciamos que la permeabilidad magnética determina el campo magnético, por lo que si se aumenta la permeabilidad se aumenta el campo magnético. La permeabilidad viene determinada por el medio material que atraviesa el campo. Por lo tanto no será el mismo campo magnético creado en el aire que en bloque de hierro que tiene gran permeabilidad magnética.
Como ya hemos visto ambas fuerzas, magnética y eléctrica están relacionadas. Esto se establece en una sola ecuación llamada:
Y hasta aquí la lección de física del día. Gracias por ver :)
Si queréis contactar conmigo aquí os dejo una formulario que podéis rellenar para ello:
martes, 14 de febrero de 2017
La Física Amorosa (Especial San Valentín)
Desde el inicio,
desde el comienzo,
a través del espacio,
a través del tiempo.
Se crean las fuerzas,
se crean galaxias,
partículas juntas,
partículas alfa,
partículas comunes,
partículas raras,
todas ellas,
para formar con su verso,
este inmenso universo.
Existe la interacción,
al igual entre partículas,
como en el amor.
Atracción fatal,
más grande,
que la gravedad.
El magnetismo,
no es más que un símil
de la atracción,
entre los polos opuestos,
como entre tú y yo,
aveces amor difícil
pero al final triunfador.
Velocidad de la luz,
más rápido que el pensamiento,
es el amor,
que no entiende de espacio
ni entiende de tiempo.
No existen las dimensiones,
en el amor,
tú y yo,
juntamos los corazones,
a pesar de la distancia,
tú en el Big Bang,
yo Vía Láctea.
Espero que os haya gustado. Esta entrada es exclusiva por el día de San Valentín, para mostrar que saber de física no implica estar vacío de emociones y sentimientos.
"Las personas más completas saben de todo pero también saben crear"
Si os gusta la prosa lírica os dejo una página de un amigo que ha compuesto este poema para este día tan especial.
Prosa Lírica
Próximamente entrada de electromagnetismo.
desde el comienzo,
a través del espacio,
a través del tiempo.
Se crean las fuerzas,
se crean galaxias,
partículas juntas,
partículas alfa,
partículas comunes,
partículas raras,
todas ellas,
para formar con su verso,
este inmenso universo.
Existe la interacción,
al igual entre partículas,
como en el amor.
Atracción fatal,
más grande,
que la gravedad.
El magnetismo,
no es más que un símil
de la atracción,
entre los polos opuestos,
como entre tú y yo,
aveces amor difícil
pero al final triunfador.
Velocidad de la luz,
más rápido que el pensamiento,
es el amor,
que no entiende de espacio
ni entiende de tiempo.
No existen las dimensiones,
en el amor,
tú y yo,
juntamos los corazones,
a pesar de la distancia,
tú en el Big Bang,
yo Vía Láctea.
Espero que os haya gustado. Esta entrada es exclusiva por el día de San Valentín, para mostrar que saber de física no implica estar vacío de emociones y sentimientos.
"Las personas más completas saben de todo pero también saben crear"
Si os gusta la prosa lírica os dejo una página de un amigo que ha compuesto este poema para este día tan especial.
Prosa Lírica
Próximamente entrada de electromagnetismo.
miércoles, 8 de febrero de 2017
Juego de masas
Como ya mencionamos anteriormente la gravedad es la fuerza que ejerce una mas sobre otra, la fuerza gravitatoria es la interacción entre ambas masas. La interacción entre ambas es muy débil por lo que sólo se aprecia la atracción con objeto de gran masa.
Esta interacción fue estudiada por Newton en profundidad, y visto que veía que no existían matemáticas para explicar este fenómeno, las inventó y desarrolló. Finalmente determinó la ley de la gravitación universal que nos dice que la fuerza gravitatoria es directamente proporcional a las masas e inversamente proporcional a su distancia al cuadrado.
Esta interacción fue estudiada por Newton en profundidad, y visto que veía que no existían matemáticas para explicar este fenómeno, las inventó y desarrolló. Finalmente determinó la ley de la gravitación universal que nos dice que la fuerza gravitatoria es directamente proporcional a las masas e inversamente proporcional a su distancia al cuadrado.
Mucho más tarde al inicio del siglo XX Einstein profundizó en su estudio con el concepto de los campos, ya que una masa crea su propio campo gravitatorio al producir una deformación en el espacio tiempo, esto lo vemos sencillamente explicado en este vídeo con una sabana en tensión y unas canicas.
Esto es lo que produce que la tierra y sus vecinos como Marte, Venus, etc, giren alrededor del sol. Nosotros al tener una masa sumamente despreciable no atraemos a otras masas pero la tierra nos atrae con una gran fuerza y eso provoca que por muy alto que saltemos no podemos separarnos de ella.
Hace falta muchísima energía para escapar de la órbita terrestre, por eso es tan caro la producción de satélites y naves espaciales ya que tienen unos propulsores que gastan millones de euros en combustible para huir de la gravedad.
Espero que os haya servido de utilidad.
Si quieres que profundice en el tema ponlo en comentarios y valora este blog, gracias.
Esto es lo que produce que la tierra y sus vecinos como Marte, Venus, etc, giren alrededor del sol. Nosotros al tener una masa sumamente despreciable no atraemos a otras masas pero la tierra nos atrae con una gran fuerza y eso provoca que por muy alto que saltemos no podemos separarnos de ella.
Hace falta muchísima energía para escapar de la órbita terrestre, por eso es tan caro la producción de satélites y naves espaciales ya que tienen unos propulsores que gastan millones de euros en combustible para huir de la gravedad.
Espero que os haya servido de utilidad.
Si quieres que profundice en el tema ponlo en comentarios y valora este blog, gracias.
viernes, 3 de febrero de 2017
Las pequeñas cosas de la vida
El universo hoy tal y como lo conocemos está formado por unas partículas muy muy pequeñas, invisibles para la vista humana. Los filósofos de la antigua Grecia fueron los primeros en predecir que todo estaba formando de unas cositas más pequeñas a las que llamaron átomos que en griego significa indivisible. Para la escasa tecnología que poseían estuvieron muy acertados en su explicación ya que es cierto que todo está formado por pequeñas partículas y no del agua, tierra, aire etc, como decían otros filósofos naturalistas.
Lo cierto es que los átomos no son las partículas más pequeñas sino que están formados por protones con carga positiva, neutrones sin carga y electrones con carga negativa lo que confiere al átomo carga neutra. Pero dos primeras partículas esta a la vez formadas por partículas aún más pequeñas, los quarks, los electrones forman parte de la familia de los leptones y existen otras partículas: los bosones, que rigen las leyes del universo con las cuatro fuerzas existentes en el mismo.
Como vemos en la imagen se pueden apreciar tres grupos. Los protones tienen carga positiva +1 por lo que la suma de las cargas de sus tres quarks será la misma estos son dos arriba(up) y uno abajo(down). Los neutrones tienen la misma masa que los protones pero la suma total de las cargas de sus quarks será neutra, es decir, 0, están formados por dos quarks abajo(down) y uno arriba(up).
De lo bosones hay que saber que los fotones se encargan de la fuerza electromagnética y son los portadores de la luz, los gluones se encargan de mantener cohesionado el núcleo atómico con la fuerza nuclear fuerte y lo bosones Z y W se encargan de la fuerza nuclear débil que mantiene el átomo cohesionado. A parte de estas cuatro se sospecha también la existencia del gravitón con espín 2 que sería portadora de la cuarta fuerza, la gravedad, que provoca la atracción entre los cuerpos como nosotros que nos sentimos atraídos por la tierra.
Por último el bosón de Higgs es el que encarga de conferir de masa a las partículas elementales e explica porque los bosones vectores W y Z tienen tanta masa y los fotones sin embargo carecen de masa.
Es curioso pararse a pensar y ver que nosotros estamos formados integramente de estas partículas unidas entre sí que crean una estructura tan perfecta como el ADN que es nuestro código de identificación de vida basado en el código del universo. Es curioso pensar que son esas partículas que las que a lo largo de miles de millones de años han llegado hasta aquí para colocarse de una manera tan perfectas que se pueden estudiar a si mismas...
Y con estos ya sabemos a rasgos básicos de que está formado el universo tal y como lo conocemos hoy en día, en el próximo blog observaremos la maravillas de la física en nuestra vida cotidiana.
Lo cierto es que los átomos no son las partículas más pequeñas sino que están formados por protones con carga positiva, neutrones sin carga y electrones con carga negativa lo que confiere al átomo carga neutra. Pero dos primeras partículas esta a la vez formadas por partículas aún más pequeñas, los quarks, los electrones forman parte de la familia de los leptones y existen otras partículas: los bosones, que rigen las leyes del universo con las cuatro fuerzas existentes en el mismo.
Como vemos en la imagen se pueden apreciar tres grupos. Los protones tienen carga positiva +1 por lo que la suma de las cargas de sus tres quarks será la misma estos son dos arriba(up) y uno abajo(down). Los neutrones tienen la misma masa que los protones pero la suma total de las cargas de sus quarks será neutra, es decir, 0, están formados por dos quarks abajo(down) y uno arriba(up).
De lo bosones hay que saber que los fotones se encargan de la fuerza electromagnética y son los portadores de la luz, los gluones se encargan de mantener cohesionado el núcleo atómico con la fuerza nuclear fuerte y lo bosones Z y W se encargan de la fuerza nuclear débil que mantiene el átomo cohesionado. A parte de estas cuatro se sospecha también la existencia del gravitón con espín 2 que sería portadora de la cuarta fuerza, la gravedad, que provoca la atracción entre los cuerpos como nosotros que nos sentimos atraídos por la tierra.
Por último el bosón de Higgs es el que encarga de conferir de masa a las partículas elementales e explica porque los bosones vectores W y Z tienen tanta masa y los fotones sin embargo carecen de masa.
Es curioso pararse a pensar y ver que nosotros estamos formados integramente de estas partículas unidas entre sí que crean una estructura tan perfecta como el ADN que es nuestro código de identificación de vida basado en el código del universo. Es curioso pensar que son esas partículas que las que a lo largo de miles de millones de años han llegado hasta aquí para colocarse de una manera tan perfectas que se pueden estudiar a si mismas...
Y con estos ya sabemos a rasgos básicos de que está formado el universo tal y como lo conocemos hoy en día, en el próximo blog observaremos la maravillas de la física en nuestra vida cotidiana.
Suscribirse a:
Entradas (Atom)