Sistema ecuatorial
En el sistema ecuatorial, el eje de rotación de la Tierra, extendido hacia la bóveda celeste, atraviesa ésta en un punto llamado polo norte celeste.
La estrella cerca de este punto, Polaris es a menudo llamada estrella polar. Una extensión similar del polo sur celeste marca el polo sur celeste. El ecuador celeste es la proyección del ecuador de la Tierra en la esfera celeste. Todos los puntos a lo largo del ecuador celeste equidistan 90 grados de los polos celestes sur y norte.
Para definir la ubicación de un objeto en la esfera celeste, primero se determina su posición angular a lo largo del ecuador celeste. Esta coordenada tiene por nombre ascensión recta, y es análoga a la longitud en la Tierra. La ascensión recta es medida en unidades de tiempo (horas, minutos, y segundos), empezando en 0 horas y continuando hasta 24 horas. Una hora de ascensión recta es equivalente a 15 grados en el ecuador celeste (1/24 de 360 grados).
De la misma manera en que Greenwich marca el cero de longitud en la Tierra, el equinoccio vernal determina el cero de ascensión recta en el cielo. Este punto marca la posición del Sol en el primer día de primavera, cuando el Sol cruza el ecuador celeste.
El equinoccio de verano se encuentra actualmente en la constelación de Piscis, pero su posición cambia lentamente con el tiempo, debido al movimiento de precesión del eje terrestre. A este cambio de posición le llamamos precesión del equinoccio.
La segunda coordenada ecuatorial es la declinación, y mide la distancia angular de un objeto respecto del ecuador celeste. Objetos entre el ecuador celeste y el polo norte celeste, tienen declinación positiva, mientras que los otros tienen declinación negativa. El rango total de declinación es de -90 a +90 grados.
La posición de cualquier objeto en el cielo puede ser definida por las coordenadas de ascensión recta (abreviada Ra o ) y la declinación (abreviada Dec o ). Todos los cuerpos celestes tienen una dirección Ra y Dec en la bóveda celeste, las cuales cambian con el tiempo, debido a fenómenos tales como la precesión o el movimientos propio de los cuerpos celestes.
miércoles, 4 de agosto de 2010
Eclipse Pampeano
El pasado 11 de Julio se produjo un eclipse solar, que sería observable de forma total en el sur de la región (en zonas como El Calafate y El Chaltén) y de forma parcial en gran parte de Sudamérica. Para la ocasión nos trasladamos con Alejandro Tombolini y quien escribe hasta la localidad de Trenel, provincia de La Pampa, donde la magnitud del eclipse alcanzaría 0.56 (fracción de diámetro ocultado por la Luna)
Por las características del evento era requerido un horizonte noroeste sin obstrucciones, ya que el máximo del eclipse acontecería poco antes del atardecer, y la puesta de Sol sería con el evento avanzado. La Pampa ofrece muchos horizontes interesantes, por ello salimos en busca del propicio el día anterior. Aunque en nuestros planes estaba ver la puesta del Sol, el atardecer del 10 de Julio se presentó con bastante nubosidad hacia donde necesitábamos observar. Aún así, seleccionamos un punto con un interesante marco para las fotos finales, en una ruta de tierra cercana al pueblo.
El día 11 de Julio las condiciones no eran alentadoras, por la nubosidad presente y por el intenso viento sur, con ráfagas aún más intensas, que soplaba sobre la zona. Esto complicaría los planes, ya que en estas condiciones los equipos se encuentran más expuestos y se dificultan otras tareas, como la de obtener un buen foco con las cámaras.
Cerca de una hora antes del primer contacto ya estábamos en el punto seleccionado, con Alejandro y Marcela. Comenzamos a preparar los equipos. Por las condiciones desfavorables, Alejandro optó por no armar la montura ecuatorial, y utilizar solo el trípode con el telescopio sostenido a mano, una tarea difícil pero necesaria. Por mi parte, desplegué un trípode fotográfico amablemente facilitado por Leonardo Julio y dispuse allí mi pequeño refractor de 80 mm con su correspondiente filtro solar.
Pasaron varios minutos antes de que pudiésemos tener nuestra primer vista de el Sol y hacer algunas pruebas de foco y exposición antes de comenzar el eclipse. Las nubes se movían rápido pero eran persistentes. En los huecos despejados aprovechábamos para ir afinando todos los seteos. Llegó el momento del primer contacto, que con dificultad pudimos apreciar. El eclipse continuó avanzando y el Sol descendiendo en altura, poco a poco cada vez más cerca del máximo y más cerca del horizonte.
Tuvimos varios momentos de intermitentes despejes de la zona del Sol, y varias pausas con densas nubes que no permitían verlo en lo más mínimo. Siempre nos mantuvimos al lado de los equipos, y agarrados a ellos, ya que el intenso y frío viento sur no hacía pausa. Comentamos en más de una ocasión lo frías que teníamos las manos y lo poco que las sentíamos. Ropa de abrigo, calzado, gorro, lentes de Sol -y de viento también- fueron fundamentales, así como la asistencia de Marcela, quien nos alcanzaba lo que íbamos necesitando, al tiempo que tomaba imágenes del momento.
Las condiciones eran desfavorables, las nubes podían frustrar la escena final en cualquier momento, el viento frío nos helaba las manos...pero la estábamos pasando espléndidamente bien. Estábamos viendo un eclipse de Sol. ¿Cuantas veces la Astronomía nos expone a condiciones algo duras, pero con sobradas recompensas? Varias veces.
Con el Sol más cerca del horizonte llegó la hora de quitar los filtros a los telescopios. La absorción de la atmósfera permitía con tomas muy rápidas capturar el Sol y el contexto. Un molino, ubicado en las cercanías gracias al planeamiento previo, estaba por entrar en el cuadro. En estos momentos el grueso de las nubes se había movido de la escena y esperábamos el atardecer. Entre tanto, Alejandro alerta sobre una bandada de pájaros en la lejanía cruzando por delante del Sol. Sin mirar, disparé la cámara remotamente (con un disparador infrarrojo, para no mover el telescopio más de lo que lo movía ya el viento) Todo encuadrado, esa foto sería una de las más lindas que tomé del evento. Nunca se debe menospreciar el poder de la casualidad (y del que haya alguien atento a las circunstancias)
Casi finalizando, el Sol se ocultaba, pero no debajo del horizonte. Una densa franja de nubosidad muy lejana absorbía prácticamente toda la luz de la estrella eclipsada. El Sol se oscurecía antes de llegar a nuestro destino planeado: pasar por detrás del molino. Las tomas tenían ahora exposiciones más largas. Los colores ocres dominaron la escena, el Sol se fue ocultado y regalando formas pocas veces vistas, y aunque no llegó a verse por detrás del molino, los últimos minutos, que nos parecieron los más rápidos, fueron de espectacular belleza, enmarcados en un espléndido horizonte pampeano.
Con satisfaccción por haber observando este evento natural, desarmamos los fríos equipos y emprendimos el regreso, contentos por las tomas logradas y por el momento vivido.
Por las características del evento era requerido un horizonte noroeste sin obstrucciones, ya que el máximo del eclipse acontecería poco antes del atardecer, y la puesta de Sol sería con el evento avanzado. La Pampa ofrece muchos horizontes interesantes, por ello salimos en busca del propicio el día anterior. Aunque en nuestros planes estaba ver la puesta del Sol, el atardecer del 10 de Julio se presentó con bastante nubosidad hacia donde necesitábamos observar. Aún así, seleccionamos un punto con un interesante marco para las fotos finales, en una ruta de tierra cercana al pueblo.
El día 11 de Julio las condiciones no eran alentadoras, por la nubosidad presente y por el intenso viento sur, con ráfagas aún más intensas, que soplaba sobre la zona. Esto complicaría los planes, ya que en estas condiciones los equipos se encuentran más expuestos y se dificultan otras tareas, como la de obtener un buen foco con las cámaras.
Cerca de una hora antes del primer contacto ya estábamos en el punto seleccionado, con Alejandro y Marcela. Comenzamos a preparar los equipos. Por las condiciones desfavorables, Alejandro optó por no armar la montura ecuatorial, y utilizar solo el trípode con el telescopio sostenido a mano, una tarea difícil pero necesaria. Por mi parte, desplegué un trípode fotográfico amablemente facilitado por Leonardo Julio y dispuse allí mi pequeño refractor de 80 mm con su correspondiente filtro solar.
Pasaron varios minutos antes de que pudiésemos tener nuestra primer vista de el Sol y hacer algunas pruebas de foco y exposición antes de comenzar el eclipse. Las nubes se movían rápido pero eran persistentes. En los huecos despejados aprovechábamos para ir afinando todos los seteos. Llegó el momento del primer contacto, que con dificultad pudimos apreciar. El eclipse continuó avanzando y el Sol descendiendo en altura, poco a poco cada vez más cerca del máximo y más cerca del horizonte.
Tuvimos varios momentos de intermitentes despejes de la zona del Sol, y varias pausas con densas nubes que no permitían verlo en lo más mínimo. Siempre nos mantuvimos al lado de los equipos, y agarrados a ellos, ya que el intenso y frío viento sur no hacía pausa. Comentamos en más de una ocasión lo frías que teníamos las manos y lo poco que las sentíamos. Ropa de abrigo, calzado, gorro, lentes de Sol -y de viento también- fueron fundamentales, así como la asistencia de Marcela, quien nos alcanzaba lo que íbamos necesitando, al tiempo que tomaba imágenes del momento.
Las condiciones eran desfavorables, las nubes podían frustrar la escena final en cualquier momento, el viento frío nos helaba las manos...pero la estábamos pasando espléndidamente bien. Estábamos viendo un eclipse de Sol. ¿Cuantas veces la Astronomía nos expone a condiciones algo duras, pero con sobradas recompensas? Varias veces.
Con el Sol más cerca del horizonte llegó la hora de quitar los filtros a los telescopios. La absorción de la atmósfera permitía con tomas muy rápidas capturar el Sol y el contexto. Un molino, ubicado en las cercanías gracias al planeamiento previo, estaba por entrar en el cuadro. En estos momentos el grueso de las nubes se había movido de la escena y esperábamos el atardecer. Entre tanto, Alejandro alerta sobre una bandada de pájaros en la lejanía cruzando por delante del Sol. Sin mirar, disparé la cámara remotamente (con un disparador infrarrojo, para no mover el telescopio más de lo que lo movía ya el viento) Todo encuadrado, esa foto sería una de las más lindas que tomé del evento. Nunca se debe menospreciar el poder de la casualidad (y del que haya alguien atento a las circunstancias)
Casi finalizando, el Sol se ocultaba, pero no debajo del horizonte. Una densa franja de nubosidad muy lejana absorbía prácticamente toda la luz de la estrella eclipsada. El Sol se oscurecía antes de llegar a nuestro destino planeado: pasar por detrás del molino. Las tomas tenían ahora exposiciones más largas. Los colores ocres dominaron la escena, el Sol se fue ocultado y regalando formas pocas veces vistas, y aunque no llegó a verse por detrás del molino, los últimos minutos, que nos parecieron los más rápidos, fueron de espectacular belleza, enmarcados en un espléndido horizonte pampeano.
Con satisfaccción por haber observando este evento natural, desarmamos los fríos equipos y emprendimos el regreso, contentos por las tomas logradas y por el momento vivido.
MOVIMIENTO DIURNO
El movimiento diurno es el movimiento de la esfera celeste observado en el transcurso de un día. Es un movimiento retrógrado, de sentido horario mirando hacia el Sur, y de sentido antihorario mirando hacia el Norte.
Tomemos como ejemplo el Sol que sale por el Este y se pone por el Oeste, lo que en el hemisferio Norte se aprecia como un movimiento en sentido horario, aunque ligeramente más lento que las estrellas lejanas. Éstas se mueven acordes al tiempo sidéreo, mientras que el movimiento aparente del Sol es acorde al tiempo solar.
Hasta la revolución copernicana los astrónomos creían que se trataba de un movimiento real de las estrellas. Desde Copérnico sabemos que es la Tierra la que gira alrededor de su eje completando una vuelta en 23 h 56 min 4 s (un día sidéreo). No obstante se sigue con la misma concepción tolemáica, asumiendo que el movimiento de la esfera celeste es aparente, siendo la Tierra la que gira realmente.
Situado en el plano del horizonte y en el transcurso de un día un observador ve a los astros dar una vuelta alrededor del eje del mundo, en dirección este-sur-oeste mirando hacia el sur, o bien en sentido este-norte-oeste mirando hacia el norte.
El movimiento diurno del Sol es un movimiento retrógrado, de sentido horario en el hemisferio Norte (porque se ve el Sol hacia el Sur), y antihorario en el hemisferio Sur (porque se ve al Sol en dirección Norte).
Los únicos puntos de la esfera celeste que permanecen fijos son los polos celestes; todos los demás, y las estrellas con ellos parecen girar en círculos concéntricos alrededor de aquéllos. El polo norte celeste está situado sobre el punto cardinal norte a una altura que coincide con la latitud del observador. En el polo norte un observador vería la Estrella Polar en el cenit. Para un observador situado en el ecuador terrestre, el polo norte está sobre el horizonte. A latitudes intermedias, por ejemplo a 40º, el polo celeste se encuentra a una altura de 40º sobre el horizonte.
Entre las estrellas más próximas al polo norte, la más fácilmente visible es la Estrella Polar, que se encuentra a un grado de éste, y describiendo un círculo alrededor de él. El radio de dicho círculo es unas dos veces el diámetro angular nuestra Luna.
Se llaman estrellas circumpolares para una determinada latitud aquellas estrellas que describen un círculo completo alrededor del polo celeste sin quedar bajo el horizonte en ningún momento, por lo que son siempre visibles.
El resto de las estrellas incluido el Sol y los planetas describen sólo parte de un círculo, cortando al horizonte en dos puntos: el orto y el ocaso.
En este movimiento diurno las estrellas conservan sus posiciones participando toda la esfera celeste de dicho movimiento.
Tomemos como ejemplo el Sol que sale por el Este y se pone por el Oeste, lo que en el hemisferio Norte se aprecia como un movimiento en sentido horario, aunque ligeramente más lento que las estrellas lejanas. Éstas se mueven acordes al tiempo sidéreo, mientras que el movimiento aparente del Sol es acorde al tiempo solar.
Hasta la revolución copernicana los astrónomos creían que se trataba de un movimiento real de las estrellas. Desde Copérnico sabemos que es la Tierra la que gira alrededor de su eje completando una vuelta en 23 h 56 min 4 s (un día sidéreo). No obstante se sigue con la misma concepción tolemáica, asumiendo que el movimiento de la esfera celeste es aparente, siendo la Tierra la que gira realmente.
Situado en el plano del horizonte y en el transcurso de un día un observador ve a los astros dar una vuelta alrededor del eje del mundo, en dirección este-sur-oeste mirando hacia el sur, o bien en sentido este-norte-oeste mirando hacia el norte.
El movimiento diurno del Sol es un movimiento retrógrado, de sentido horario en el hemisferio Norte (porque se ve el Sol hacia el Sur), y antihorario en el hemisferio Sur (porque se ve al Sol en dirección Norte).
Los únicos puntos de la esfera celeste que permanecen fijos son los polos celestes; todos los demás, y las estrellas con ellos parecen girar en círculos concéntricos alrededor de aquéllos. El polo norte celeste está situado sobre el punto cardinal norte a una altura que coincide con la latitud del observador. En el polo norte un observador vería la Estrella Polar en el cenit. Para un observador situado en el ecuador terrestre, el polo norte está sobre el horizonte. A latitudes intermedias, por ejemplo a 40º, el polo celeste se encuentra a una altura de 40º sobre el horizonte.
Entre las estrellas más próximas al polo norte, la más fácilmente visible es la Estrella Polar, que se encuentra a un grado de éste, y describiendo un círculo alrededor de él. El radio de dicho círculo es unas dos veces el diámetro angular nuestra Luna.
Se llaman estrellas circumpolares para una determinada latitud aquellas estrellas que describen un círculo completo alrededor del polo celeste sin quedar bajo el horizonte en ningún momento, por lo que son siempre visibles.
El resto de las estrellas incluido el Sol y los planetas describen sólo parte de un círculo, cortando al horizonte en dos puntos: el orto y el ocaso.
En este movimiento diurno las estrellas conservan sus posiciones participando toda la esfera celeste de dicho movimiento.
¿ QUE ES LA ESFERA CELESTE ?
¿ QUE ES LA ESFERA CELESTE ?
La esfera celeste es una esfera ideal, sin radio definido, concéntrica en el globo terrestre, en la cual aparentemente se mueven los astros. Permite representar las direcciones en que se hallan los objetos celestes; así es como el ángulo formado por dos direcciones será representado por un arco de círculo mayor sobre esa esfera. Teóricamente se confunde con el de la Tierra: el Eje del mundo es el de rotación de la esfera celeste y es coincidente con el eje de rotación de la Tierra, por lo que se halla prácticamente centrada en el ojo del observador. Los astrónomos fundan sus mediciones en la existencia, en esa esfera, de puntos, círculos y planos convencionales: el plano del horizonte y el del ecuador celeste; el polo y el cenit; el meridiano, que sirve de origen para la medición del acimut. Resulta fácil hallar un astro o situarlo respecto a esos planos fundamentalesCuando el horizonte del espectador es oblicuo con respecto al ecuador, la esfera celeste es calificada de oblicua. Para un observador situado en uno de los dos polos, la esfera es paralela, ya que su horizonte conserva paralelismo con el ecuador. Por último, la esfera es recta para el observador situado en la línea equinoccial, porque allí el horizonte corta perpendicularmente el ecuador.
La esfera celeste es un concepto no un objeto, es la superficie virtual sobre la que vemos proyectados a los astros como si todos estuvieran a igual distancia de la tierra.
Tres puntos conspicuos de esta esfera (cenit, polo norte celeste y astro (Z,P y S) en el gráfico de la izquierda) definen un triangulo esférico y mediante su resolución los marinos logran ubicarse sobre la superficie terrestre.
miércoles, 28 de julio de 2010
CARGA ELECTRICA Y LEY DE COULOMB
PRÁCTICA #1: CARGA ELÉCTRICA Y LEY DE COULOMB
1. ¿Qué tipo de carga hay y cómo las podemos generar?
Los tipos de cargas que existen son positivas, neutras y negativas. Si dos cargas son del mismo signo experimentan un fuerza de repulsión entre ellas. Por otro lado, si son del mismo signo, se atraerán.
Para generar cargas podemos realizar el siguiente experimento:
Dos varillas con cargas del mismo signo se repelen. Para observarlo pueden frotarse dos varillas del mismo material (por ejemplo, vidrio) empleando el mismo método (por ejemplo, un paño de seda). Al ser del mismo material y haber sido frotadas de la misma forma, las varillas adquieren cargas del mismo signo. Si se cuelga una varilla de un hilo de forma que pueda girar y se le acerca la otra, la primera gira alejándose de la segunda, lo que demuestra que las cargas se repelen. Si las dos varillas tuvieran cargas de signo opuesto, la primera se acercaría a la segunda, puesto que las cargas de distinto signo se atraen.
2. ¿Cuáles son las formas de cargar un cuerpo?
Para lograr que un cuerpo quede cargado eléctricamente requerimos que haya en él un exceso de uno de los dos tipos de carga (+ o - ) , lo cual podemos lograr haciendo uso de diferentes procesos:
Frotamiento: consiste en frotar un elemento que esté cargado eléctricamente con uno sin carga. Habrá una transferencia electrónica del cargado al no cargado.
Inducción: consiste en acercar un cuerpo cargado a uno no cargado, en este momento las cargas pasarán del primero al segundo sin necesidad de que se toquen, sino simplemente a través del aire.
Contacto: si hacemos que dos cuerpos se toquen en su superficie, la carga eléctrica pasará del que esté cargado al que no lo esté.
3. Con un dibujo, explica cómo son las líneas de campo eléctrico para una carga positiva y para una carga negativa.
En este diagrama se pueden observar las líneas de fuerza de un campo eléctrico creado por dos cargas de signo opuesto. Una carga de prueba positiva sería atraída por la carga negativa y repelida por la positiva. Por eso, se puede decir que las líneas de campo eléctrico salen de las cargas positivas (ya que éstas repelen las carga de prueba positiva) y llegan a las cargas negativas (porque éstas atraen a la carga de prueba positiva).
4. ¿Qué es la máquina de Whimshurt, cómo funciona, cómo se carga?
Es una máquina permite transformar energía mecánica en eléctrica. A su vez dicha energía eléctrica puede transformarse en energía lumínica y sonora o también si se prefiere en energía mecánica nuevamente. Otra posibilidad que brinda es transformar
aquella energía eléctrica en energía química.
Cuando se acciona la manivela de la máquina se transmite el efecto de dicho accionar por dos correas cruzadas, a dos discos de acrílico con un diámetro habitual de entre 30 y 50 cm. Debido a que las correas están cruzadas un disco girará en el sentido de giro de las agujas del reloj y el otro en sentido contrario.
En estos discos se encuentran pegados, a intervalos regulares, trozos de igual superficie de papel de aluminio. Cuando los discos giran, estos trozos de papel son friccionados por unas escobillas de cobre. Como resultado de ello los discos pasan a ser el Soporte de una Energía eléctrica importante: se dicen que dichos discos "están cargados". Cuando los discos se saturan de Carga eléctrica el remanente pasa a unos botellones denominados de Leyden que actúan como condensadores de carga eléctrica.
Siendo superada la capacidad de estos condensadores, los electrones que portan una gran energía pasan a dos esferas metálicas de distinto volumen, de forma tal que la de mayor volumen pasa a tener mayor densidad energética que la otra.
Al superar la resistencia del aire, los electrones "saltan" de la esfera de mayor volumen a la de menor volumen. Se produce una chispa o rayo (energía lumínica) y un ruido (energía sonora).
Si separamos bien las esferas y conectamos la esfera de mayor volumen a un molinillo metálico, por medio de un cable: las aspas del molinillo girarán velozmente. Significa que la energía eléctrica se transformó en mecánica.
La esferita de un péndulo eléctrico colocado en las inmediaciones, se moverá al compás de los chispazos. Parte de los electrones energizados escaparon de la máquina, su energía no pudo ser canalizada y la entropía del universo aumentó.
5. Enuncia la ley de Coulomb.
Suponemos tener dos cargas puntuales q y q´, las cuales se encuentran a una distancia r de separación en el vacío. La fuerza que experimenta una carga debido a la otra está dada por la ley de Coulomb, donde la fuerza de atracción o repulsión, entre cargas de signos opuestos o iguales, respectivamente, es directamente proporcional al producto de la intensidad de sus cargas e inversamente proporcionales al cuadrado de distancia entre ellas .
FE = k * (q·q´/r2) (en el vacío)
Donde k es un valor constante y vale 8.988 * 109 N·m2/C2
1. ¿Qué tipo de carga hay y cómo las podemos generar?
Los tipos de cargas que existen son positivas, neutras y negativas. Si dos cargas son del mismo signo experimentan un fuerza de repulsión entre ellas. Por otro lado, si son del mismo signo, se atraerán.
Para generar cargas podemos realizar el siguiente experimento:
Dos varillas con cargas del mismo signo se repelen. Para observarlo pueden frotarse dos varillas del mismo material (por ejemplo, vidrio) empleando el mismo método (por ejemplo, un paño de seda). Al ser del mismo material y haber sido frotadas de la misma forma, las varillas adquieren cargas del mismo signo. Si se cuelga una varilla de un hilo de forma que pueda girar y se le acerca la otra, la primera gira alejándose de la segunda, lo que demuestra que las cargas se repelen. Si las dos varillas tuvieran cargas de signo opuesto, la primera se acercaría a la segunda, puesto que las cargas de distinto signo se atraen.
2. ¿Cuáles son las formas de cargar un cuerpo?
Para lograr que un cuerpo quede cargado eléctricamente requerimos que haya en él un exceso de uno de los dos tipos de carga (+ o - ) , lo cual podemos lograr haciendo uso de diferentes procesos:
Frotamiento: consiste en frotar un elemento que esté cargado eléctricamente con uno sin carga. Habrá una transferencia electrónica del cargado al no cargado.
Inducción: consiste en acercar un cuerpo cargado a uno no cargado, en este momento las cargas pasarán del primero al segundo sin necesidad de que se toquen, sino simplemente a través del aire.
Contacto: si hacemos que dos cuerpos se toquen en su superficie, la carga eléctrica pasará del que esté cargado al que no lo esté.
3. Con un dibujo, explica cómo son las líneas de campo eléctrico para una carga positiva y para una carga negativa.
En este diagrama se pueden observar las líneas de fuerza de un campo eléctrico creado por dos cargas de signo opuesto. Una carga de prueba positiva sería atraída por la carga negativa y repelida por la positiva. Por eso, se puede decir que las líneas de campo eléctrico salen de las cargas positivas (ya que éstas repelen las carga de prueba positiva) y llegan a las cargas negativas (porque éstas atraen a la carga de prueba positiva).
4. ¿Qué es la máquina de Whimshurt, cómo funciona, cómo se carga?
Es una máquina permite transformar energía mecánica en eléctrica. A su vez dicha energía eléctrica puede transformarse en energía lumínica y sonora o también si se prefiere en energía mecánica nuevamente. Otra posibilidad que brinda es transformar
aquella energía eléctrica en energía química.
Cuando se acciona la manivela de la máquina se transmite el efecto de dicho accionar por dos correas cruzadas, a dos discos de acrílico con un diámetro habitual de entre 30 y 50 cm. Debido a que las correas están cruzadas un disco girará en el sentido de giro de las agujas del reloj y el otro en sentido contrario.
En estos discos se encuentran pegados, a intervalos regulares, trozos de igual superficie de papel de aluminio. Cuando los discos giran, estos trozos de papel son friccionados por unas escobillas de cobre. Como resultado de ello los discos pasan a ser el Soporte de una Energía eléctrica importante: se dicen que dichos discos "están cargados". Cuando los discos se saturan de Carga eléctrica el remanente pasa a unos botellones denominados de Leyden que actúan como condensadores de carga eléctrica.
Siendo superada la capacidad de estos condensadores, los electrones que portan una gran energía pasan a dos esferas metálicas de distinto volumen, de forma tal que la de mayor volumen pasa a tener mayor densidad energética que la otra.
Al superar la resistencia del aire, los electrones "saltan" de la esfera de mayor volumen a la de menor volumen. Se produce una chispa o rayo (energía lumínica) y un ruido (energía sonora).
Si separamos bien las esferas y conectamos la esfera de mayor volumen a un molinillo metálico, por medio de un cable: las aspas del molinillo girarán velozmente. Significa que la energía eléctrica se transformó en mecánica.
La esferita de un péndulo eléctrico colocado en las inmediaciones, se moverá al compás de los chispazos. Parte de los electrones energizados escaparon de la máquina, su energía no pudo ser canalizada y la entropía del universo aumentó.
5. Enuncia la ley de Coulomb.
Suponemos tener dos cargas puntuales q y q´, las cuales se encuentran a una distancia r de separación en el vacío. La fuerza que experimenta una carga debido a la otra está dada por la ley de Coulomb, donde la fuerza de atracción o repulsión, entre cargas de signos opuestos o iguales, respectivamente, es directamente proporcional al producto de la intensidad de sus cargas e inversamente proporcionales al cuadrado de distancia entre ellas .
FE = k * (q·q´/r2) (en el vacío)
Donde k es un valor constante y vale 8.988 * 109 N·m2/C2
Conceptos Importantantes
ENERGÍA: propiedad q tienen los cuerpos o sistemas de sufrir transformaciones. Capacidad de producir
trabajo.
TRABAJO MECÁNICO: producto escalar de una fuerza por el espacio recorrido o desplazamiento.
FUERZAS CONSERVATIVAS
Cuando sólo actúan este tipo de fuerzas, la energía mecánica se conserva, osea, NO varía.
Ejemplos de fuerzas conservativas: la gravitatoria, la elástica y la eléctrica.
FUERZAS DISIPATIVAS
Transforman la energía mecánica en calor. Ejemplo: la fuerza de rozamiento.
ENERGÍA CINÉTICA: energía q posee un cuerpo por tener masa y velocidad. Capacidad de un cuerpo para realizar trabajo por llevar una determinada velocidad
ENERGÍA POTENCIAL: producto del peso por la altura (como desplazamiento). Un objeto, por estar en un
campo gravitatorio posee peso, y si está a una determinada altura tiene energía
potencial, osea, puede realizar trabajo.
TEOREMA DE LA ENERGÍA CINÉTICA o DE LAS FUERZAS VIVAS
Si un objeto cambia de velocidad, ese cambio de velocidad se puede transformar en trabajo.
El trabajo de la fuerza aplicada a un cuerpo se invierte en una variación de la energía cinética.
· Si la fuerza lleva el mismo sentido q el desplazamiento, se incrementa la Ec. DEc > 0
· Si el sentido de la fuerza es opuesto al desplazamiento (como en las fuerzas de fricción), la Ec disminuye. DEc < 0.
PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA
La suma de la variación de la energía cinética y la variación de la energía potencial es igual a cero.
NO existe variación de la energía mecánica; es constante, si no existen fuerzas disipatorias.
Parte de la energía mecánica se transforma en trabajo de rozamiento o liberación de calor.
El trabajo de las fuerzas no conservativas es igual a la suma de la variación de la energía cinética y la variación de la energía potencial.
LEY DE COULOMB: 2 cargas q estén separadas por un distancia de 1 metro , si son de distinto signo, se traerán con una fuerza q tiene como módulo la siguiente fórmula:
Si son de igual signo, se repelerán.
LEY DE OHM
La diferencia de potencial entre dos puntos de un conductor es igual al producto de la resistencia por la intensidad.
LEY DE JOULE
El trabajo eléctrico o la energía absorbida del generador y disipada por la resistencia es igual al producto de la intensidad de la corriente por la diferencia de potencial entre los puntos A y B por el tiempo.
CARGA ELÉCTRICA: perturbación q un cuerpo produce en el espacio q lo rodea x el hecho d tener carga eléctrica.
POTENCIAL ELÉCTRICO: todo campo está definido por una unidad, la intensidad del campo gravitatorio.
POTENCIAL ELÉCTRICO EN UN PUNTO: es la energía potencial electroestática q tendría la unidad d carga situada en ese punto.
DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE 2 PUNTOS: trabajo q hay q realizar para llevar 1 C de A a B.
TRABAJO ELÉCTRICO: producto d la carga x la diferencia d potencial q haya entre 2 puntos d un circuito.
POTENCIA ELÉCTRICA: es la potencia d un campo eléctrico (circuito). Es el trabajo realizado x unidad d tiempo.
CORRIENTE ELÉCTRICA: desplazamiento d un conjunto d cargas entre 2 puntos d un campo eléctrico con diferencia de potencial. Es un movimiento d electrones q va de mayor a menor potencial.
CORRIENTE CONTINUA: desplazamiento de electrones siempre en el mismo sentido, d mayor a menor potencial
CORRIENTE ALTERNA: fluctua, a intervalos muy pequeños d tiempo, el sentido del desplazamiento de los electrones
INTENSIDAD DE LA CORRIENTE: cantidad d la carga pasada por un conductor en un intervalo d tiempo.
SENTIDO DE LA CORRIENTE: realmente los electrones viajan del polo – al +. Pero convencionalmente decimos q viaja del polo + al –
GENERADOR ELÉCTRICO: aquel q transforma algún tipo de energía, en energía eléctrica para mantener constante la corriente eléctrica.
TIPOS:
· Mecánico: e.mecánica --- e.eléctrica (turbina hidroeléctrica)
· Químico: e.química --- e.eléctrica (pila)
· Solar: e.solar --- e.eléctrica (panel solar)
RECEPTOR ELÉCTRICO: transforma la energía eléctrica q proporciona el generador en otras formas d energía
TIPOS:
· Térmicos: e.eléctrica --- calor (estufa, secador, plancha..) ¡gran derroche d energía!
· Lumínicos: e.eléctrica --- luz (bombilla)
· Mecánicos: e.eléctrica --- e.mecánica (motor)
· Electroquímicos: e.eléctrica --- e.química
FUERZA ELECTROMOTRIZ DE UN GENERADOR: trabajo q se realiza x unidad d carga. La energía q proporciona en la unidad d carga para q se mueva.
FUERZA CONTRAELECTROMOTRIZ DE UN MOTOR: trabajo q realiza el motor por unidad d carga q recibe.
trabajo.
TRABAJO MECÁNICO: producto escalar de una fuerza por el espacio recorrido o desplazamiento.
FUERZAS CONSERVATIVAS
Cuando sólo actúan este tipo de fuerzas, la energía mecánica se conserva, osea, NO varía.
Ejemplos de fuerzas conservativas: la gravitatoria, la elástica y la eléctrica.
FUERZAS DISIPATIVAS
Transforman la energía mecánica en calor. Ejemplo: la fuerza de rozamiento.
ENERGÍA CINÉTICA: energía q posee un cuerpo por tener masa y velocidad. Capacidad de un cuerpo para realizar trabajo por llevar una determinada velocidad
ENERGÍA POTENCIAL: producto del peso por la altura (como desplazamiento). Un objeto, por estar en un
campo gravitatorio posee peso, y si está a una determinada altura tiene energía
potencial, osea, puede realizar trabajo.
TEOREMA DE LA ENERGÍA CINÉTICA o DE LAS FUERZAS VIVAS
Si un objeto cambia de velocidad, ese cambio de velocidad se puede transformar en trabajo.
El trabajo de la fuerza aplicada a un cuerpo se invierte en una variación de la energía cinética.
· Si la fuerza lleva el mismo sentido q el desplazamiento, se incrementa la Ec. DEc > 0
· Si el sentido de la fuerza es opuesto al desplazamiento (como en las fuerzas de fricción), la Ec disminuye. DEc < 0.
PRINCIPIO DE CONSERVACIÓN DE LA ENERGÍA MECÁNICA
La suma de la variación de la energía cinética y la variación de la energía potencial es igual a cero.
NO existe variación de la energía mecánica; es constante, si no existen fuerzas disipatorias.
Parte de la energía mecánica se transforma en trabajo de rozamiento o liberación de calor.
El trabajo de las fuerzas no conservativas es igual a la suma de la variación de la energía cinética y la variación de la energía potencial.
LEY DE COULOMB: 2 cargas q estén separadas por un distancia de 1 metro , si son de distinto signo, se traerán con una fuerza q tiene como módulo la siguiente fórmula:
Si son de igual signo, se repelerán.
LEY DE OHM
La diferencia de potencial entre dos puntos de un conductor es igual al producto de la resistencia por la intensidad.
LEY DE JOULE
El trabajo eléctrico o la energía absorbida del generador y disipada por la resistencia es igual al producto de la intensidad de la corriente por la diferencia de potencial entre los puntos A y B por el tiempo.
CARGA ELÉCTRICA: perturbación q un cuerpo produce en el espacio q lo rodea x el hecho d tener carga eléctrica.
POTENCIAL ELÉCTRICO: todo campo está definido por una unidad, la intensidad del campo gravitatorio.
POTENCIAL ELÉCTRICO EN UN PUNTO: es la energía potencial electroestática q tendría la unidad d carga situada en ese punto.
DIFERENCIA DE POTENCIAL ENTRE 2 PUNTOS: trabajo q hay q realizar para llevar 1 C de A a B.
TRABAJO ELÉCTRICO: producto d la carga x la diferencia d potencial q haya entre 2 puntos d un circuito.
POTENCIA ELÉCTRICA: es la potencia d un campo eléctrico (circuito). Es el trabajo realizado x unidad d tiempo.
CORRIENTE ELÉCTRICA: desplazamiento d un conjunto d cargas entre 2 puntos d un campo eléctrico con diferencia de potencial. Es un movimiento d electrones q va de mayor a menor potencial.
CORRIENTE CONTINUA: desplazamiento de electrones siempre en el mismo sentido, d mayor a menor potencial
CORRIENTE ALTERNA: fluctua, a intervalos muy pequeños d tiempo, el sentido del desplazamiento de los electrones
INTENSIDAD DE LA CORRIENTE: cantidad d la carga pasada por un conductor en un intervalo d tiempo.
SENTIDO DE LA CORRIENTE: realmente los electrones viajan del polo – al +. Pero convencionalmente decimos q viaja del polo + al –
GENERADOR ELÉCTRICO: aquel q transforma algún tipo de energía, en energía eléctrica para mantener constante la corriente eléctrica.
TIPOS:
· Mecánico: e.mecánica --- e.eléctrica (turbina hidroeléctrica)
· Químico: e.química --- e.eléctrica (pila)
· Solar: e.solar --- e.eléctrica (panel solar)
RECEPTOR ELÉCTRICO: transforma la energía eléctrica q proporciona el generador en otras formas d energía
TIPOS:
· Térmicos: e.eléctrica --- calor (estufa, secador, plancha..) ¡gran derroche d energía!
· Lumínicos: e.eléctrica --- luz (bombilla)
· Mecánicos: e.eléctrica --- e.mecánica (motor)
· Electroquímicos: e.eléctrica --- e.química
FUERZA ELECTROMOTRIZ DE UN GENERADOR: trabajo q se realiza x unidad d carga. La energía q proporciona en la unidad d carga para q se mueva.
FUERZA CONTRAELECTROMOTRIZ DE UN MOTOR: trabajo q realiza el motor por unidad d carga q recibe.
Astronomia
La astronomía (del griego: αστρονομία = άστρον + νόμος, etimológicamente la "ley de las estrellas") es la ciencia que se ocupa del estudio de los cuerpos celestes, sus movimientos, los fenómenos ligados a ellos. Su registro y la investigación de su origen viene a partir de la información que llega de ellos a través de la radiación electromagnética o de cualquier otro medio. La astronomía ha estado ligada al ser humano desde la antigüedad y todas las civilizaciones han tenido contacto con esta ciencia. Personajes como Aristóteles, Tales de Mileto, Anaxágoras, Aristarco de Samos, Hiparco de Nicea, Claudio Ptolomeo, Hipatia de Alejandría, Nicolás Copérnico, Santo Tomás de Aquino, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Galileo Galilei, Isaac Newton, Immanuel Kant, Gustav Kirchhoff y Albert Einstein han sido algunos de sus cultivadores.
Es una de las pocas ciencias en las que los aficionados aún pueden desempeñar un papel activo, especialmente en el descubrimiento y seguimiento de fenómenos como curvas de luz de estrellas variables, descubrimiento de asteroides y cometas, etc.
No debe confundirse a la Astronomía con la astrología. Aunque ambas comparten un origen común, son muy diferentes. La Astronomía es una ciencia: los astrónomos siguen el método científico. La astrología, que se ocupa de la supuesta influencia de los astros en la vida de los hombres, es una pseudociencia: los astrólogos, siguen un sistema de creencias no probadas o abiertamente erróneas, por ejemplo, no tienen en cuenta la precesión de los equinoccios, un descubrimiento que se remonta a Hiparco de Nicea.
Breve historia de la astronomia
En casi todas las religiones antiguas existía la cosmogonía, que intentaba explicar el origen del universo, ligando éste a los elementos mitológicos. La historia de la astronomía es tan antigua como la historia del ser humano. Antiguamente se ocupaba, únicamente, de la observación y predicciones de los movimientos de los objetos visibles a simple vista, quedando separada durante mucho tiempo de la Física. En Sajonia-Anhalt, Alemania, se encuentra el famoso Disco celeste de Nebra, que es la representación más antigua conocida de la bóveda celeste. Quizá fueron los astrónomos chinos quienes dividieron, por primera vez, el cielo en constelaciones. En Europa, las doce constelaciones que marcan el movimiento anual del Sol fueron denominadas constelaciones zodiacales. Los antiguos griegos hicieron importantes contribuciones a la astronomía, entre ellas, la definición de magnitud. La astronomía precolombina poseía calendarios muy exactos y parece ser que las pirámides de Egipto fueron construidas sobre patrones astronómicos muy precisos.
La cultura griega clásica primigenia postulaba que la Tierra era plana. En el modelo aristotélico lo celestial pertenecía a la perfección -"cuerpos celestes perfectamente esféricos moviéndose en órbitas circulares perfectas"-, mientras que lo terrestre era imperfecto; estos dos reinos se consideraban como opuestos. Aristóteles defendía la teoría geocéntrica para desarrollar sus postulados. Fue probablemente Eratóstenes quien diseñara la esfera armilar que es un astrolabio para mostrar el movimiento aparente de las estrellas alrededor de la tierra.
Esfera armilar.
La astronomía observacional estuvo casi totalmente estancada en Europa durante la Edad Media, a excepción de algunas aportaciones como la de Alfonso X el Sabio con sus tablas alfonsíes, o los tratados de Alcabitius, pero floreció en el mundo con el Imperio persa y la cultura árabe. Al final del siglo X, un gran observatorio fue construido cerca de Teherán (Irán), por el astrónomo persa Al-Khujandi, quien observó una serie de pasos meridianos del Sol, lo que le permitió calcular la oblicuidad de la eclíptica. También en Persia, Omar Khayyam elaboró la reforma del calendario que es más preciso que el calendario juliano acercándose al Calendario Gregoriano. A finales del siglo IX, el astrónomo persa Al-Farghani escribió ampliamente acerca del movimiento de los cuerpos celestes. Su trabajo fue traducido al latín en el siglo XII. Abraham Zacuto fue el responsable en el siglo XV de adaptar las teorías astronómicas conocidas hasta el momento para aplicarlas a la navegación de la marina portuguesa. Ésta aplicación permitió a Portugal ser la puntera en el mundo de los descubrimientos de nuevas tierras fuera de Europa.
Es una de las pocas ciencias en las que los aficionados aún pueden desempeñar un papel activo, especialmente en el descubrimiento y seguimiento de fenómenos como curvas de luz de estrellas variables, descubrimiento de asteroides y cometas, etc.
No debe confundirse a la Astronomía con la astrología. Aunque ambas comparten un origen común, son muy diferentes. La Astronomía es una ciencia: los astrónomos siguen el método científico. La astrología, que se ocupa de la supuesta influencia de los astros en la vida de los hombres, es una pseudociencia: los astrólogos, siguen un sistema de creencias no probadas o abiertamente erróneas, por ejemplo, no tienen en cuenta la precesión de los equinoccios, un descubrimiento que se remonta a Hiparco de Nicea.
Breve historia de la astronomia
En casi todas las religiones antiguas existía la cosmogonía, que intentaba explicar el origen del universo, ligando éste a los elementos mitológicos. La historia de la astronomía es tan antigua como la historia del ser humano. Antiguamente se ocupaba, únicamente, de la observación y predicciones de los movimientos de los objetos visibles a simple vista, quedando separada durante mucho tiempo de la Física. En Sajonia-Anhalt, Alemania, se encuentra el famoso Disco celeste de Nebra, que es la representación más antigua conocida de la bóveda celeste. Quizá fueron los astrónomos chinos quienes dividieron, por primera vez, el cielo en constelaciones. En Europa, las doce constelaciones que marcan el movimiento anual del Sol fueron denominadas constelaciones zodiacales. Los antiguos griegos hicieron importantes contribuciones a la astronomía, entre ellas, la definición de magnitud. La astronomía precolombina poseía calendarios muy exactos y parece ser que las pirámides de Egipto fueron construidas sobre patrones astronómicos muy precisos.
La cultura griega clásica primigenia postulaba que la Tierra era plana. En el modelo aristotélico lo celestial pertenecía a la perfección -"cuerpos celestes perfectamente esféricos moviéndose en órbitas circulares perfectas"-, mientras que lo terrestre era imperfecto; estos dos reinos se consideraban como opuestos. Aristóteles defendía la teoría geocéntrica para desarrollar sus postulados. Fue probablemente Eratóstenes quien diseñara la esfera armilar que es un astrolabio para mostrar el movimiento aparente de las estrellas alrededor de la tierra.
Esfera armilar.
La astronomía observacional estuvo casi totalmente estancada en Europa durante la Edad Media, a excepción de algunas aportaciones como la de Alfonso X el Sabio con sus tablas alfonsíes, o los tratados de Alcabitius, pero floreció en el mundo con el Imperio persa y la cultura árabe. Al final del siglo X, un gran observatorio fue construido cerca de Teherán (Irán), por el astrónomo persa Al-Khujandi, quien observó una serie de pasos meridianos del Sol, lo que le permitió calcular la oblicuidad de la eclíptica. También en Persia, Omar Khayyam elaboró la reforma del calendario que es más preciso que el calendario juliano acercándose al Calendario Gregoriano. A finales del siglo IX, el astrónomo persa Al-Farghani escribió ampliamente acerca del movimiento de los cuerpos celestes. Su trabajo fue traducido al latín en el siglo XII. Abraham Zacuto fue el responsable en el siglo XV de adaptar las teorías astronómicas conocidas hasta el momento para aplicarlas a la navegación de la marina portuguesa. Ésta aplicación permitió a Portugal ser la puntera en el mundo de los descubrimientos de nuevas tierras fuera de Europa.
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