10 .LAS TRES LEYES DE NEWTON.
Fecha de
nacimiento: 4 de enero de 1643, Woolsthorpe
Manor, Reino Unido
Fallecimiento: 31
de marzo de 1727, Kensington,
Londres, Reino Unido
Isaac Newton fue
un físico, filósofo, teólogo, inventor, alquimista y matemático inglés.
Es autor de los Philosophiæ naturalis principia
mathematica, más conocidos como los Principia, donde describe
la ley de la gravitación universal y
estableció las bases de la mecánica clásicamediante las leyes que
llevan su nombre. Creo tres postulado:
1.
Primera Ley o ley de la
inercia:
Nos dice que si
sobre un cuerpo no actúa ningún otro, este permanecerá indefinidamente
moviéndose en línea recta con velocidad constante (incluido el estado de
reposo, que equivale a velocidad cero).
Como
sabemos, el movimiento es relativo, es decir, depende de cual sea el observador
que describa el movimiento.
2.
Segunda
Ley o ley de la dinámica:
La
Segunda ley de Newton se encarga de cuantificar el concepto de fuerza. Nos dice
que la fuerza neta aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la
aceleración que adquiere dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es
la masa del cuerpo, de manera que podemos expresar la relación de la
siguiente manera:
F
= m a
Tanto
la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir, tienen,
además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la Segunda ley
de Newton debe expresarse como:
F =
m a
La
unidad de fuerza en el Sistema Internacional es el Newton y
se representa por N. Un Newton es la fuerza que hay que ejercer
sobre un cuerpo de un kilogramo de masa para que adquiera una
aceleración de 1 m/s2, o sea,
1
N = 1 Kg · 1 m/s2
La
expresión de la Segunda ley de Newton que hemos dado es válida para cuerpos
cuya masa sea constante. Si la masa varia, como por ejemplo un cohete que va
quemando combustible, no es válida la relación F = m · a. Vamos
a generalizar la Segunda ley de Newton para que incluya el caso de sistemas en
los que pueda variar la masa.
Para
ello primero vamos a definir una magnitud física nueva. Esta magnitud física es
la cantidad de movimiento que se representa por la letra p y
que se define como el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad,
es decir:
p =
m · v
en Kg·m/s .
En términos de esta nueva magnitud física, la Segunda ley de Newton se expresa
de la siguiente manera:
La
Fuerza que actua sobre un cuerpo es igual a la variación temporal de la
cantidad de movimiento de dicho cuerpo, es decir,
F =
dp/dt
Arquímedes de
Siracusa fue un físico, ingeniero, inventor, astrónomo y matemático griego.
Aunque se conocen pocos detalles de su vida, es considerado uno de los
científicos más importantes de la Antigüedad clásica. Entre sus avances
en física se encuentran sus fundamentos en hidrostática, estática y la
explicación del principio de la palanca. Es reconocido por haber diseñado innovadoras
máquinas, incluyendo armas de asedio y
el tornillo de Arquímedes,
que lleva su nombre. Experimentos modernos han probado las afirmaciones de que
Arquímedes llegó a diseñar máquinas capaces de sacar barcos enemigos del agua o
prenderles fuego utilizando una serie de espejos.
9.PRINCIPIO DE INCERTTIDUMBRE DE
WERNER HEISENBERG
Fecha de
nacimiento: 5 de diciembre de 1901, Wurzburgo,
Alemania
Fallecimiento: 1
de febrero de 1976, Múnich,
Alemania
Conocido por: Principio
de indeterminación de Heisenberg, Teoría de matrices
Werner Karl Heisenberg fue un
físico y filósofo alemán. Es conocido sobre todo por formular el principio de
incertidumbre, una contribución fundamental al desarrollo de la teoría
cuántica. Este principio afirma que es imposible medir simultáneamente de forma
precisa la posición y el momento lineal de una partícula.
8.PRINCIPIO DE LA FLOTABILIDAD DE ARQUIMIDES
Fecha de
nacimiento: 288 a. C., Siracusa,
Italia
Fallecimiento: 212
a. C., Siracusa,
Italia
Nombre
completo: Archimedes of Syracuse
Nacimiento: 287
a. C. Siracusa, Sicilia (Magna Grecia)
Nombre en
griego antiguo: Ἀρχιμήδης ὁ Συρακόσιος
Arquímedes de
Siracusa fue un físico, ingeniero, inventor, astrónomo y matemático griego.
Aunque se conocen pocos detalles de su vida, es considerado uno de los
científicos más importantes de la Antigüedad clásica. Entre sus avances
en física se encuentran sus fundamentos en hidrostática, estática y la
explicación del principio de la palanca. Es reconocido por haber diseñado innovadoras
máquinas, incluyendo armas de asedio y
el tornillo de Arquímedes,
que lleva su nombre. Experimentos modernos han probado las afirmaciones de que
Arquímedes llegó a diseñar máquinas capaces de sacar barcos enemigos del agua o
prenderles fuego utilizando una serie de espejos.
7.LEY DE LA TERMODINÁMICA.
Parte de la física que estudia
la acción mecánica del calor y las restantes formas de energía.
La termodinámica es la rama de la física que describe los estados
de equilibrio termodinámico a nivel macroscópico Constituye una teoría
fenomenológica, a partir de razonamientos
deductivos, que estudia sistemas reales, sin modelizar y sigue un método
experimental. Los estados de equilibrio se estudian y definen por medio
de magnitudes extensivas tales como la energía interna,
la entropía, el volumen o la composición molar del sistema, o por medio de magnitudes
no-extensivas derivadas de las anteriores como la temperatura, presión y el potencial químico;
otras magnitudes, tales como la imanación, la fuerza
electromotriz y las asociadas con la mecánica de los medios continuos en general también
pueden tratarse por medio de la termodinámica.
La
termodinámica ofrece un aparato formal aplicable únicamente a estados de equilibrio, definidos como aquel estado hacia «el
que todo sistema tiende a evolucionar y caracterizado porque en el mismo todas
las propiedades del sistema quedan determinadas por factores intrínsecos y no
por influencias externas previamente aplicadas». Tales estados terminales de
equilibrio son, por definición, independientes del tiempo, y todo el aparato
formal de la termodinámica –todas las leyes y variables termodinámicas– se
definen de tal modo que podría decirse que un sistema está en equilibrio si sus
propiedades pueden describirse consistentemente empleando la teoría
termodinámica.
6. LEY DE LA RELATIVIDAD.
La teoría de la relatividad
especial, publicada en 1905, trata de la física del movimiento de los cuerpos en ausencia de
fuerzas gravitatorias, en el que se hacían compatibles las ecuaciones de Maxwell del
electromagnetismo con una reformulación de las leyes del movimiento.
La teoría de la relatividad
general, publicada en 1915, es una teoría de la gravedad que
reemplaza a la gravedad newtoniana, aunque coincide numéricamente con ella
para campos
gravitatorios débiles y "pequeñas" velocidades. La
teoría general se reduce a la teoría especial en ausencia de campos
gravitatorios.
El
supuesto básico de la teoría de la relatividad es que la localización de los
sucesos físicos, tanto en el tiempo como en el espacio, son relativos al
estado de movimiento del observador: así, la longitud de un objeto
en movimiento o el instante en que algo sucede, a diferencia de lo que sucede
en mecánica newtoniana, no son invariantes absolutos, y diferentes observadores
en movimiento relativo entre sí diferirán respecto a ellos (las longitudes y
los intervalos temporales, en relatividad son relativos y no absolutos).
Relatividad
especial
La teoría de la relatividad especial,
también llamada teoría de la relatividad restringida, fue publicada por Albert Einstein en 1905 y describe la física del movimiento en el marco de un espacio-tiempo plano. Esta teoría describe correctamente el movimiento
de los cuerpos incluso a grandes velocidades y sus interacciones
electromagnéticas, se usa básicamente para estudiar sistemas de
referencia inerciales (no es aplicable para problemas astrofísicos donde el
campo gravitatorio desempeña un papel importante).
Relatividad general
La relatividad general fue publicada por
Einstein en 1915, presentada como conferencia en la Academia
de Ciencias Prusiana el 25 de noviembre. La teoría generaliza el principio
de relatividadde Einstein para un observador arbitrario. Esto implica que las ecuaciones de la
teoría deben tener una forma de covariancia más general que la covariancia
de Lorentz usada en la teoría de la relatividad especial. Además
de esto, la teoría de la relatividad general propone que la propia geometría
del espacio-tiempo se ve afectada por la presencia de materia, de lo cual resulta una teoría relativista del campo
gravitatorio
Einstein se basó a su vez en
dos hipótesis:
Las leyes de la física son las
mismas mientras el sistema de referencia sea el mismo e inercial. Esto es,
ambos se mueven a una velocidad constante. Si una ley se cumple en un sistema,
también se debe cumplir en el otro.
La velocidad de la luz es una
constante universal, que se define como c. Que era constante lo habían
demostrado algunos años antes otros dos grandes científicos
5.LEY DE LA EVOLUCIÓN DE LAS ESPECIES.
La teoría de la evolución es
como se conoce a un corpus, es
decir, un conjunto de conocimientos y evidencias científicas que explican un
fenómeno: la evolución biológica. Esta explica
que los seres vivos no aparecen de la nada y porque sí, sino
que tienen un origen y que van cambiando poco a poco. En ocasiones, estos
cambios provocan que de un mismo ser vivo, o ancestro, surjan otros dos
distintos, dos especies. Estas dos especies son lo suficientemente distintas
como para poder reconocerlas por separado y sin lugar a dudas. A los cambios
paulatinos se les conoce como evolución, pues el ser vivo cambia hacia algo
distinto.
Puntos más importantes:
Ø
Charles
Darwin era un naturalista británico que propuso la teoría de la evolución
biológica por selección natural.
Ø
Darwin
definió la evolución como "descendencia con modificación", la idea de que las
especies cambian a lo largo del tiempo, dan origen a nuevas especies y
comparten un ancestro común.
Ø
El
mecanismo que Darwin propuso para la evolución es la selección natural. Debido a que los recursos son limitados en la
naturaleza, los organismos con rasgos heredables que favorezcan la
supervivencia y la reproducción tenderán a dejar una mayor descendencia que sus
pares, lo que hace que la frecuencia de esas características aumente a lo largo
de varias generaciones.
Ø
La
selección natural hace que las poblaciones se adapten o se vuelvan cada vez más adecuadas a su entorno con el paso del
tiempo. La selección natural depende del medio ambiente y requiere que existan
variaciones heredables en un grupo.
4. LEY DE LA GRAVITACION UNIVERSAL
La ley de gravitación universal es una ley física clásica que describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa. Fue formulada por Isaac Newton en su libro Philosophiae
Naturalis Principia Mathematica, publicado en 1687, donde establece por primera vez una
relación proporcional
Así, Newton dedujo que la fuerza con que se atraen dos cuerpos tenía que
ser proporcional al producto de sus masas dividido por la distancia entre
ellos al cuadrado. Para grandes distancias de separación entre cuerpos se
observa que dicha fuerza actúa de manera muy aproximada como si toda la masa de
cada uno de los cuerpos estuviese concentrada únicamente en su centro de
gravedad, es decir, es como si dichos objetos fuesen únicamente un punto, lo
cual permite reducir enormemente la complejidad de las interacciones entre
cuerpos complejos.
3. LAS LEYES DE KLEPER DE LOS MOVIMIENTOS PLANETARIOS.
Fecha de nacimiento: 27 de diciembre
de 1571, Weil der Stadt, Alemania Fallecimiento: 15 de noviembre de
1630, Ratisbona, Alemania Obras notables: Astronomía nova; Harmonices mundi;
Tablas rudolfinas Residencia: Alemania, Austria y República Checa Conocido por: Leyes de Kepler, Conjetura de Kepler, Tablas rudolfinas
Johannes Kepler, figura clave en la revolución científica,
fue un astrónomo y matemático alemán; conocido fundamentalmente por sus leyes
sobre el movimiento de los planetas en su órbita alrededor del Sol
Los planetas describen órbitas elípticas estando el
Sol en uno de sus focos es la distancia más cercana al foco (cuando q=0)
y r2 es la distancia más alejada del foco (cuando q=p).
Una elipse es una figura geométrica que tiene las
siguientes características:
Semieje mayor a=(r2+r1)/2
Semieje menor b
Semidistancia focal c=(r2-r1)/2
La relación entre los semiejes es a2=b2+c2
La excentricidad se define como el cociente e=c/a=(r2-r1)/(r2+r1)
El vector posición de cualquier planeta respecto del Sol,
barre áreas iguales de la elipse en tiempos iguales.
La ley de las áreas
es equivalente a la constancia del momento angular, es decir, cuando el
planeta está más alejado del Sol (afelio) su velocidad es menor que cuando está
más cercano al Sol (perihelio). En el afelio y en el perihelio, el momento
angular L es el producto de la masa del planeta, por su velocidad y
por su distancia al centro del Sol.
Tercera ley
Los cuadrados de los periodos P de revolución
son proporcionales a los cubos de los semiejes mayores a de la
elipse.
P2=k·a3
La cosmología
científica nació con la ley de Hubble, la primera observación con
significado puramente cosmológico. Hubble obtuvo una relación lineal entre
el desplazamiento al rojo z y distancia D
c z = H0 D
Donde c es la velocidad de
la luz y H0 es la constante de Hubble, expresada
habitualmente en Km s-1Mpc-1. Esta relación aproximada para pequeños
desplazamientos al rojo podría implicar, por extrapolación directa, una
relación lineal entre la velocidad y la distancia que se cumpliera para
cualquier distancia considerada.
Este hecho puede
ser interpretado como que el Universo está en expansión. Pero una ley de la
forma
v = H D
Conocida como relación
velocidad-distancia (y muchas veces confundida con la ley de Hubble)
tiene muchas más implicaciones. La primera es que ésta es la única relación
posible que produce una expansión
homóloga que no cambia la forma de las estructuras en el
Universo. La segunda es que es compatible con una visión Copernicana (o principio
de mediocridad) donde nuestra posición en el universo no es de particular
importancia. Todos los observadores, en cualquier lugar del universo verán el
mismo tipo de ley.
1.TEORIA DEL BIG-BANG.
Principal: Cosmología
Según esta teoría (Big Bang Theory, no
"big bang" como a veces se nombra), la materia era un punto
infinitamente pequeño y de altísima densidad que, en un momento dado, explotó y se expandió en todas las direcciones, creando lo que
conocemos como nuestro Universo, lo que incluye también el espacio y el tiempo.
Esto ocurrió hace unos 13.800 millones de años. Los físicos teóricos han
logrado reconstruir esta cronología de los hechos a partir de un 1/100 de
segundo después del Big Bang. Después de la explosión, al tiempo que el Universo se expandía (de la misma
manera que al inflar un globo éste va ocupando más espacio), se enfrió lo
suficiente y se formaron las primeras partículas subatómicas: Electrones,
Positrones, Mesones, Bariones, Neutrinos, Fotones y un largo etcétera hasta la
más de 90 partículas conocidas hoy en día.
Más
tarde se formaron los átomos. Mientras, debido a la gravedad, la materia se fue
agrupando hasta formar nubes de estos elementos primordiales. Algunas crecieron
tanto que empezaron a surgir estrellas y formaron galaxias.
Historia de la Teoría del Big Bang
En 1948 el físico ruso nacionalizado estadounidense Gamo modificó
la teoría de Lemaître del núcleo primordial. Gamow planteó que el Universo se
creó en una explosión gigantesca y que los diversos elementos que hoy se
observan se produjeron durante los primeros minutos después de la Gran Explosión,
cuando la temperatura extremadamente alta y la densidad del Universo fusionaron
partículas subatómicas en los elementos químicos.
Cálculos más recientes indican que el hidrógeno y el helio habrían sido
los productos primarios del Big Bang, y los elementos más pesados se produjeron
más tarde, dentro de las estrellas. La teoría de Gamow, aunque elemental y
luego rectificada, proporciona una base para la comprensión de los primeros
estadios del Universo y su posterior evolución.
La materia existente en los primeros momentos del Universo se expandió
con rapidez. Al expandirse, el helio y el hidrógeno se enfriaron y se
condensaron en estrellas y en galaxias. Esto explica la expansión del Universo
y constituye la base física de la ley de Hubble.
esta chevere la informacion .. felicitaciones
ResponderEliminarMe gustó bastante el contenido, gracias por publicar, siga participando
ResponderEliminar