lunes, 10 de marzo de 2014
El núcleo atómico
Los protones y neutrones de un átomo se encuentran ligados en el núcleo atómico, la parte central del mismo. El volumen del núcleo es aproximadamente proporcional al número total de nucleones, elnúmero másico A, lo cual es mucho menor que el tamaño del átomo, cuyo radio es del orden de 105 fm o 1 ångström (Å). Los nucleones se mantienen unidos mediante la fuerza nuclear, que es mucho más intensa que la fuerza electromagnética a distancias cortas, lo cual permite vencer la repulsión eléctrica entre los protones. Los átomos de un mismo elemento tienen el mismo número de protones, que se denomina número atómico y se representa por Z. Los átomos de un elemento dado pueden tener distinto número de neutrones: se dice entonces que son isótopos. Ambos números conjuntamente determinan el núclido.
El núcleo atómico puede verse alterado por procesos muy energéticos en comparación con las reacciones químicas. Los núcleos inestables sufren desintegraciones que pueden cambiar su número de protones y neutrones emitiendo radiación. Un núcleo pesado puede fisionarse en otros más ligeros en una reacción nuclear o espontáneamente. Mediante una cantidad suficiente de energía, dos o más núcleos pueden fusionarse en otro más pesado.
En átomos con número atómico bajo, los núcleos con una cantidad distinta de protones y neutrones tienden a desintegrarse en núcleos con proporciones más parejas, más estables. Sin embargo, para valores mayores del número atómico, la repulsión mutua de los protones requiere una proporción mayor de neutrones para estabilizar el núcleo
Relatividad
La relatividad general para aplicar plenamente el programa de Ernst Mach de la relativización de todos los efectos de inercia, incluso añadiendo la llamada constante cosmológica a sus ecuaciones de campo para este propósito.
Predecibilidad
Predicción tiene por etimología el latín pre+dicere, esto es, “decir antes”. No se trata sólo de “decir antes”, sino de “decirlo bien”, o sea, acertar; también, hacerlo con un plazo suficiente para poder tomar las medidas que se crean oportunas, y además tener una idea de hasta cuándo es posible predecir el futuro con cierto éxito.
Cuando se efectúa una predicción, se está estimando un valor futuro de alguna variable que se considere representativa de una cierta situación.
También se pueden hacer predicciones espaciales, como la ubicación, movilidad e intensidad local de fenómenos extremos, caso por ejemplo de los huracanes y tormentas tropicales
Normalmente ambos tipos de predicción están ligados y se realizan a la vez, como lo prueban los productos que ofrecen las s grandes agencias e institutos de Meteorología y Climatología.
Pueden construirse de modos muy diversos, de algunos de los cuales nos ocuparemos en este trabajo, y su bondad se mide -como es natural- por el porcentaje de aciertos en situaciones del pasado predichas con igual técnica. Las bases de registros disponibles hoy día permiten realizar experimentos de predecibilidad con datos pasados y simular situaciones ya conocidas mediante diversas técnicas, estudiando y comparando los resultados.
CAOS
Teoría del caos es la denominación popular de la rama de las matemáticas, la física y otras ciencias que trata ciertos tipos de sistemas dinámicos muy sensibles a las variaciones en las condiciones iniciales. Pequeñas variaciones en dichas condiciones iniciales pueden implicar grandes diferencias en el comportamiento futuro; complicando la predicción a largo plazo. Esto sucede aunque estos sistemas son en rigor determinismos es decir; su comportamiento puede ser completamente determinado conociendo sus condiciones iniciales.
Los sistemas dinámicos se pueden clasificar básicamente en:
Estables, Inestables, Caóticos.
Un sistema estable tiende a lo largo del tiempo a un punto, u órbita, según su dimensión (a tractor o sumidero). Un sistema inestable se escapa de los atractores. Y un sistema caótico manifiesta los dos comportamientos. Por un lado, existe un a tractor por el que el sistema se ve atraído, pero a la vez, hay "fuerzas" que lo alejan de éste. De esa manera, el sistema permanece confinado en una zona de su espacio de estados, pero sin tender a un a tractor fijo.
A tractores extraños
La mayoría de los tipos de movimientos mencionados en la teoría anterior suceden alrededor de a tractores muy simples, tales como puntos y curvas circulares llamadas ciclos límite. En cambio, el movimiento caótico está ligado a lo que se conoce como a tractores extraños, que pueden llegar a tener una enorme complejidad como, por ejemplo, el modelo tridimensional del sistema climático de Lorenz, que lleva al famoso a tractor de Lorenz conocidos, no sólo porque fue uno de los primeros, sino también porque es uno de los más complejos y peculiares, pues desenvuelve una forma muy peculiar más bien parecida a las alas de una mariposa.
EFECTO MARIPOSA La idea de la que parte la Teoría del Caos es simple: en determinados sistemas naturales, pequeños cambios en las condiciones iniciales conducen a enormes discrepancias en los resultados. Este principio suele llamarse efecto mariposa debido a que, en meteorología, la naturaleza no lineal de la atmósfera ha hecho afirmar que es posible que el aleteo de una mariposa en determinado lugar y momento, pueda ser la causa de un terrible huracán varios meses más tarde en la otra punta del globo.
Los protones y neutrones de un átomo se encuentran ligados en el núcleo atómico, la parte central del mismo. El volumen del núcleo es aproximadamente proporcional al número total de nucleones, elnúmero másico A, lo cual es mucho menor que el tamaño del átomo, cuyo radio es del orden de 105 fm o 1 ångström (Å). Los nucleones se mantienen unidos mediante la fuerza nuclear, que es mucho más intensa que la fuerza electromagnética a distancias cortas, lo cual permite vencer la repulsión eléctrica entre los protones. Los átomos de un mismo elemento tienen el mismo número de protones, que se denomina número atómico y se representa por Z. Los átomos de un elemento dado pueden tener distinto número de neutrones: se dice entonces que son isótopos. Ambos números conjuntamente determinan el núclido.
El núcleo atómico puede verse alterado por procesos muy energéticos en comparación con las reacciones químicas. Los núcleos inestables sufren desintegraciones que pueden cambiar su número de protones y neutrones emitiendo radiación. Un núcleo pesado puede fisionarse en otros más ligeros en una reacción nuclear o espontáneamente. Mediante una cantidad suficiente de energía, dos o más núcleos pueden fusionarse en otro más pesado.
En átomos con número atómico bajo, los núcleos con una cantidad distinta de protones y neutrones tienden a desintegrarse en núcleos con proporciones más parejas, más estables. Sin embargo, para valores mayores del número atómico, la repulsión mutua de los protones requiere una proporción mayor de neutrones para estabilizar el núcleo
Relatividad
La relatividad general para aplicar plenamente el programa de Ernst Mach de la relativización de todos los efectos de inercia, incluso añadiendo la llamada constante cosmológica a sus ecuaciones de campo para este propósito.
Predecibilidad
Predicción tiene por etimología el latín pre+dicere, esto es, “decir antes”. No se trata sólo de “decir antes”, sino de “decirlo bien”, o sea, acertar; también, hacerlo con un plazo suficiente para poder tomar las medidas que se crean oportunas, y además tener una idea de hasta cuándo es posible predecir el futuro con cierto éxito.
Cuando se efectúa una predicción, se está estimando un valor futuro de alguna variable que se considere representativa de una cierta situación.
También se pueden hacer predicciones espaciales, como la ubicación, movilidad e intensidad local de fenómenos extremos, caso por ejemplo de los huracanes y tormentas tropicales
Normalmente ambos tipos de predicción están ligados y se realizan a la vez, como lo prueban los productos que ofrecen las s grandes agencias e institutos de Meteorología y Climatología.
Pueden construirse de modos muy diversos, de algunos de los cuales nos ocuparemos en este trabajo, y su bondad se mide -como es natural- por el porcentaje de aciertos en situaciones del pasado predichas con igual técnica. Las bases de registros disponibles hoy día permiten realizar experimentos de predecibilidad con datos pasados y simular situaciones ya conocidas mediante diversas técnicas, estudiando y comparando los resultados.
CAOS
Teoría del caos es la denominación popular de la rama de las matemáticas, la física y otras ciencias que trata ciertos tipos de sistemas dinámicos muy sensibles a las variaciones en las condiciones iniciales. Pequeñas variaciones en dichas condiciones iniciales pueden implicar grandes diferencias en el comportamiento futuro; complicando la predicción a largo plazo. Esto sucede aunque estos sistemas son en rigor determinismos es decir; su comportamiento puede ser completamente determinado conociendo sus condiciones iniciales.
Los sistemas dinámicos se pueden clasificar básicamente en:
Estables, Inestables, Caóticos.
Un sistema estable tiende a lo largo del tiempo a un punto, u órbita, según su dimensión (a tractor o sumidero). Un sistema inestable se escapa de los atractores. Y un sistema caótico manifiesta los dos comportamientos. Por un lado, existe un a tractor por el que el sistema se ve atraído, pero a la vez, hay "fuerzas" que lo alejan de éste. De esa manera, el sistema permanece confinado en una zona de su espacio de estados, pero sin tender a un a tractor fijo.
A tractores extraños
La mayoría de los tipos de movimientos mencionados en la teoría anterior suceden alrededor de a tractores muy simples, tales como puntos y curvas circulares llamadas ciclos límite. En cambio, el movimiento caótico está ligado a lo que se conoce como a tractores extraños, que pueden llegar a tener una enorme complejidad como, por ejemplo, el modelo tridimensional del sistema climático de Lorenz, que lleva al famoso a tractor de Lorenz conocidos, no sólo porque fue uno de los primeros, sino también porque es uno de los más complejos y peculiares, pues desenvuelve una forma muy peculiar más bien parecida a las alas de una mariposa.
EFECTO MARIPOSA La idea de la que parte la Teoría del Caos es simple: en determinados sistemas naturales, pequeños cambios en las condiciones iniciales conducen a enormes discrepancias en los resultados. Este principio suele llamarse efecto mariposa debido a que, en meteorología, la naturaleza no lineal de la atmósfera ha hecho afirmar que es posible que el aleteo de una mariposa en determinado lugar y momento, pueda ser la causa de un terrible huracán varios meses más tarde en la otra punta del globo.
viernes, 7 de marzo de 2014
Atomo
Atomo
Es un constituyente de la materia ordinaria, con propiedades químicas bien definidas, formado a su vez por constituyentes más elementales sin propiedades químicas bien definidas. Cada elemento químico está formado por átomos del mismo tipo (con la misma estructura electrónica básica), y que no es posible dividir mediante procesos químicos.
Actualmente se conoce que el átomo está compuesto por un núcleo atómico, en el que se concentra casi toda su masa, rodeado de una nube de electrones. Esto fue descubierto a principios del siglo XX, ya que durante el siglo XIX se había pensado que los átomos eran indivisibles, de ahí su nombre a-tómo- 'sin división'. Poco después se descubrió que también el núcleo está formado por partes, como los protones, con carga positiva, y neutrones, eléctricamente neutros. Loselectrones, cargados negativamente, permanecen ligados a este mediante la fuerza electromagnética.
Los átomos se clasifican de acuerdo al número de protones y neutrones que contenga su núcleo. El número de protones o número atómico determina su elemento químico, y el número de neutrones determina su isótopo. Un átomo con el mismo número de protones que de electrones es eléctricamente neutro. Si por el contrario posee un exceso de protones o de electrones, su carga neta es positiva o negativa, y se denomina ion.
El nucleo atomico
Los protones y neutrones de un átomo se encuentran ligados en el núcleo atómico, la parte central del mismo. El volumen del núcleo es aproximadamente proporcional al número total de nucleones,elnúmero másico A, lo cual es mucho menor que el tamaño del átomo, cuyo radio es del orden de 105 fm o 1 ångström (Å). Los nucleones se mantienen unidos mediante la fuerza nuclear, que es mucho más intensa que la fuerza electromagnética a distancias cortas, lo cual permite vencer la repulsión eléctrica entre los protones.
Los átomos de un mismo elemento tienen el mismo número de protones, que se denomina número atómico y se representa por Z. Los átomos de un elemento dado pueden tener distinto número de neutrones: se dice entonces que son isótopos. Ambos números conjuntamente determinan el núclido.
El núcleo atómico puede verse alterado por procesos muy energéticos en comparación con las reacciones químicas. Los núcleos inestables sufren desintegraciones que pueden cambiar su número de protones y neutrones emitiendo radiación. Un núcleo pesado puede fisionarse en otros más ligeros en una reacción nuclear o espontáneamente. Mediante una cantidad suficiente de energía, dos o más núcleos pueden fusionarse en otro más pesado.
En átomos con número atómico bajo, los núcleos con una cantidad distinta de protones y neutrones tienden a desintegrarse en núcleos con proporciones más parejas, más estables. Sin embargo, para valores mayores del número atómico, la repulsión mutua de los protones requiere una proporción mayor de neutrones para estabilizar el núcleo
domingo, 2 de marzo de 2014
corriente
La corriente eléctrica o intensidad
eléctrica es el flujo de carga eléctrica por unidad de tiempo que recorre un material. 1 Se debe al movimiento de las cargas (normalmente electrones) en el
interior del material. En el Sistema Internacional de Unidades se expresa en C/s (culombios sobre segundo), unidad
que se denomina amperio. Una
corriente eléctrica, puesto que se trata de un movimiento de cargas, produce un campo magnético, un
fenómeno que puede aprovecharse en el electroimán.
El instrumento usado para medir
la intensidad de la corriente eléctrica es el galvanómetro que, calibrado en amperios, se llamaamperímetro, colocado
en serie con el conductor cuya intensidad se desea medir.
Conducción eléctrica
Un material conductor posee gran cantidad de electrones
libres, por lo que es posible el paso de la electricidad a través del mismo.
Los electrones libres, aunque existen en el material, no se puede decir que
pertenezcan a algún átomo determinado.
Una corriente de electricidad existe en
un lugar cuando una carga neta se transporta desde ese lugar a otro en dicha
región. Supongamos que la carga se mueve a través de un alambre. Si la carga q se transporta a través de una sección
transversal dada del alambre, en un tiempo t, entonces la
intensidad de corriente I, a través del alambre es:
Una característica de los electrones
libres es que, incluso sin aplicarles un campo eléctrico desde afuera, se
mueven a través del objeto de forma aleatoria debido a la energía calórica. En
el caso de que no hayan aplicado ningún campo eléctrico, cumplen con la regla
de que la media de estos movimientos aleatorios dentro del objeto es igual a
cero. Esto es: dado un plano irreal trazado a través del objeto, si sumamos las
cargas (electrones) que atraviesan dicho plano en un sentido, y sustraemos las
cargas que lo recorren en sentido inverso, estas cantidades se anulan.
Cuando se aplica una fuente de tensión
externa (como, por ejemplo, una batería) a los extremos de un material conductor, se está aplicando un campo
eléctrico sobre los electrones libres. Este campo provoca el movimiento de los
mismos en dirección al terminal positivo del material (los electrones son
atraídos [tomados] por el terminal positivo y rechazados [inyectados] por el
negativo). Es decir, los electrones libres son los portadores de la corriente
eléctrica en los materiales conductores.
Si la intensidad es constante en el
tiempo, se dice que la corriente es continua; en caso contrario, se llama variable. Si no se produce almacenamiento
ni disminución de carga en ningún punto del conductor, la corriente es
estacionaria.
Materia y energia !!
INTERACCIÓN
MATERIA-ENERGÍA
Todo
lo que nos rodea está formado por un componente común: la materia. Normalmente,
para referirnos a los objetos usamos términos como materia, masa, peso,
volumen. Para clarificar los conceptos, digamos que:
·
Materia
es todo lo que tiene masa y ocupa un lugar en el espacio.
·
Masa
es la cantidad de materia que tiene un cuerpo.
·
Volumen
es el espacio ocupado por la masa.
·
Cuerpo
es una porción limitada de materia.
·
Estados
físicos de la materia.
En
términos conceptuales, materia se puede definir como cualquier sustancia que
posee masa y ocupa un lugar en el espacio (volumen); la cual como cualquier
otro componente de la naturaleza reacciona a factores ambientales como la
presión y la temperatura, manifestándose en tres estados:
· Liquido
· Solido
· Gaseoso
MATERIA:
Es todo aquello que ocupa un lugar en el espacio, tiene una energía medible y
está sujeto a cambios en el tiempo y a interacciones con aparatos de medida. En
física y filosofía, materia es el término para referirse a los constituyentes
de la realidad material objetiva, entendiendo por objetiva que pueda ser
percibida de la misma forma por diversos sujetos. Se considera que es lo que
forma la parte sensible de los objetos perceptibles o detectables por medios
físicos. Es decir es todo aquello que ocupa un sitio en el espacio, se puede
tocar, se puede sentir, se puede medir, etc.
ENERGIA:
En física, energía se define como la capacidad para realizar un trabajo.
En
todos los actos cotidianos se emplea algo de fuerza. Al levantarnos, peinarnos,
caminar, correr, jugar, trabajar, etc. Siempre se necesita de fuerza para poder
desenvolvernos con facilidad, según las exigencias del medio ambiente que nos
rodee. La capacidad que posee una persona, o un objeto, para ejercer fuerza y
realizar cualquier trabajo, se denomina: Energía. La energía es la capacidad de
producir un trabajo en potencia o en acto. Por eso decimos que alguien tiene
mucha energía cuando grandes actividades durante el día como: trabajar, estudiar
o practicar deportes.
Existen
diferentes formas de energía. Y por su naturaleza tenemos energía Potencial y
Cinética.
La
potencial es la energía contenida en un cuerpo, por ejemplo: la energía humana,
la del agua, del vapor, etc.
La
energía cinética es la que posee un cuerpo debido a su movimiento o velocidad;
por ejemplo: la energía del agua al caer de una cascada, la energía del aire en
movimiento, etc.
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SÓLIDOS
|
LÍQUIDOS
|
GASES
|
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Poseen forma
definida.
|
No poseen
forma definida, por lo tanto adoptan la forma del recipiente que los
contiene.
|
No poseen
forma definida, por lo tanto adoptan la forma del recipiente que los
contiene.
|
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Poseen
volumen fijo.
|
Poseen
volumen fijo.
|
Poseen
volumen variable.
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Baja
compresibilidad.
|
Compresión
limitada.
|
Alta
Compresibilidad.
|
El
término energía (del griego ἐνέργεια/energeia,
actividad, operación; ἐνεργóς/energos =
fuerza de acción o fuerza trabajando) tiene diversas acepciones y definiciones,
relacionadas con la idea de una capacidad para obrar, transformar o poner en
movimiento.
En
física, «energía» se define como la capacidad para realizar un trabajo. En
tecnología y economía, «energía» se refiere a un recurso natural (incluyendo a
su tecnología asociada) para extraerla, transformarla y darle un uso industrial
o económico.
Circuitos
Circuitos
eléctricos.
Circuitos
R-L
Los circuitos RL son aquellos que contienen una bobina
(inductor) que tiene auto inductancia, esto quiere decir que evita cambios
instantáneos en la corriente.
Siempre se desprecia
la auto inductancia en el resto del circuito puesto que se considera mucho
menor a la del inductor.
Para un tiempo igual a cero, la corriente comenzará a
crecer y el inductor producirá igualmente una fuerza electromotriz en sentido
contrario, lo cual hará que la corriente no aumente.
A esto se le conoce
como fuerza contra electromotriz.
|
Cuando un condensador se conecta a un inductor, tanto la
corriente como la carga den el condensador oscila.
Cuando existe una
resistencia, hay una disipación de energía en el sistema porque una cuanta se
convierte en calor en la resistencia, por lo tanto las oscilaciones son
amortiguadas. Por el momento, se ignorará la resistencia.
En un tiempo igual a cero, la carga en el condensador es
máxima y la energía almacenada en el campo eléctrico entre las placas es U =
Q2máx/(2C).
Después de un tiempo igual a cero, la corriente en el
circuito comienza a aumentar y parte de la energía en el condensador se
transfiere al inductor.
Cuando la carga almacenada en el condensador es cero, la
corriente es máxima y toda la energía está almacenada en el campo eléctrico del
inductor. Este proceso se repite de forma inversa y así comienza a oscilar.
ECUACIONES
RL
Esta fem está
dada por: V = -L (inductancia) dI/dt
Debido a que la
corriente aumentará con el tiempo, el cambio será positivo (dI/dt) y la tensión
será negativa al haber una caída de la misma en el inductor.
Según kirchhoff:
V = (IR) + [L (dI / dt)]
IR = Caída de
voltaje a través de la resistencia.
Esta es una
ecuación diferencial y se puede hacer la sustitución:
x = (V/R) - I es
decir; dx = -dI
Sustituyendo en
la ecuación: x + [(L/R)(dx/dt)] = 0
dx/x = - (R/L) dt
Integrando: ln
(x/xo) = -(R/L) t
Despejando x: x =
xo e -Rt / L
Debido a que xo =
V/R
El tiempo es cero
Y corriente cero
V/R - I = V/R e -Rt / L
I = (V/R) (1 - e
-Rt / L)
El tiempo del
circuito está representado por
= L/R
I = (V/R) (1 - e
- 1/
)
Donde para un
tiempo infinito, la corriente de la malla será I = V/R. Y se puede considerar
entonces el cambio de la corriente en el tiempo como cero.
Para verificar la
ecuación que implica a
y a I, se deriva una vez y se reemplaza en la inicial: dI/dt = V/L e - 1/
Se sustituye: V =
(IR) + [L (dI / dt)]
V = [ (V/R) (1 -
e - 1/
)]
V - V e - 1/
= V - V e - 1/
LC
U = [ Q2/(2C) ] + ( LI2/2 )
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