ESTÁNDAR DE FÍSICA.
MANUELA LOPERA RUIZ.
MARÍA ALEJANDRA ESCOBAR USMA.
MARÍA ALEJANDRA ESCOBAR USMA.
JOHN JAIME GARCÍA ALVAREZ.
COLEGIO SAN FRANCISCO JAVIER .
MARZO 12
MEDELLIN
2012
domingo, 11 de marzo de 2012
INTRODUCCIÓN.
El
planteamiento que tuve para realizar este blog fue para brindar y ayudar a
aquellas personas que antes como yo, no tenían tanto conocimiento ni
entendimiento de estos temas de física; para que sirve este blog o que aporte
da al estudio? muy sencillo, los temas, los gráficos y las
explicaciones de acuerdo a una buena lectura que tenga el espectador, tendrá
una máxima apertura a entender desde el punto de vista de otra
estudiante como yo.
Estos conceptos tan generales de la física pero
tan esenciales para estudiar y entender dinámicas que antes
se nos complicaba tanto aprender. No solo quise hacer este blog para
estudiantes sino también para aquellos profesores que sientan que
este blog puede brindarles un apoyo en la enseñanza a sus alumnos y con esta
se interesen más por la materia.
NOTICIAS CIENTÍFICAS.
La realización de ejercicio produce la eliminación de grupos metilo de genes implicados en el metabolismo.ADN metilado se asocia generalmente con el silenciamiento de la expresión génica. Así, cuando un promotor está muy metilado, hace que sea menos accesible a los factores de transcripción (proteínas que controlan la expresión de uno o más genes). De esta manera, la metilación puede modular o ralentizar la expresión de genes.
Cuando se realiza ejercicio, el ADN pierde modificaciones químicas en forma de grupos metilo. Esta sería la principal conclusión del artículo publicado ayer en Cell Metabolism.
Nanorobot contra el cáncer: Shawn Douglas y su grupo de investigación (Universidad de Harvard) han diseñado un prototipo de nanorobot de ADN cuya función es la de distribuir diferentes moléculas a células específicas, pudiendo así depositar fármacos con el objetivo de modificar las células diana. Ya se han realizado pruebas en cultivos celulares mostrando resultados realmente alentadores. Según comentan los investigadores, esto abre nuevas posibilidades para utilizar estos nanorobots como tratamientos contra las células cancerosas.
El trabajo realizado con este prototipo de nanorobot se ha centrado en dos diferentes tipos de células cancerosas, de leucemia y linfoma, logrando que éste active el suicidio celular de las células cancerosas. Para cada tipo de cáncer, las instrucciones transportadas por el nanorobot y codificadas en fragmentos de anticuerpos, han sido diferentes.Espermatogénesis y espermiogénesis: La espermatogénesis es un proceso de diferenciación celular en el cual la célula germinal masculina oespermatogonia sufre varias divisiones mitóticas y meióticas hasta formar la espermátida. Laespermátida sufrirá sucesivas transformaciones para dar lugar al espermatozoide, durante el proceso denominado espermiogénesis (Hess, 1999).
La espermiogénesis es un proceso se realiza en los túbulos seminíferos de los testículos, cuyo epitelio está constituido por dos tipos de células, células germinales y células somáticas o de Sertoli. La producción de espermatozoides comienza con la pubertad y puede durar toda la vida en la mayoría de los machos. Los espermatozoides completarán su maduración en el epidídimo (Yanagimachi, 1994).
HISTORIA DE LA ELECTRICIDAD.
Thales
de Miletus (630-550 AC) fue el primero, que cerca del 600 AC, conociera el
hecho de que el ámbar, al ser frotado adquiere el poder de atracción sobre
algunos objetos.
Sin
embargo fue el filósofo Griego Theophrastus (374-287 AC) el
primero, que en un tratado escrito tres siglos después, estableció que otras
sustancias tienen este mismo poder, dejando así constancia del primer
estudio científico sobre la electricidad.
En 1600,
la Reina Elizabeth I ordena al Físico Real Willian
Gilbert (1544-1603) estudiar los imanes para mejorar la exactitud de
las Brújulas usadas en la navegación, siendo éste trabajo la base principal
para la definición de los fundamentos de la Electrostática y Magnetismo.
Gilbert fue el primero en aplicar
el término Electricidad del Griego "elektron" =
ámbar.
Gilbert es la unidad de
medida de la fuerza magnetomotriz.
En
1752, Benjamín Franklin (1706-1790) demostró la naturaleza
eléctrica de los rayos.
Desarrolló
la teoría de que la electricidad es un fluido que existe en la materia y su
flujo se debe al exceso o defecto del mismo en ella. Invento
el pararrayos.
En 1780
inventa los lentes Bifocales.
En
1776, Charles Agustín de Coulomb (1736-1806) inventó la
balanza de torsión con la cual, midió con exactitud la fuerza entre las cargas
eléctricas y corroboró que dicha fuerza era proporcional al producto de las
cargas individuales e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que
las separa. Coulomb es la unidad de medida de Carga eléctrica.
En 1800, Alejandro
Volta (1745-1827) construye la primera celda Electrostática y la
batería capaz de producir corriente eléctrica. Su inspiración le vino del
estudio realizado por el Físico Italiano Luigi Galvani (1737-1798) sobre
las corrientes nerviosas-eléctricas en las ancas de ranas.
Galvani propuso la
teoría de la Electricidad Animal, lo cual contrarió a Volta, quien
creía que las contracciones musculares eran el resultado del contacto de los
dos metales con el músculo.
Sus
investigaciones posteriores le permitieron elaborar una celda química capaz de
producir corriente continua, fue así como desarrollo la Pila.
Volt es la unidad de
medida del potencial eléctrico (Tensión).
Desde 1801
a 1815, Sir Humphry Davy (1778-1829) desarrolla la
electroquímica (nombre asignado por él mismo), explorando el uso de la pila de
Volta o batería, y tratando de entender como ésta funciona.
En 1801 observa
el arco eléctrico y la incandescencia en
un conductor energizado con una batería.
Entre 1806
y 1808 publica el resultado de sus investigaciones sobre la
electrólisis, donde logra la separación delMagnesio, Bario, Estroncio,
Calcio, Sodio, Potasio y Boro.
En 1807 fabrica
una pila con más de 2000 placas doble, con la cual descubre el Cloro y
demuestra que es un elemento, en vez de un ácido.
En 1815 inventa
la lámpara de seguridad para los mineros.
Sin ningún
lugar a duda, el descubrimiento más importante lo realiza ese mismo año, cuando
descubre al joven Michael Faraday y lo toma como asistente.
En 1819,
El científico Danés Hans Christian Oersted (1777-1851) descubre
el electromagnetismo, cuando en un experimento para sus estudiantes, la aguja
de la brújula colocada accidentalmente cerca de un cable energizado por una
pila voltaica, se movió. Este descubrimiento fue crucial en el desarrollo de la
Electricidad, ya que puso en evidencia la relación existente entre la
electricidad y el magnetismo.
PROCESOS DE ELECTRIZACIÓN.
♣ ELECTRIZACION POR
FROTAMIENTO: Algunos cuerpos al ser frotados se
cargan eléctricamente, por ejemplo, cuando una barra de vidrio se frota con un
paño de lana; el vidrio pierde electrones quedando entonces cargado
positivamente mientras que el paño de lana que da cargado negativamente porque está
perdiendo electrones.
ELECTRIZACION POR INFLUENCIA O
INDUCCIÓN ♣
En este proceso no es necesario que exista
contacto entre los cuerpos para que se produzca
transferencia de cargas. Podemos citar por ejemplo el electroscopio, el cual puede detectar que un cuerpo está cargado sin necesidad de que sea tocado por el otro cuerpo . ♣ ELECTRIZACION POR POLARIZACIÓN: En este proceso las cargas presentes una redistribución cuando un material aislante tiene la posibilidad de entrar en contacto con otro o hay un proceso por inducción.
ELECTROSCOPIO.
Es un instrumento antiguo utilizado para detectar carga y medir potencial eléctrico. Si la esfera metálica de la parte superior se pone en contacto con un conductor cargado, las delgadas hojas de metal (laminas de oro o aluminio) adquirirán el mismo potencial que el conductor. La carga en las hojas será proporcional a la diferencia de potencial entre ellas y la caja. La fuerza de repulsión que existirá entre las hojas, debido a sus cargas idénticas, puede medirse observando el valor de la desviación de un escala.
También es posible cargar un electroscopio por inducción en la misma forma que la esfera de la ilustración de arriba, un electroscopio cargado puede emplearse para detectar la presencia de cargas , así como para determinar su signo. Inmagine que una barra con cargas negativas se acerca al electroscopio cargado negativamente, la barra repele electrones adicionales abajo hacia las hojas se desviaran menos.
Un electroscopio cargado estando al aire libre perderá gradualmente su carga debido que un pequeño número de moléculas están siendo ionizadas continuamente bajo la acción de rayos cósmicos, algunos de estos iones pueden tomar un exceso de carga del electroscopio.
BALANZA DE TORSIÓN.
El experimento de la balanza de torsión o experimento de Cavendish constituyó la primera medida de la constante de gravitación universal y, por ende, a partir de la Ley de gravedad de Newton y las características orbitales de los cuerpos del Sistema Solar, la primera determinación de la masa de los planetas y del Sol.
Una versión inicial del experimento fue propuesta por John Michell, quien llegó a construir una balanza de torsión para estimar el valor de la constante de gravedad. Sin embargo, murió en 1783 sin poder completar su experimento y el instrumento que había construido fue heredado por Francis John Hyde Wollaston, quien se lo entregó a Henry Cavendish.
Cavendish se interesó por la idea de Michell y reconstruyó el aparato, realizando varios experimentos muy cuidadosos con el fin de determinar G. Sus informes aparecieron publicados en 1798 en la Philosophical Transactions de la Royal Society. El valor que obtuvo para la constante de gravitación difería del actual en menos de un 1%.
BALANZA DE CAVENDISH.
La balanza de gravitación o también
llamada de Cavendish, es un instrumento de medida muy sensible, el cual permite
demostrar la atracción entre dos masas, además de determinar el valor de
la constante de gravitación universal G.
En el experimento de Cavendish, se
trataba de un péndulo de torsión con una vara horizontal de seis pies de
longitud, en cuyos extremos se encontraban dos esferas metálicas. Esta vara
colgaba suspendida de un largo hilo. Cerca de las esferas Cavendish dispuso dos
esferas de plomo de unos 175 kg cuya acción gravitatoria debía atraer
las masas de la balanza produciendo un pequeño giro sobre esta. Para impedir
perturbaciones causadas por corrientes de aire, Cavendish emplazó su balanza en
una habitación a prueba de viento y midió la pequeña torsión de la balanza
utilizando un telescopio.
LEY DE COULOMB.
Una manifestación habitual de la electricidad es la fuerza de atracción o repulsión entre dos cuerpos estacionarios que, de acuerdo con el principio de acción y reacción, ejercen la misma fuerza eléctrica uno sobre otro.
Esta ley de debe al físico Francés CHARLES AGUSTÍN COULOMB; dicha ley dice lo siguiente:
•La fuerza entre par de cargas depende de la magnitud de las cargas, en una relación directamente proporcional.
•La intensidad de la fuerza varia de inversamente proporcional al cuadrado de la distancia entre las cargas.
MATEMÁTICAMENTE:
2) 
LUEGO:
F = K q1 q2
----------------- K = CONSTANTE DE PERMITIVIDAD DEL VACIO.
r2
La constante K se llama CONSTANTE DE COULOMB y puede expresarse de la siguiente manera:
K = 1
-------- EO = Permitividad del vacío.
4
EO Eo = 8.8542x10-12 C-2/ N.m 2
EO Eo = 8.8542x10-12 C-2/ N.m 2
PROBLEMAS DE LEY DE COULOMB.
1)
q1 : -8Mc q2: -6Mc r2: 0.005m
f = k (-8x10-6c) (-6x10-6c)
-------------------------------
( 5x10-3m)2
f = k (48x10-12c)
------------------
25x10-6 m2
f = k (1.92x10-12+6 c)N
f = k (1.92x10-6) N
f = k (0.00000192)N
2)
q1: 2Mc q2: -6Mc r2: 0.02m
f = k ( 2x10-6c) (-6x10-6c)
------------------------------
(0.02m)
f = k (2x10-6c) (-6x10-6c) = f = k (-12x10-12c)
----------------------------- --------------------
(0.02m)2 4X10-4m
f = k (-12x10-12c)
----------------------
4x10-4m
f = k (-3x10-12+4c)N
f = k ( -3x10-8)N
CAMPO ELÉCTRICO.
Se puede definir como la perturbación que experimenta una CARGA DE PRUEBA , cuando es colocada cerca de otra carga llamada CARGA FUENTE en alguna región del espacio.
El campo eléctrico no depende de la carga de prueba, dicha carga solo sirve para sentir los efectos del campo eléctrico.
Este campo físico que es representado mediante un modelo que se describe la interacción entre los cuerpo y sistemas con propiedades de la naturaleza eléctrica.
Su formula matemática es está:
E = F F = FUERZA qo= CARGA DE PRUEBA
_____
qo
Si E = F
_____ ENTONCES : F = qo E ------ qoE = F
qo
F= K q . qo IGUALAMOS 1 Y 2
___________ K q q/o
r2 __________________ = q/o E --------------- K q
r2 ________________ =
E
r2
r2
( q/o y q/o AL IGUALARLOS SE CANCELAN COMO SE MUESTRA ARRIBA)
LINEAS DE CAMPO ELÉCTRICO.
Corresponde a un diagrama o esquema de lineas, qué da una aproximación cualitativa de la intensidad de la fuerza eléctrica que hay entre un par de cargas. Definimos las líneas de campo eléctrico como aquellas líneas cuya tangente es paralela al campo eléctrico en cada punto.
Desde lo física se ha hecho la convención , de que las lineas parten de las cargas positivas hacia las negativas.
DIAGRAMA DE LÍNEAS DE CAMPO ELÉCTRICO CON CARGAS DE DISTINTOS SIGNOS.
DIAGRAMA DE LA IZQUIERDA : DIAGRAMA DE LINEAS CON CARGAS IGUALES.
La convención de lineas de campo eléctrico, son debidos al físico MICHAEL FARADAY (1791 - 1867).
MATERIALES AISLANTES.
Tienen la función de evitar el contacto entre las diferentes
partes conductoras (aislamiento de la instalación) y proteger a las personas
frente a las tensiones eléctricas (aislamiento protector).La mayoría de los no
metales son apropiados para esto pues tienen resistividades muy grandes. Esto
se debe a la ausencia de electrones libres.
Los materiales aislantes deben
tener una resistencia muy elevada, requisito del que pueden deducirse las demás
características necesarias.
MATERIALES CONDUCTORES.
Son los que dejan pasar bien la corriente eléctrica,
todos tienen resistencia al paso de los electrones unos más que otros, son
buenos conductores el oro (caro) la plata (también cara) y el cobre y el
aluminio (baratos). Los materiales conductores pueden
clasificarse en dos grupos: Materiales de alta conductividad (baja
resistividad), y Materiales de alta resistividad (baja
conductividad).
Al primer tipo
corresponden materiales que se emplean, fundamentalmente, para transportar
corriente eléctrica con baja perdida, por el cobre, plata, aluminio y ciertas
aleaciones como el bronce.
El segundo grupo está compuesto por materiales que se emplean, cuando se necesita producir una caída de potencial, por ej. Se los emplea para la construcción de resistores, lámparas incandescentes, etc.
El segundo grupo está compuesto por materiales que se emplean, cuando se necesita producir una caída de potencial, por ej. Se los emplea para la construcción de resistores, lámparas incandescentes, etc.
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