sábado, 26 de marzo de 2016

NEWTON. DESCOMPOSICIÓN DE LA LUZ DEL SOL

En esta entrada hablaremos de Isaac Newton a quien no cabe juzgar sino como uno de los más grandes genios de la historia de la ciencia. Sin olvidar sus importantes aportaciones a las matemáticas, la astronomía y la óptica. Lo más brillante de su contribución pertenece al campo de la física, lo cual vamos a estudiar nosotros con ayuda del libro 'De Arquímedes a Einstein'.

A este gran científico se le atribuyen dos fechas de nacimiento 25 de diciembre de 1642 o el 4 de enero de 1643, según el calendario gregoriano. Los países católicos adaptaron inmediatamente el calendario gregoriano, sin embargo, los países protestantes, anglicanos y ortodoxos no lo hicieron en el mismo momento, si no que se fueron acogiendo al nuevo calendario paulatinamente. Hasta 1752 Inglaterra no se acogió al nuevo calendario. Por eso se produce esta confusión con la fecha de nacimiento de Newton

Isaac Newton escribió: ‘Si he visto más lejos es porque estoy sentado sobre los hombros de gigantes’ en una carta a Robert Hooke en la que hacía mención a sus predecesores aludiendo a los hombros de los gigantes. En esa carta Newton daba muestras de humildad ya que quería indicar que lo que ha podido conseguir se debe gracias a las aportaciones de otros colegas que le precedieron.  La frase es original de Bernardo de Chartres que fue un filósofo neoplatónico, erudito y administrador del siglo XII. Quizás la contribución cultural más famosa del filósofo sea la cita «a hombros de gigantes» que le fue atribuida por su discípulo Juan de Salisbury quien en su obra Metalogicon escribe:

La física aristotélica es cualitativa y no cuantitativa. Según esta, lo que sucede en el mundo no puede ser matematizado porque es absolutamente heterogéneo: es el mundo de los cambios, del movimiento, de la diversidad, de los fines. Sin embargo, hay una región del cosmos que presenta tal armonía que no puede ser explicada de manera similar a como se hizo con la naturaleza: el cielo. Es ésta una región del orden, donde suceden también cambios, pero absolutamente predecibles, regulares y estables.

A continuación, hemos realizado un eje cronológico con todos los científicos que se han mencionado en el capítulo y han sido muy importantes en el desarrollo de la Física:


El telescopio de Galileo se construyó con lentes, con una convexa y otra cóncava y eso provocaba imágenes invertidas.
En cambio Newton utilizó espejos para su telescopio, colocando uno en la parte de abajo del tubo y hacía que reflejase la luz con otro espejo secundario.
La calidad de imagen del telescopio de Galileo era menor que el de Newton.
Newton duplicó los aumentos en un telescopio de menor tamaño que el de Galileo, ya que el de éste medía 1,5 m y el de Newton sólo 15 cm.
NEWTON:                                                         GALILEO:




















El arco iris es un fenómeno óptico que se produce como consecuencia de la reflexión y refracción de los rayos solares sobre  gotas de agua, en este caso la lluvia.
Debido a la refracción, la luz blanca del sol atraviesa la gota de agua, que hace de prisma, y se descompone en los colores del espectro visible…el violeta se sitúa en el interior y el rojo en el exterior.
El orden de colores desde del violeta interior es, azul, verde, amarillo, naranja y el rojo, que es  el exterior…y debido a la reflexión, lo vemos con forma de arco.
Cuando estas viendo el arco iris, el sol está por tu espalda y por encima de tí, y  la lluvia por delante , que es donde se forma el arco de unos 42 grados de radio.

El arco secundario se forma al producirse una doble refracción. Tiene un tono más débil y aparece por encima del arco iris primario, con un arco de 51 grados de radio.



Leyes de Newton:

  • 1ª ley de Newton o principio de inercia:
Si sobre un cuerpo no actúan ninguna fuerza, o la resultante es nula, el cuerpo no varía su velocidad, con lo que si esta en reposo seguirá en reposo y si se mueve, seguirá moviéndose con MRU.
  • 2ª ley de Newton o principio fundamental de la dinámica:
Si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante, dicho cuerpo cambiará su velocidad, con lo que tendrá aceleración. La fuerza y la aceleración son directamente proporcionales a la masa. 
  • 3ª ley de Newton o principio de acción y reacción:
Si  un primer cuerpo ejerce una fuerza llamada acción sobre un segundo cuerpo entonces, simultáneamente, el segundo cuerpo ejerce una fuerza que se llama reacción sobre el primer cuerpo con el mismo módulo y la misma dirección pero opuesta.

El momento lineal o cantidad de movimiento es el producto de la masa de un cuerpo por su velocidad. Es una magnitud fundamental de la dinámica ya que permite distinguir entre dos objetos con distinta masa pero que van a la misma velocidad.
El impulso relaciona la fuerza y el tiempo. Es el producto de la fuerza ejercida por el intervalo de tiempo.

Ley de Gravitación Universal

La ley de Gravitación Universal explica por qué todos los cuerpos cercanos a la superficie de la Tierra caen con la misma aceleración constante.
Ley de la Gravitación Universal para todos los cuerpos: dos cuerpos cualesquiera se atraen mutuamente con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa. Esta ley se puede representar mediante la ecuación con una constante de proporcionalidad llamada “G”, que es igual para cada par de cuerpos del universo.
F = Gm1m2d2

La causante de que la Luna no caiga sobre la Tierra es la fuerza centrífuga, una fuerza ficticia, que ejerce una fuerza contraria a la fuerza centrípeta, que es la que provoca el giro de la Luna alrededor de la Tierra Se necesita para que la Luna se mantenga en órbita.
Pero si observamos la Tercera Ley de Newton, te das cuenta de que no es compatible con el libro "De Arquímedes a Einstein", porque ambas fuerzas están aplicadas sobre un mismo sistema, con lo cual contradice la ley.

La órbita de la Luna alrededor de la Tierra es una elipse y esta tiene una velocidad en cada uno de sus puntos. Esta velocidad se llama velocidad orbital que es la velocidad que tiene un planeta o satélite (natural o artificial), en su órbita alrededor de otro cuerpo celeste como una estrella, planeta.

Con el simulador de abajo, vimos que la bola, al ser lanzada, se dirige al centro teniendo un cambio de dirección constantemente, el giro que hace la bola del caños tiene una aceleración normal y esa aceleración constituye la gravedad.