FORZAS FUNDAMENTAIS

En física, forzas fundamentais denomínanse ás catro forzas fundamentais existentes no noso universo. Segundo o modelo estándar, as partículas que interaccionan coas partículas materiais, fermiones (un dos dous tipos básicos de partículas que existen na natureza), son os bosones (un dos dous tipos básicos de partículas elementais da natureza).

Existen catro tipos de forzas fundamentais: forza forte, forza débil, forza electromagnética e forza gravitatoria. Case toda a historia da física moderna centrouse na unificación destas forzas, ata agora tanto a forza débil e a electromagnética puidéronse unificar na forza electrodébil.

Tamén se lle poden chamar interaccións fundamentais ás forzas. A comunidade científica prefire o nome de interaccións fundamentais ó de forzas debido a que con ese nome pódense referir tanto ás forzas como ós decaemientos que afectan a unha partícula dada.

FORZA FORTE

A forza forte é unha das catro forzas fundamentais que o modelo estándar da Física establece para explicar o Universo. Esta forza é a responsable de manter unidos ós nucleones (protón e neutrón) que subsisten no núcleo atómico, vencendo á repulsión electromagnética entre os protons que posúen carga eléctrica do mesmo signo (positiva) e facendo que os neutrons, que non teñen carga eléctrica, permanezan unidos entre si e tamén ós protons.

Esta forza ten un alcance moi curto, ó redor dunha billonésima de milímetro, por iso é polo que os núcleos atómicos teñan un escaso límite de tamaño. Non hai átomos na natureza cuxos núcleos conten con moito máis de 100 protons, porque se se acumulasen demasiadas partículas o núcleo non aguantaría unido, se disgregaría nos seus compoñentes empuxado por outra das forzas, a electromagnética.

FORZA DÉBIL

A forza débil, tamén chamada interacción débil ou forza nuclear débil, é unha das catro forzas fundamentais da natureza. O efecto máis familiar é o decaimiento beta (dos neutrons no núcleo atómico) e a radiactividade. A palabra "débil" deriva do feito que un campo de forzas é de 10 elevado a 13 veces menor que a forza forte. Aún así esta forza é máis forte que a gravitación a curtas distancias.

É uns dez mil millóns de veces máis débil que a electromagnética e cun alcance aínda menor que a forza forte, esta forza atopámola nos chamados fenómenos radioactivos de tipo beta, que non son outra cousa que desintegracións de partículas e núcleos atómicos.

Para describir o fenómeno, hai que referirse ós quarks. Recordemos que un protón consta de dous quarks arriba e un abaixo, pois ben, a forza débil provoca que un dos quarks arriba convértase nun quark abaixo, de forma que o protón transformarase nun neutrón.

Este acontecemento, aparentemente tan estraño, estase dando continuamente no interior de estrelas como o Sol.

A forza débil, que se debe ó intercambio dos bosons chamados W , W- e Z0, restrinxe a materia estable ós protons e neutrons. Outras partículas máis complexas degrádanse inmediatamente pola actuación desta forza.

FORZA ELECTROMAGNÉTICA

A forza electromagnética é a interacción que ocorre entre as partículas con carga eléctrica. Macroscópicamente, adoita separarse en dous tipos de forzas:

• Forza electrostática: Actúa sobre corpos cargados en repouso.


• Forza magnética: Actúa soamente sobre cargas en movemento.

A interacción eléctrica ponse de manifesto en todas as situacións onde exista carga, mentres que a interacción magnética só se expresa cando estas cargas están en movemento relativo respecto ao observador.

A forza electromagnética é unhas 100 veces máis débil que a forte. É bastante máis cotiá que a anterior, posto que todos vimos un imán en acción. Conta coa particularidade de que pode ser de dous tipos: positiva e negativa, de forma que cando dúas partículas contan con distinta carga atráense e cando coincide repélense.

Así, os átomos son posibles porque os protones de carga positiva e os electróns de carga negativa atráense para formar os elementos químicos, coa inestimable axuda, no que ós núcleos refírese, da forza forte anteriormente descrita.

A nivel máis grande, a forza electromagnética non é de alcance restrinxido como a forte, e é a responsable de fenómenos a gran escala presentes na nosa vida diaria, como a propagación da luz, a corrente eléctrica ou os sinais de radio e televisión.

FORZA GRAVITATORIA

Esta forza sentímola a cada instante ó estar pegados á Terra. A pesar do que poida parecer, é extremadamente débil. A súa intensidade é aproximadamente, dito en números redondos, 1000000000000000000000000000000 de veces menor que a forza débil.

No obstante, en presenza de grandes acumulacións de partículas, é dicir, de corpos de gran masa, pode ter un efecto enorme, chegando a colapsar estrelas baixo a forza gravitatoria interna da súa propia masa, dando lugar ós buracos negros e ás estrelas de neutrons.

A TERRA

A Terra aparece nas fotografías sacadas dende o espacio unha esfera que é na súa maior parte azul, xa que predominan os océanos na súa superficie.

Dos 9 planetas do Sistema Solar a Terra é o terceiro comezando a conta dende o Sol, a Terra describe ó redor do Sol unha elipse, polo que a súa distancia non é sempre a mesma. Polo tamaño a Terra é o quinto destes 9 planetas.

A Terra non é unha esfera perfecta, esta dividida en 5 partes: a atmósfera, a hidrosfera, a litosfera, o manto e o núcleo.

- A atmosfera; é unha cuberta que rodea o planeta con diferentes capas.

- A hidrosfera; é unha parte líquida que cubre a maior parte da superficie da Terra, comprendendo a maior parte dos tipos de auga que nos podemos encontrar na Terra; como lagos, augas subterráneas,glaciares, vapor de auga...

- A litosfera; que ten dúas capas:
- A Cortiza terrestre; dividida a súa vez noutras dúas partes, unha que forma a base das concas oceánicas e outra da cal forman parte os continentes.
- O Manto superior; esta separado do inferior pola débil zona chamada astenosfera.

- O manto inferior e o núcleo forman a parte interior e pesada da Terra reuníndoa maior parte da súa masa. O núcleo irradia calor continuamente.

A Terra ten 2 movementos, o desprazamento que fai ó redor do Sol(Movemento de Translación) e o xiro sobre si mesma(Movemento de Rotación)

O Movemento de Rotación en torno ó eixe da Terra dura horas e produce a sucesión de días e noites.

O Movemento de Translación describe unha orbita con forma de elipse ó redor do Sol, este movemento tarda 365 días, e un cuarto de día que tarda en dar unha volta completa, o que produce cada 4 anos un año bisesto, é dicir de 366 días.

Como o eixe de rotación da terra esta lixeiramente inclinado con respecto á vertical os raios do Sol chegan con distinta inclinación ás distintas zonas da superficie da terra.

Nas zonas tropicais os raios do Sol inciden mais verticais que no resto da terra, polo que nesas zonas fai calor, noutras zonas, como os polos os raios inciden máis inclinados facendo así máis frío.
O movemento de Translación da Terra provoca que o longo deses 365 ou 366 días existan 4 estacións: a primavera, o verán. O outono e o inverno.

Cando a inclinación do eixe da Terra con respecto a vertical provoca que o polo norte este inclinado hacia o Sol o Hemisferio norte da Terra esta en verán. E nesa mesma época o Hemisferio Sur esta en inverno.

No Hemisferio norte o verán comeza o 21 de Xuño, así esta fecha ten o día mais longo e a noite mais corta, esta fecha é chamada solsticio de verán e a causa da verticalidade coa que inciden os raios do Sol fai máis calor e no Hemisferio Sur comeza o inverno.

O día 23 de setembro prodúcese o paso ó outono no Hemisferio Norte, nesta fecha o día e a noite duran o mesmo, esta fecha é chamada equinoccio de outono.durante o ano os raios do Sol van chegando cada vez mais inclinados facendo así máis frío, e no Hemisferio Sur comeza o verán.

O Hemisferio Norte pasa á primavera o 21 de Marzo, nesta fecha o día e a noite curan o mesmo, esta fecha recibe o nome de equinoccio de primavera. Durante esta estación os raios do Sol van chegando máis verticais e os días vanse alongando, polo que se pasa do frío ó calor.e no Hemisferio Sur comeza o outono.

ACELERACIÓN CENTRÍPETA DA SUPERFICIE TERRESTRE

DEFINICIÓN DE ACELERACIÓN CENTRÍPETA:

A aceleración centrípeta é unha magnitude relacionada coa razón de cambio de dirección da velocidade dunha partícula en movemento. Os corpos que se moven en liña recta con rapidez constante tamén o fan a velocidade constante. En cambio cando o corpo móvese nunha traxectoria curvilínea con rapidez constante (por exemplo o MCU), faino cunha dirección variable, e debido a que a velocidade é un vector que indica a dirección, sentido e a rapidez dun obxecto, unha dirección variable implica unha velocidade variable.

ACELERACIÓN CENTRÍPETA NA SUPERFICIE TERRESTRE:

Para calcular a aceleración centrípeta dun punto da superficie terrestre, imos supor que nese lugar colocouse un obxecto fixo, como, por exemplo, un semáforo. Ó equilibrarse, o peso e a normal a forza resultante que se exerce sobre devandito semáforo é a forza que exerce o chan sobre o obxecto levándolle encima. Esta forza consegue que o semáforo realice un movemento circular e uniforme como o do chan sobre o que se apoia.

A aceleración centrípeta dun punto da superficie terrestre ten un valor moi pequeno. Esta é a razón pola que, cando resolvemos problemas sobre movementos de obxectos nas proximidades da superficie terrestre (lanzamentos, movementos de vehículos,..), considerámola despreciable.

A aceleración centrípeta da superficie da Terra é a responsable de fenómenos ben visibles, como, por exemplo, o feito de que a auga dos lavabos baléirese cun movemento combinado de caída máis rotación. Para explicar este feito é costume que algúns textos adopten o punto de vista dun SR ligado á superficie terrestre, polo tanto, non inercial. Con este enfoque atribúese a rotación da auga a unha falsa forza de inercia que se denomina forza de Coriolis(forza ficticia ou aparente que serve para explicar o movemento anómalo que describe un obxecto que se move dentro dun sistema de referencia non inercial en rotación) . A aceleración correspondente chámase aceleración de Coriolis. Do mesmo xeito podemos atribuír á forza de Coriolis o sentido de xiro das masas de aire atmosféricas, por exemplo, ó observar as borrascas que nos ensinan todos os días os mapas de predición do tempo meteorolóxico.