A luz da Lúa

A luz da lúa ilumina a noite reflexando a luz do Sol sobre nós ata cando o Sol áchase no outro lado da Terra. A cantidade de luz reflectida depende da área da superficie lunar, polo tanto somos afortunados ao ter unha lúa que sexa tan grande. É un pouco máis que un cuarto do diámetro terrestre - máis grande que o seu planeta que ningunha outra do sistema solar. Doutra banda, se fose moito máis pequena, non tería gravidade suficiente como para manter a súa forma esférica.

Outra razón de ser da lúa é delimitar as estacións. A Lúa describe unha órbita sobre a Terra aproximadamente unha vez ao mes creando fases regulares segundo un ciclo de 29 1/2 días. Así puideron facerse os calendarios, de forma que a xente pode plantar as súas colleitas no mellor momento do ano. Unha característica importante é que a Lúa en todo momento mantén a mesma cara cara á Terra. Se as distintas partes fosen visibles en distintos períodos, o brillo da Lúa dependería de que parte estivese de face á Terra. En consecuencia o ciclo de 29 1/2 días sería moito menos obvio.

A luz da Lúa rouba a cor daquilo que ilumina. Por exemplo unha rosa vermella. Coa luz da Lúa chea a rosa ten un brillo aceso e ata proxecta sombra, pero o vermello non se ve, foi substituído por matices de cor gris. En realidade toda a paisaxe é así. É como ver o mundo a través dun vello televisor en branco e negro, pero hai flores como as brancas ou prateadas son fragantes, florecen de noite e son vívidas baixo a luz da Lúa chea.

Se miramos a paisaxe gris durante o tempo suficiente, este vólvese azul. O mellor lugar para apreciar este efecto chamado "desprazamento azul" ou "desprazamento Purkinje" (en honra do científico Johanes Purkinje que foi o que o describiu) é no campo, lonxe da luz artificial. A medida que os seus ollos logran a máxima adaptación á escuridade, aparece o azul, aínda que a Lúa chea, realmente non é azul. A luz da Lúa non permite ler, se abrimos un libro baixo a lúa chea. A primeira vista as páxinas parecen o suficientemente iluminadas como para ler as palabras escritas nelas, pero cando tratemos de ver as palabras, non podremos facelo, incuso se nos fixamos nunha palabra esta desvanecerase. A luz da Lúa non só fai que a nosa visión sexa borrosa senón que ademais produce unha pequena mancha cega.

CONTINUACIÓN DA BICICLETA

Un exemplo máis sutil é demostrado pola bicicleta. É ben sabido que balancear unha bicicleta inmóbil é case imposible, mentres que cunha bicicleta que avanza é bastante fácil. ¿Porqué?

En cada caso aplican diferentes principios. Supon que sentase nunha bicicleta inmóbil, e aprecia que se está inclinando cara á esquerda.¿Que fai? A tendencia natural é facerse cara á dereita, para balancear a inclinación mediante o seu corpo. Pero ó mover a parte superior do seu corpo cara á dereita, de acordo á terceira lei de Newton, estas en realidade facendo que a bicicleta inclínese máis cara á esquerda. ¿Talvez deba inclinarse á esquerda e empuxar de novo a bicicleta? Pode funcionar durante unha fracción de segundo, pero agora vostede está realmente fora de balance. Claro que non!

Nunha bicicleta que avanza, o balance mantense mediante un mecanismo completamente diferente. Virando lixeiramente os manubrios da bicicleta cara á dereita ou esquerda, imparte algo da rotación da roda frontal ("momento angular") para rotar a bicicleta ó redor do seu eixe lonxitudinal, que é a dirección sobre a cal xira. Dese xeito o condutor pode accionar para equilibrar calquera tendencia da bicicleta de caerse cara a un lado ou cara a outro, sen caer no círculo vicioso da acción e reacción.

Algunhas bicicletas ten un cadeado o cal bloquea os manubrios nunha posición fixa. Cando a devandita bicicleta é bloqueada nunha dirección cara a adiante, esta pode ser levada por unha persoa camiñando, pero non pode ser conducida porque non pode ser balanceada.

TERCEIRA LEY DA DINÁMICA OU LEI DE

ACCIÓN REACCIÓN

Por cada forza que actúa sobre un corpo, este realiza unha forza igual pero de sentido oposto sobre o corpo que a produciu. Dito doutra forma: As forzas sempre se presentan en pares de igual magnitude e sentido oposto e están situadas sobre a mesma recta.Ou en forma común: "Cada acción ten unha reacción igual e oposta".

Nestas parellas de forzas pódese distinguir unha forza que actúa sobre un obxecto e outra que é a resposta dese obxecto á forza que sente. Chámaselles forza de acción e forza de reacción.

Esta lei, tamén coñecida como Principio de acción e reacción,tamén dinos que se un corpo A exerce unha acción sobre outro corpo B, este realiza sobre A outra acción igual e de sentido contrario.

Esta lei xunto coas anteriores, permite enunciar os principios de conservación do momento lineal e do momento angular.O enunciado mais simple desta lei é "para cada accion existe unha reaccion igual e contraria" a condición de que este en equilibrio.

LEI DE ACCION E REACCION FORTE DAS FORZAS:

Na Lei de acción e reacción forte, as forzas, ademais de ser da mesma magnitude e opostas, son colineales. A forma forte da lei non se cumpre sempre. En particular, a parte magnética da forza de Lorentz que se exercen dúas partículas en movemento non son iguais e de signo contrario.

EXEMPLOS DA TERCEIRA LEI DA DINÁMICA:

• Isto é algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasións. Por exemplo, cando queremos dar un salto cara arriba, empuxamos o chan para impulsarnos. A reacción do chan é a que nos fai saltar cara arriba.
  
• Cando estamos nunha piscina e empuxamos a alguén, nós tamen movémonos en sentido contrario. Isto débese á reacción que a outra persoa fai sobre nós, aínda que non faga o intento de empuxarnos a nós.

Hai que destacar que, aínda que os pares de acción e reacción teña o mesmo valor e sentidos contrarios, non se anulan entre si, posto que actuan sobre corpos distintos.

• Antes de brincar do bote ó muelle, é prudente que primeiro se amarre o bote o muelle, e suxeitarse do muelle antes de brincar. Doutro xeito, ó brincar, o bote móvese retirándose do muelle, coa posibilidade de non caer no muelle ou de afastar o bote fóra de alcance. Todo iso é a terceira lei de Newton: ó impulsar o corpo coas pernas cara ó muelle, elas tamén aplican ó bote unha forza igual na dirección oposta, o cal empúxao retirándoo do muelle.

A BICICLETA

Un exemplo máis sutil é demostrado pola bicicleta. É ben sabido que balancear unha bicicleta inmóbil é case imposible, mentres que cunha bicicleta que avanza é bastante fácil.¿Porqué?

En cada caso aplican diferentes principios. Supoña que senta nunha bicicleta inmóbil, e aprecia que se está inclinando cara á esquerda.¿Que fai? A tendencia natural é facerse cara á dereita, para balancear a inclinación mediante o seu corpo. Pero ó mover a parte superior do seu corpo cara á dereita, de acordo á terceira lei de Newton, vostede está en realidade facendo que a bicicleta inclínese máis cara á esquerda. ¿Talvez deba vostede inclinarse á esquerda e empuxar de novo a bicicleta? Pode funcionar durante unha fracción de segundo, pero agora vostede está realmente fuera de balance.

A dinámica

A dinámica é o estudo do movemento dos obxectos. Para entender cómo e por qué aceleran los obxectos, hai que definir a forza e a masa. Pode medirse en función dun destos dous efectos: una forza pode deformar algo, como un múelle, ou acelerar un obxecto. O primeiro efecto pode utilizarse para calibrar a escala dun múelle, que a súa vez pode ser usado para medir a magnitude doutras forzas: canto maior sexa a forza F, maior será o alongamento do múelle, x. En moitos múelles, e dentro de un rango de forzas limitado, é proporcional á forza:

F= kx

k é una constante que depende do material e dimensións do múelle.

Isaac Newton formulou a primeira lei da dinámica, é dicir, a lei da inercia.
Esta lei di que un corpo sobre o cal non actúa ningunha forza neta conserva o seu estado de repouso ou de movemento rectilíneo uniforme, este movemento quere dicir que non varía a elocidade coa que o corpo se move.
Así se o corpo esta parado continua en repouso sendo a velocidade deste “0”, pero se este esta en movemento precisase dunha forza, xa sexa para variar a súa velocidade ou para detelo. Os corpos resístense a variar o seu estado de movemento, esta resistencia coñecese como inercia.

A segunda lei da dinámica foi indagada por Isaac Newton, quen tamén formulou a primeira lei, esta segunda e coñecida como lei fundamental da dinámica, esta lei estuda a relación entre a forza a que sometemos a un obxecto e a aceleración que xeramos sobre este.A forza neta que actúa sobre un corpo é proporcional á aceleración que produce.

A terceira lei da dinámica e chamada tamén lei de acción e reacción formulada tamén por Isaac Newton, na cal dixo que se un corpo (A) exerce unha forza, a cal e chamada acción sobre outro corpo (B) este responde cunha forza oposta chamada reacción sobre o corpo (A).

Outra das leis de Isaac Newton é a do rozamento, prodúcese entre os corpos que se desprezan mantendo o contacto entre eles, por exemplo se intentas mover un bloque formado 100% de ferro.este non comeza a moverse ata que unha forza consegue vencer á forza de rozamento co chan. A forza de rozamento depende de:

- O peso do bloque, canto mais pese a forza de rozamento será maior.
- As características do chan que están en contacto co bloque, por exemplo se o chan é rugoso haberá mais rozamento que nun liso.

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.