Preguntas y respuestas sobre Física
¿Qué velocidad tiene el sonido?
Las
ondas
sonoras
no
se
propag propagan an en forma forma instan instantán tánea. ea. Esto Esto pu pued ede e comp compro roba bars rse e en el caso
de
los
truenos
y
el
relámpago ambos se producen al mismo tiempo! pero primero se ve el relámpago y luego se escuc"a el trueno. Esto se debe a #ue la lu$ es más velo$ #ue el sonido. En el aire! el sonido via%a a una velo veloc cida idad de &'( &'( metro etros s por por segu egund ndo! o! es decir ecir!! a ). ).** **' ' +il,metros por "ora. La velocidad disminuye a medida #ue el medio se "ace menos denso. Por ello! a mayor altura el aire se "ace menos denso y la velocidad de propagaci,n del sonido dism disminu inuye ye.. En el agua agua!! el soni sonido do ad#u ad#uie iere re un una a velo veloci cida dad d de ).-(' metros por segundo. través de metales! como el "ierro! se propaga a -.)*/ metros por segundo y! en algunos tipos de acero! a 0.(1( metros por segundo. 2omo el sonido se propaga por ondas necesita de un medio elástico #ue vibre! como el agua del planeta! el aire de la atm,sfera o el suelo. Por lo tanto! el sonido
no
se
propaga
en
el
vacío.
La barrera del sonido se forma cuando la velocidad de un cuerpo se apro3ima a la #ue ad#uiere el sonido en ese mismo medio. ¿2,mo se mide el tiempo? El cálculo del transcurso del tiempo se basa en la rotaci,n de la 4ierra sobre si misma y alrededor del 5ol. La cantidad de tiempo #ue nuestro planeta tarda en reali$ar un movimiento de rotaci,n se denomina día. Este se divide en *' lapsos iguales llamados "oras! #ue están formadas por 0( fracciones! o minutos. Pero la mínima fracci,n generalmente utili$ada es el segundo6 0( de ellos e#uivalen a un minuto. Por otro lado! el periodo de tiempo
Las
ondas
sonoras
no
se
propag propagan an en forma forma instan instantán tánea. ea. Esto Esto pu pued ede e comp compro roba bars rse e en el caso
de
los
truenos
y
el
relámpago ambos se producen al mismo tiempo! pero primero se ve el relámpago y luego se escuc"a el trueno. Esto se debe a #ue la lu$ es más velo$ #ue el sonido. En el aire! el sonido via%a a una velo veloc cida idad de &'( &'( metro etros s por por segu egund ndo! o! es decir ecir!! a ). ).** **' ' +il,metros por "ora. La velocidad disminuye a medida #ue el medio se "ace menos denso. Por ello! a mayor altura el aire se "ace menos denso y la velocidad de propagaci,n del sonido dism disminu inuye ye.. En el agua agua!! el soni sonido do ad#u ad#uie iere re un una a velo veloci cida dad d de ).-(' metros por segundo. través de metales! como el "ierro! se propaga a -.)*/ metros por segundo y! en algunos tipos de acero! a 0.(1( metros por segundo. 2omo el sonido se propaga por ondas necesita de un medio elástico #ue vibre! como el agua del planeta! el aire de la atm,sfera o el suelo. Por lo tanto! el sonido
no
se
propaga
en
el
vacío.
La barrera del sonido se forma cuando la velocidad de un cuerpo se apro3ima a la #ue ad#uiere el sonido en ese mismo medio. ¿2,mo se mide el tiempo? El cálculo del transcurso del tiempo se basa en la rotaci,n de la 4ierra sobre si misma y alrededor del 5ol. La cantidad de tiempo #ue nuestro planeta tarda en reali$ar un movimiento de rotaci,n se denomina día. Este se divide en *' lapsos iguales llamados "oras! #ue están formadas por 0( fracciones! o minutos. Pero la mínima fracci,n generalmente utili$ada es el segundo6 0( de ellos e#uivalen a un minuto. Por otro lado! el periodo de tiempo
#ue #u e la 4ier 4ierra ra demo demora ra en "ace "acerr su movimiento de traslaci,n en torno al 5ol se denomina a7o. El a7o se divide en )* periodos! o meses! #ue cuentan
con
&(
o
&)
días.
En
realidad! la traslaci,n demanda &0días! 0 "oras! 8 minutos y *' segundos. Es por ellos #ue cada '1 meses!
en
los
llamados
a7os
bisiestos! se agrega un día a febrero! con lo #ue se consigue el error anual de un poco más de 0 "oras. ¿2uál es la velocidad de la lu$? Los astr,nomos 9radley! Fi$eau y :oemer crearon una serie de procedimientos para de;nir la velocidad de la lu$. . >. e est este modo odo! cuan cuand do se con contemp empla la lu$ lu$ de una estrella! su aspecto no es el #ue tiene en el momento sino el #ue tenía en el momento de emitirla! tal ve$! cientos de miles de a7os atrás. Por e%emplo! la lu$ del sol tarda 1 minutos en llegar a la tierra pero la lu$ de la gala3ia de ndr,meda tarda 1((.((( a7os. Es por este motivo #ue la ciencia astron,mica utili$a el a7o@lu$ como medida de longitud. Es decir! un a7o@lu$ es la distancia #ue recorre la lu$ en un a7o! a *88./8* +il,metros por segundo. El 5ol! 5ol! cent centro ro del del sist sistem ema a plan planet etar ario io!! es un astr astro o lumi lumino noso so!!
mientras #ue Aenus o la luna reBe%an los rayos solares y su lu$ es solo aparente.
¿Qué es el átomo?
En el siglo CA a.2. los griegos
establecieron
#ue la materia estaba constituida por átomos. Los primeros traba%os de laboratorio
fueron
reali$ados "acia ;nes del siglo DACCC por el físico inglés o"n alton! cuyas e3periencias lo llevaron a de;nir el átomo como las partículas indivisibles #ue conservan sus propiedades #uímicas. acia ;nes del siglo DCD! entre otros avances! el descubrimiento del electr,n permiti, de;nir su estructura. El átomo está constituido por protones #ue tiene carga eléctrica positiva y neutrones de carga neutra. :odea el nGcleo una envoltura de electrones! de carga negativa! cuyo nGmero es igual al de protones del nGcleo. El primer modelo at,mico fue dado a conocer por el físico inglés Hilliam 4"omson! #uien e3plic, la estabilidad de la materia y su comportamiento #uímico. El término griego IátomoJ signi;ca Ino divisibleJ. Pero a lo largo de la "istoria se comprob, #ue está formado por partículas subat,micas llamadas electrones! protones y neutrones.
¿Qué es el ultrasonido? Es el sonido de frecuencia muy alta! #ue generalmente supera los *(.((( "ercios. Ko puede ser percibido por el oído "umano.
En la actualidad es utili$ado en la
medicina
para
efectuar
diagn,stico. La técnica basada en ultrasonido! empleada por los médicos! se conoce como ecografía.
Este
sonido
se
produce mediante cristales #ue vibran a una velocidad #ue oscila entre -(( y ) mill,n de veces por segundo. El sonido! al c"ocar con los te%idos! produce eco. Los distintos tipos de eco permiten conocer el estado de diversas partes del organismo. Entre las formas más difundidas de la ecografía se encuentra la ecocardiografía! #ue se usa para estudiar los problemas cardiacos. 4ambién es muy frecuente la utili$aci,n de está técnica para estudiar la evoluci,n del feto durante el embara$o. 4iene la gran venta%a! sobre los rayos D! de no plantear peligro alguno para el ni7o en gestaci,n.
¿Qué es la inercia? La inercia es la tendencia de los cuerpos a mantenerse en el estado en #ue se encuentran! tento de reposo como de movimiento rectilíneo uniforme. Por e%emplo! cuando arranca un autom,vil! sus ocupantes resultan impulsados "acia atrás. Es decir! tienden a permanecer en reposo debido a la inercia. Por el contrario! cuando el ve"ículo se detiene! los mismos ocupantes tienden a despla$arse "acia delante! es decir! a continuar en movimiento. El principio de inercia fue planteado inicialmente por el físico Csaac Keton. 5u primera ley enuncia! precisamente
#ue
todo
cuerpo
se
mantiene en reposo o en movimiento
rectilíneo
uniforme mientras no actGe sobre él una fuer$a #ue lo "aga cambiar de estado.
¿Qué son las poleas?
Las poleas son má#uinas! es decir! dispositivos
utili$ados
para
modi;car las fuer$as o los efectos de
éstas.
Entre
las
má#uinas!
además de las poleas! pueden mencionarse la palanca! el plano inclinado y el torno. En todas las má#uinas se e%erce una fuer$a #ue se denomina potencia! #ue sirve para
vencer
resistencia. principios
una En
#ue
denominada realidad!
permiten
a
los las
palancas levantar pesos son los mismos #ue "acen #ue las poleas eleven cargas. En el caso de las poleas el bra$o de potencia es idéntico al bra$o de resistencia! por lo #ue para levantar una carga de un determinado peso "ay #ue e%ercer una fuer$a idéntica a la #ue reali$a la primera. En el caso de las poleas m,viles el bra$o de potencia es más largo #ue el de resistencia! por lo #ue es posible levantar una carga con una fuer$a menor a la e%ercida por ésta. ¿2,mo funciona la palanca?
Mna palanca es una barra o estructura rígida! #ue se sustenta en un e%e. 5e utili$a
para
levantar
pesos y para reducir o aumentar la intensidad de
fuer$as
movimientos.
En
o esta
má#uina simple actGan dos fuer$as la fuer$a motri$ o potencia! y la resistencia #ue opone el cuerpo #ue se #uiere vencer. Mna presi,n e%ercida en cual#uier punto de la palanca puede e#uilibrarse mediante otra fuer$a ubicada en otro punto. E3isten tres tipos de palancas. Las de primer género tiene el punto de apoyo ubicado entre la fuer$a motri$ y la resistencia =balan$a! ti%era>6 en las de segundo tipo! la resistencia es e%ercida entre el punto de apoyo y la fuer$a motri$ =carretilla>6 y en las de tercer orden se aplica la fuer$a motri$ entre la resistencia y el punto de apoyo =martillo! pedal de la má#uina de a;lar>. Los movimientos de ciertas partes del cuerpo "umano como las piernas! los bra$os! la cabe$a o las manos son e%emplos naturales del accionar de una palanca! donde la fuer$a motri$ se aplica a través de determinados mGsculos.
¿Qué es la molécula? Mna molécula es una agrupaci,n de átomos y constituye la mínima unidad de un elemento #ue puede subsistir de manera independiente. Nediante la a;nidad #uímica! los átomos se unen entre sí y forman moléculas! #ue tienen un tama7o de
alrededor de un millonésimo de milímetro. La a;nidad de los átomos
depende
de
la
cantidad de electrones #ue giren alrededor del nGcleo. Los átomos #ue tienen en la ,rbita
e3terna
oc"o
electrones no se unen a ningGn otro elemento! dado #ue
se
encuentran
e#uilibrados6 constituyen
éstos los
llamados
gases nobles "elio! ne,n! arg,n!
cript,n!
3en,n!
rad,n. Los demás átomos tratan
de
completar
el
nGmero
de
1
electrones
"asta
con;gurarse como los gases nobles. Es decir! los #ue tienen un electr,n se combinan con los #ue tienen siete. Por e%emplo! el cloro tiene siete electrones y se combina con el sodio #ue tiene s,lo uno! para formar la molécula de cloruro de sodio o sal comGn. partir de moléculas de agua! amoníaco! metano y otros compuestos surgi, la vida en nuestro planeta. 5e formaron organismos simples #ue fueron evolucionando a través de millones de a7os para llegar a la biodiversidad actual. ¿2,mo se obtiene la energía at,mica? La energía at,mica se obtiene a partir de la transformaci,n de una masa de materia. Este fen,meno se produce como consecuencia de los procesos de ;si,n o de fusi,n nuclear. La
;si,n del átomo es la divisi,n de su nGcleo! #ue ocurre al bombardearlo con neutrones6 este procedimiento se traduce
en
desprendimiento
un de
inmenso energía.
Los
reactores de las centrales nucleares generan energía por ;si,n. La fusi,n nuclear
es
la
reacci,n
inversa!
por#ue en ella se unen dos nGcleos at,micos para formar uno mayor. l igual #ue la ;si,n! libera una gran cantidad de calor. Pero! a diferencia de la primera! todavía no pudo ser controlada por el "ombre debido a #ue los reactores para generarla se encuentran es estado e3perimental. El proceso de fusi,n es el #ue se desata cuando estalla una bomba at,mica.
¿2uáles son las diferencias entre peso y masa?
El peso es la resultante de la acci,n #ue e%erce la fuer$a de la gravedad sobre un determinado cuerpo. 5e mide en gramos =g>6 cada gramo es el peso en el vacío de ) cm& de agua destilada a '- grados de latitud y a ' grados centígrados de temperatura. )( veces mayor #ue el gramo es el decagramo =g>6 )(( veces mayor es el "ectogramo =g>6 ).((( veces mayor es el +ilogramo =Og>6 )((.((( veces mayor es el #uintal métrico =Qm>! y ) y un mill,n de veces! la tonelada métrica =4m>! #ue e#uivale a )((.((( cm& de agua a '- de latitud y '2. Las medidas de peso tiene su e#uivalente en las medidas de volumen. e este modo! )g e#uivale a ) dm& y ) 4m! a ) m&. Las medidas de peso se encuentran relacionadas con el peso especí;co y la densidad. El primero es la relaci,n entre el peso de una sustancia y su
volumen! y se calcula como cociente entre el peso y el volumen. En cambio! la densidad e#uivale a la relaci,n entre la masa y el volumen! y se calcula como cociente entre ambos conceptos. La masa se de;ne como la cantidad de materia #ue forma un cuerpo y no debe confundirse con el peso! pues la masa es constante y el peso se relaciona con la fuer$a de gravedad. Pero comGnmente se "abla de peso cuando realmente se re;ere a la masa! y el valor de la masa se e3presa en +ilogramos.
¿2,mo funcionan los term,metros?
El term,metro es el instrumento destinado a medir la temperatura. Mtili$a valores numéricos determinados sobre puntos ;%os! como el de ebullici,n del agua y el de fusi,n del "ielo. Entre los diferentes tipos de term,metros se encuentran los de mercurio! los de resistencia! los termistores! los termopares y el pir,metro ,ptico. Los primeros son los más
comunes y consisten en un tubo de vidrio #ue posee en su interior un capilar! también de vidrio! comunicado con una ampolla llena de mercurio. l ponerse en contacto con el calor! el mercurio de la ampolla se dilata y se eleva por el capilar. Los segundos! son de gran precisi,n! y tienen un arrollamiento de "ilo de platino conectado a un instrumento de medida de las resistencias eléctricas. Los termistores y termopares utili$an elementos sensores #ue responden velo$mente a los cambios de temperatura! mientras #ue el pir,metro ,ptico se usa para medir temperatura de s,lidos #ue superan los /(( 2.
¿Qué es el magnetismo?
Nagnetismo es la fuer$a de atracci,n #ue e%ercen determinados cuerpos!
como
los
imanes!
en
una
regi,n
del
espacio
denominada campo magnético. E3isten cuerpos #ue por su composici,n poseen propiedades magnéticas =como la piedra magnetita> y se denominan imanes naturales. Pero también "ay otros! conocidos como imanes arti;ciales! #ue ad#uieren esas
propiedades por frotaci,n con otro imán! o bien al recibir una corriente eléctrica =como ocurre con ciertos alambres enrollados en forma de espiral>. Los imanes poseen dos polos! uno negativo y otro positivo. 5i se enfrentan dos cuerpos imantados! los polos iguales se repelen y los opuestos se atraen. El magnetismo puede transmitirse de un ob%eto a otro! fen,meno conocido como imantaci,n. demás! en ciertos casos! los imanes son capaces
de
inducir
corrientes
eléctricas.
Los polos iguales se repelen al enfrentarse polos iguales! el campo magnético tiende a separarse y la atracci,n magnética se debilita
tanto
#ue
aparece
un
espacio
neutral.
Los polos opuestos se atraen al unirlos! el campo #ue se forma entre ellos es muy fuerte.
¿2,mo se genera la energía solar?
La energía del 5ol se libera a partir de la fusi,n nuclear de los átomos de "idr,geno #ue se encuentran en el interior del astro. Estas fusiones generan una inmensa cantidad de energía cal,rica! #ue afecta a todos los planetas. el total de la energía #ue llega a la 4ierra! /1 proviene de la lu$ solar. 5i ésta desapareciera! el planeta se convertiría en una masa rocosa oscura y congelada. La energía solar permite #ue las plantas realicen el proceso de fotosíntesis! mediante el cual sinteti$an "idratos de carbono para dar inicio a la cadena alimentaria. La circulaci,n del aire en la atm,sfera es! básicamente! una consecuencia un#ue
el
de 5ol
podría
la satisfacer
energía todas
solar. las
necesidades
energéticas del "ombre! éste apenas "a comen$ado a usar su energía. El obstáculo principal es la carencia de medios para recolectarla. 2on el progreso cientí;co y técnico! están surgiendo novedosos métodos para aprovec"arla.
¿Qué son ;si,n y fusi,n nucleares?
La ;si,n nuclear es la divisi,n dl nGcleo de un átomo mediante su bombardeo con neutrones. l contrario! la fusi,n nuclear es el proceso de uni,n de dos nGcleos at,micos #ue c"ocan y se funden para formar un nGcleo at,mico más pesado. La ;si,n nuclear se reali$a dentro de reactores! #ue utili$an como combustible el uranio natural o enri#uecido. Esta reacci,n genera una inmensa cantidad de energía. Por e%emplo! la ;si,n de ) +ilogramo de uranio libera )1!/ millones de +ilovatios por "ora. Por otra parte! la ;si,n de%a en libertad neutrones #ue! al c"ocar
contra
otros
nGcleos!
provocan
nuevas
;siones!
originando lo #ue se denomina una reacci,n en cadena. Los reactores deben ser refrigerados durante la ;si,n debido a la alta temperatura #ue este proceso genera. Para ello se utili$an diversos elementos! como el agua liviana o el agua pesada. La primera es agua corriente presuri$ada #ue se "ace pasar a través del nGcleo del reactor. Rtro refrigerante! desarrollado en
2anadá! es el di,3ido de deuterio! #ue en general se conoce como
agua
Fusi,n
pesada. nuclear
El 5ol está compuesto principalmente por "idr,geno. En su centro! enormes temperaturas y presiones fusionan los nGcleos de los átomos! para formar el nGcleo de un átomo de "elio. 5e liberan grandes cantidades de energía #ue emergen del 5ol principalmente como lu$ y calor. 4ambién se puede liberar un neutr,n para continuar con la reacci,n. 2omo los nGcleos se unen o se fusionan! a este proceso se lo llama fusi,n nuclear. Fisi,n
nuclear
Mn neutr,n destruye el nGcleo de un átomo de uranio. El nGcleo se divide en dos partes. Esto libera grandes cantidades de calor! y también dos neutrones más #ue se mueven muy rápidamente! #ue
se
estrellan
contra
más
nGcleos
de
uranio!
y
así
sucesivamente en una reacci,n en cadena. La divisi,n de los nGcleos se denomina ;si,n nuclear. urante este proceso! tro$os de materia de%an de e3istir y se transforman en vastas cantidades de energía.
¿Qué es la teoría de la relatividad?
La teoría de la relatividad fue formulada por el físico alemán lbert Einsten =)1/8 S)8-->! #uien public, en )8(- los primeros estudios sobre este tema. través de la relatividad se establece #ue en el universo no e3isten medidas absolutas! y se e3plican los nuevos conceptos de movimiento! tiempo y espacio. 5e de;ne #ue todo movimiento es relativo. Por e%emplo! el tren se mueve respecto de la estaci,n #ue parecía estática6 pero ésta también se mueve debido a la traslaci,n de la 4ierra. Lo mismo sucede con el tiempo! #ue no es absoluto! sino #ue varía de acuerdo con la velocidad del cuerpo sobre el cual se mide. 2on respecto al espacio! esta teoría tampoco emplea una unidad absoluta de medida el espacio recorrido por un cuerpo se mide de acuerdo con los sistemas con #ue se confronta. Por e%emplo! si un ob%eto cae desde un noveno piso! la visi,n del recorrido espacial dependerá de si el observador se encuentra en la planta
ba%a!
un
avi,n
o
en
otro
planeta.
La teoría de la relatividad general establece la e#uivalencia entre un sistema sometido a la fuer$a de gravedad y un sistema
acelerado sin campo gravitatorio donde los elementos y seres Botan en el espacio.
¿Qué es la electricidad?
Esta disciplina! #ue depende de la Física! se ocupa del estudio de las cargas eléctricas y de los fen,menos #ue derivan de la interacci,n entre éstas. Las partículas subat,micas pueden tener carga positiva! como los protones! o negativa! como los electrones. En el caso de #ue las cargas sean idénticas esas partículas se repelen y! por el contrario! si las cargas son diferentes! se atraen. 5i se coloca un conductor entre dos cuerpos con carga eléctrica de la misma intensidad y distinto signo se genera una corriente eléctrica.
fen,menos la diferencia de potencial entre las cargas! la intensidad de la corriente y la resistencia #ue opone el conductor a ésta.
¿Qué son los rayos D?
Los rayos D son ondas electromagnéticas de corta longitud! es decir! rayos luminosos #ue no se pueden ver a simple vista. Están constituidos por partículas at,micas y son emitidos por tubos de rayos cat,dicos. Mna de las virtudes más importantes de este tipo de rayos es #ue pueden atravesar cuerpos opacos a la lu$! y por lo tanto permiten obtener fotografías de esos cuerpos. Fueron descubiertos en )18- por el físico alemán Hil"elm :Tntgen! y en poco tiempo se utili$aron para reali$ar diagn,sticos en medicina. El grado de penetraci,n de estos rayos depende de la densidad de la materia. Los "uesos! así como los metales! absorben más radiaci,n #ue los te%idos del organismo o la madera. Por ello! son utili$ados para investigar
tanto la ;rme$a de una pared o la estructura de una pie$a metálica como el es#ueleto del cuerpo "umano.
¿Por #ué cae la lluvia?
Mna parte del agua de los ríos! mares y arroyos se evapora por la acci,n de los rayos solares! e integra las masas de aire como vapor. Estas masas de aire cálidas ascienden y al encontrarse con otras más frías! el vapor se condensa! formando las nubes. Ellas están constituidas! entonces! por gotitas de agua! cuyo diámetro oscila entre (!- y ) mm. entro de las nubes e3isten corrientes de aire #ue "acen #ue las gotitas colisionen! y provocan su caída en forma de lluvia. 2uando las condiciones de formaci,n de las nubes "acen #ue el vapor de agua ascienda a gran altura y rápidamente! la precipitaci,n cae en estado s,lido! en forma de nieve o grani$o.
¿Qué son la reBe3i,n y la refracci,n?
La reBe3i,n y la refracci,n! #ue son estudiadas por la ,ptica! son fen,menos #ue se producen cuando la lu$ pasa de un medio "omogéneo a otro. En este caso! parte de esa lu$ se reBe%a! es decir! no puede ingresar del medio #ue atravesaba al nuevo! y otra parte se refracta! lo #ue signi;ca #ue entra al segundo medio! pero cambia de direcci,n. La cantidad de lu$ #ue se reBe%a depende de la relaci,n entre los índices de refracci,n de los dos medios. Este Gltimo concepto se de;ne como la relaci,n entre la velocidad de la lu$ en el vacío y la misma magnitud en determinada sustancia. La línea perpendicular a la super;cie de un medio en el punto en #ue incide la lu$ se denomina normal. su ve$! el plano de incidencia es el determinado por la normal y
el rayo de incidencia. El ángulo de incidencia! es decir! el formado por el rayo incidente y la normal! es igual al de reBe3i,n! o sea al determinado por la normal y el rayo reBe%ado.
¿e #ué forma se aprovec"a la energía e,lica?
Energía e,lica es a#uella #ue se obtiene a partir del viento. urante siglos! se utili$, para mover las aspas de los molinos de viento! cuya funci,n principal era la molienda del grano y la producci,n de "arina. Nás adelante! se emple, para activar bombas capaces de elevar el agua subterránea. En la actualidad! se usa para la generaci,n de energía eléctrica. Los molinos modernos tienen grandes aspas! #ue llegan a tener 0( metros de longitud y son capaces de producir unos & megavatios de electricidad. 4ambién se utili$an dispositivos con "élices en forma de IJ! #ue giran alrededor de un e%e vertical y activan
turbinas. En las costas de Estados Mnidos y de Europa se construyeron grandes centrales para el aprovec"amiento de la energía e,lica .
¿2,mo funciona el pararrayos?
El pararrayos es un aparato destinado a proteger naves! edi;cios y demás construcciones contra el efecto destructivo de los rayos. Cnventado por el físico y patriota estadounidense 9en%amín Fran+lin en )/-*! está compuesto por una varilla adosada a la construcci,n o nave #ue se desea proteger! y conectada a la tierra o al agua. La e3tremidad superior de la varilla puede tener una o varias puntas. Esta barra metálica! generalmente
de
cobre!
cumple
la
funci,n
de
liberar
gradualmente la electricidad de las nubes evitando! de este
modo! la descarga brusca en forma de rayos. El campo eléctrico #ue rodea a las puntas alcan$a un valor determinado #ue puede ioni$ar el aire y "acerlo conductor. Es por ello #ue se establece una
corriente
eléctrica
entre
la
nube
y
el
pararrayos!
neutrali$ando este Gltimo a la primera.
¿Por #ué resulta impresionada la película fotográ;ca?
Mna cámara fotográ;ca nos permite captar todo tipo de imágenes. La lu$ ingresa al aparato! #ue "asta ese momento estaba oscuro! cuando se acciona un dispositivo llamado obturador. La película fotográ;ca! #ue se "alla en el interior de la cámara! está constituida por una cinta de celuloide cubierta de cloruro o bromuro de plata en una de sus caras. Esta película es impresionada por los rayos lumínicos. La plata #ue contiene precipita! y se obtiene una imagen latente. Pero esa imagen no es visible! por#ue en el breve lapso de e3posici,n a la lu$ no se
completa el proceso. Es necesario ;nali$ar el traba%o en el laboratorio con el empleo de sustancias #uímicas especiales! #ue concluyen la transformaci,n. este proceso se lo denomina revelado.
¿2,mo funciona el motor de e3plosi,n?
El motor de e3plosi,n es una má#uina capa$ de transformar la energía cal,rica en traba%o! y sirve para conseguir diversos ob%etivos como! por e%emplo! impulsar un autom,vil. En los motores de e3plosi,n la combusti,n es interna6 es decir! la energía cal,rica se origina en el interior de los cilindros!
recipientes "erméticos donde se #uema una me$cla de aire con nafta u otro combustible. Esa combusti,n genera gases #ue! dilatados por el calor! e%ercen presi,n sobre un émbolo.
¿Qué es la nieve?
La nieve es un tipo de precipitaci,n s,lida constituida por agua congelada #ue cae desde las nubes en forma de cristales pe#ue7os. 5e produce cuando la temperatura del aire #ue atraviesa el agua al caer es menor #ue su punto de solidi;caci,n y! por lo tanto! el vapor de agua se congela. Los cristales de nieve tienen forma "e3agonal cuando la condensaci,n de la "umedad atmosférica es muy lenta6 en el caso de #ue el frío sea
muy intenso se originan agu%as prismáticas. demás! pueden formarse cristales en forma de láminas! estrellas! etc. medida #ue se acercan al suelo! los cristales se van uniendo y se transforman en copos de color blanco! siempre #ue la temperatura y la "umedad ambientales sean las adecuadas. 2on temperaturas muy ba%as y ambientes poco "Gmedos! los cristales no forman agregados! ya #ue sus super;cies de contacto están poco secas y! por lo tanto no se unen. l llegar a la super;cie terrestre! la nieve permanece en el suelo se la temperatura de éste es inferior al umbral. En este caso! el suelo blanco reBe%a los rayos solares. 2omo consecuencia de ello! aun#ue la nieve actGe como aislante de la tierra! mantiene la temperatura del aire a un nivel inferior al #ue tendría si el suelo estuviera descubierto
¿Qué es la aceleraci,n?
La aceleraci,n es el aumento de la velocidad de un cuerpo por unidad de tiempo. 2uando la velocidad a la #ue se traslada un m,vil no es constante! el movimiento es variado. 5i un auto
arranca a una velocidad determinada y la aumenta a ra$,n de dos +il,metros por "ora cada segundo! se puede decir #ue la velocidad del autom,vil e3perimenta variaciones iguales en tiempos iguales. Es decir! el ve"ículo avan$a de acuerdo con un movimiento
uniformemente
variado.
2uando
la
velocidad
aumenta al transcurrir el tiempo! el movimiento es acelerado. 5i las
modi;caciones
del
aumento
de
la
velocidad
son
proporcionales en intervalos iguales de tiempo! se "abla de movimiento uniformemente acelerado.
¿Qué son los rayos infrarro%os?
Los rayos infrarro%os son radiaciones cuya longitud de onda varía desde ) milímetro "asta /0( nan,metros. En otras palabras! la radiaci,n infrarro%a abarca desde el e3tremo visible de la lu$ ro%a "asta el de las ondas "ert$ianas. Las fuentes de esas radiaciones son cuerpos! en general incandescentes! #ue emiten la mayor parte de su energía radiante en forma de
radiaci,n infrarro%a de onda corta. En realidad! todos los cuerpos s,lidos emiten esos rayos con una intensidad #ue aumenta con su temperatura. El prisma descompone la lu$ blanca del sol en una serie de colores. Pero también esa lu$ origina radiaciones invisibles! cuya e3istencia se comprob, inicialmente por el aumento de la temperatura %unto al espectro del ro%o.
¿2,mo se e3trae el petr,leo?
Para llegar a una reserva subterránea de petr,leo se perfora el terreno con una especie de enorme taladro formado por un
grueso trépano de acero #ue es aplicado al e3tremo de una barra metálica. Esta barra! sostenida por una torre de metal de gran altura! gira accionada por un motor y perfora el suelo penetrando en él profundamente. medida #ue el suelo es "oradado! se va introduciendo en el ori;cio una tubería para impedir #ue las paredes se derrumben. sí se va e3cavando un po$o cada ve$ más profundo. urante la perforaci,n se ec"a en la barra! #ue es "ueca! un c"orro continuo de barro pesado. Las funciones del Bu%o continuo de barro son tres enfriar la punta perforadora! llevar a la super;cie por empu%e los restos de las rocas des"ec"as! e impedir #ue el gas o el petr,leo comprimidos puedan salir al e3terior a través de la barra de perforaci,n.
¿Qué es la transformaci,n de la energía?
E3isten diversas formas de energía! como por e%emplo la at,mica! la mecánica! la térmica o la radiante! por mencionar s,lo algunas. 2ual#uiera de las formas de energía puede transformarse en otra. Por e%emplo! cuando se arro%a al aire una
pelota! su velocidad y! por lo tanto! la energía cinética a la #ue fue sometida! ba%an a medida #ue asciende "asta #ue! ;nalmente! llega a una posici,n de reposo. Pero a medida #ue el ob%eto sube va acumulando energía potencial! #ue alcan$a su mayor intensidad en el momento #ue la pelota se detiene. partir de ese instante! comien$a a caer y! a medida #ue lo "ace! la energía potencial se va consumiendo y paralelamente! aumenta su velocidad y su energía cinética.
¿Qué son las partículas subat,micas?
asta el siglo DD se crey, #ue el átomo era la más pe#ue7a de las unidades de materia. Pero los cientí;cos advirtieron #ue el átomo es una estructura comple%a! formada por un nGcleo y por electrones #ue describen ,rbitas alrededor de él. En el nGcleo se encuentran los neutrones! #ue tienen carga eléctrica neutra! y los protones! cargados positivamente. 2onsecuentemente! la carga general del nGcleo es positiva. La fuer$a nuclear! la más
poderosa de la naturale$a! "ace #ue los protones y los neutrones se encuentren unidos en el nGcleo. En la actualidad se sabe #ue los electrones! de carga negativa! se encuentran en orbitales! de;nidos como espacios alrededor del nGcleo donde e3iste 8- de probabilidad de encontrar estas partículas. Los electrones se mantienen en sus orbitales gracias a la acci,n de fuer$as electromagnéticas.
¿2,mo se descubri, la antimateria?
2uando! en )8*1! el físico británico Paul drien Naurice irac investigaba los estados energéticos del electr,n como parte de sus estudios sobre la aplicaci,n de la mecánica relativista a la teoría cuántica! postul, la e3istencia de la antimateria. irac
"abl, del positr,n! una partícula subat,mica con la misma masa #ue el electr,n pero de carga positiva. En )8&*! estudiando los rayos c,smicos! 2arl nderson observ, una partícula similar a un electr,n #ue! por la curvatura de la "uella #ue de%aba en el campo magnético! no podía sino tener carga positiva. Fue la primera comprobaci,n e3perimental de la e3istencia de los positrones. urante la década del -(! los investigadores del Laboratorio de :adiaci,n Larence! en la Mniversidad de 9er+eley!
2alifornia!
utili$ando
un
acelerador
9evatron!
produ%eron antiprotones! es decir! partículas con la misma masa #ue el prot,n! pero con carga negativa. Los antineutrones! partículas con la misma masa #ue el prot,n! pero con carga negativa.
Los
antineutrones!
partículas
de
antimateria
contrarias a los neutrones! tienen un momento magnético de signo contrario a ellos.
¿Qué ocurre cuando entran en contacto una partícula de materia con una de antimateria?
5e produce un proceso #ue se denomina ani#uilaci,n! por el #ue la masa de las partículas desaparece y se convierte en energía en forma de #uantos de radiaci,n electromagnética o de rayos gamma.
¿2,mo se desarrolla el ciclo del carbono?
Las plantas toman di,3ido de carbono =2R*> de la atm,sfera y! mediante el proceso de fotosíntesis =#ue implica la utili$aci,n de la energía proporcionada por la lu$ solar> incorporan una parte del carbono #ue absorben. El resto de este elemento vuelve a la atm,sfera! a través de la respiraci,n de los vegetales. El 2R* se incorpora a estos organismos como "idratos de carbono #ue! a través de diferentes procesos metab,licos! dan origen al resto de los compuestos orgánicos. Los animales "erbívoros! al alimentarse!
metaboli$an
las
sustancias
orgánicas
S#ue
contienen carbono@y! a su ve$! los carnívoros toman una parte
de
ellas
al
comer
a
los
"erbívoros.
2uando! en la naturale$a! los animales y las plantas mueren! sus restos son degradados por microorganismos #ue liberan una parte del carbono a la atm,sfera en forma de di,3ido! y otra #ueda en sus te%idos! "asta #ue también éstos se desintegran y se incorporan al suelo.
¿Qué se entiende por ciclo del carbono en la astronomía?
En astronomía! el ciclo del carbono S#ue no tiene ninguna relaci,n con el #ue se da en la 4ierra@ comprende una serie de reacciones nucleares #ue proveen de energía a las estrellas de primera magnitud. 4iene un papel más signi;cativo en las estrellas de gran masa #ue en las de masa menor. En estas Gltimas la energía proviene de otra serie de reacciones! denominadas
cadenas
prot,n@prot,n.
El 2R* del aire actGa como ;ltro de las radiaciones de onda
larga #ue emite la 4ierra! %unto con otros gases! como el o$ono! el
metano
y
los
cloroBuorcarbonados.
La concentraci,n de di,3ido de carbono en la atm,sfera "a aumentado debido a la actividad del "ombre y! por lo tanto! la capa de este gas se "a engrosado y retiene más cantidad de radiaciones! #ue aumentan la temperatura en la 4ierra. Este fen,meno se conoce como Iefecto invernaderoJ.
¿Qué son la densidad y el peso especí;co?
La densidad es la relaci,n entre la masa de una determinada porci,n de sustancia y el volumen de esa porci,n. 5e e3presa con la letra griega d =delta minGscula>. Pero el volumen de una sustancia
=gaseosa!
lí#uida
o
s,lida>
depende
de
su
temperatura6 por ello es necesario conocer este dato en el momento de consignar su densidad. Por e%emplo! el elemento metálico osmio tiene una densidad de **!- gUcm& a (2. Las