Actividad Conjunta: Principio de Eratóstenes

En esta entrada intentaremos calcular la medida del radio del planeta Tierra. Para ello, deberemos emplear diferentes cálculos para intentar calcular lo que Eratóstenes calculó. A continuación explicaremos los pasos que hemos seguido:

Lo primero que hicimos fue anotar en una gran hoja de papel la marca de la sombra que proyectaba un gnomon (en nuestro caso usamos un recogedor de basura), durante dos horas y media en intervalos de cinco minutos, y realizamos el experimento desde las 12:30 hasta las 15:00 horas. 

Así hemos estimado que que la longitud media de la sombra del gnomon fue de 71,2 cm y la altura media del gnomon de 77,9 cm.

Este es el gráfico de otro colegio, con su momento del cenit correspondiente.

Para calcular con precisión el momento del cenit hemos usado los datos de "The Astronimical Applications Department", que son muy parecidos a los nuestros, así que utilizaremos las 12:07.


Esta es la ecuación que se emplea para hallar el ángulo del sol en el momento que se estuvo midiendo.

Ahora, con los datos obtenidos mediante el experimento con el gnomon, calculamos la altura del sol expresada en º:

71,2 cm / 77,9 cm = 0,912 cm

Ahora calculamos el arco tangente, que sería 42,42º.

Sabemos que la distancia del Colegio Base al Ecuador es de aproximadamente 4.445,7 km.

A continuación, realizaremos los cálculos realizados con otro colegio situado en Buenos Aires, Argentina.

para calcular finalmente el radio de la tierra. Para esta tarea necesitaremos resolver correctamente las siguientes ecuaciones:

Y para ello, necesitaremos dos distancias: la lineal y la angular.

La angular se calcula de la siguiente manera: 

A= (90º-x1)+(90º-x2) ==> (90º-42,39º)+(90º-40,03º) = 47,63+49,97º = 97,6º

Ahora hay que calcular la distancia lineal. Para este proceso hemos utilizado esta web. Pones los nombres de las ciudades y directamente te calcula la distancia entre ambas.

La distancia que ha salido es de 10056,2km 

Al tener todos los datos podemos realizar la ecuación final:

La solución es 6101km y se acerca mucho al verdadero resultado (6370km). Esto podría haber sido posible si tuviéramos mejores elementos de medición.

Trabajo completado.

Actividad Conjunta: Arquímides, el Principio Fundamental de la Hidrostática

1º Instrumentos:
Las cualidades que debe presentar un buen instrumento de medida son:
-Tener una buena sensibilidad, lo que se refiere al desplazamiento del marcador de medida. -Tener una buena precisión, por lo que posea una mínima fracción de medida. -Tener exactitud, es decir que el valor sea el mismo, sean las veces que midamos ese objeto. -Tener rapidez, que el aparato de medida no tarde mucho en determinar sus unidades de su respectiva magnitud. Dinamómetro: Es un instrumento utilizado para medir fuerzas o para pesar objetos. El dinamómetro tradicional fue inventado por Isaac Newton y funciona basándose en un resorte que sigue la ley de elasticidad de Hooke en el rango de medición. Al igual que una báscula con muelle elástico, es una balanza de resorte, pero no se utiliza para comparar masas, como la balanza de platillos. Posee gran precisión (0,01 Newton) pero no gran exactitud. Su precisión depende de la presión que se ejerce sobre el objeto. Posee gran rapidez y sensibilidad. Calibre: Consta de dos partes y sirve para medir objetos, por lo tanto es preciso ya que al ejercer presión sobre el objeto impide que se mueva o descoloque la medida. Su rapidez depende de la capacidad de utilización o manejo que tenga la persona que lo utilice, y la sensibilidad depende de cómo de bien hayas cerrado las barras de metal. Báscula: Posee una precisión de 0,5g. Es un objeto que tiene una plataforma para poner el objeto que quieras pesar. Su sensibilidad no es mucha, ya que, como hemos dicho anteriormente, su medida va de 0’5 en 0’5g, por lo tanto no pesa nada inferior a 0’5g y tampoco posee gran exactitud ya que cuando tu pesas algo, la mayoría de las veces la medida es diferente a una segunda medida pero sin embargo posee gran rapidez. 2º Las unidades de medida, según la R.A.E (Real Academia Española) son un conjunto de unidades coordinadas, determinadas por convenios científicos internacionales, que permiten expresar la medida de cualquier magnitud física. La unidad en la que se mide el peso se denomina Newton (N). El newton es la unidad de fuerza del SI y se nombró así en homenaje a la aportación del físico Isaac Newton al gran mundo de la física. La unidad en la que se mide la masa se denomina Gramo (g). El gramo en la actualidad es la milésima parte del Kilogramo (Kg) Originalmente fue definido como la masa de 1 cm3 de agua a una temperatura de casi 4 ºC La unidad en la que se mide el volumen es el metro cúbico (m3) El volumen es una magnitud derivada de la longitud porque multiplica longitud, anchura y altura. El metro cúbico es equivalente al volumen de un cubo de 1 m de arista. Las magnitudes fundamentales son aquellas que dan lugar a las magnitudes derivadas. En el SI, las unidades utilizadas para las magnitudes fundamentales son 7: -Longitud, metro (m) -Masa, kilogramo (kg) -Tiempo, segundo (s) -Intensidad de corriente eléctrica, amperio (A) -Temperatura, kelvin (K) -Cantidad de sustancia, mol (mol) -Intensidad luminosa, candela (cd) Las magnitudes derivadas son aquellas que van a depender de otras para ser medidas, y dependen de las fundamentales. Hay muchas magnitudes derivadas que cuentan con un nombre propio en el SI en la actualidad. Por ejemplo, Volumen molar, presión, resistencia eléctrica, potencia, luminosidad, fuerza, frecuencia, aceleración, etc 3º Ahora vamos a ver si la masa por el cálculo de g=9,81m/seg2 se parece a la que nos proporciona la balanza. La masa de la esfera metálica es 68,5 g y la esfera de color negro tiene una masa de 22,5 g. Peso = Masa · Gravedad Por lo tanto, la masa de la esfera metálica es: 0,69N = Masa · 9,81·m/seg2 Masa = 0,0703 kg = 70 g Eso quiere decir que hay una diferencia entre la masa dada por la actividad (68,5g) y la masa calculada (70g). La diferencia es de 1,5g. Eso se puede deber a que la báscula no es muy precisa. Utilizando la “ecuación” subrayada anteriormente calculamos la masa de la bola negra: 0,22N = Masa · 9,81·m/seg2 Masa = 0,022 kg = 22 g Eso quiere decir que hay una diferencia entre la masa dada por la actividad (22,5g) y la masa calculada (22g). En este caso la diferencia es mínima (0,5g) y se considera nula. 4º Vamos a calcular la densidad de las dos bolas: => V = 8,23
Teniendo el volumen y la masa de cada bola, que el volumen es el mismo, podemos averiguar la densidad. Densidad de la bola plateada: Masa: 68,5 g Volumen: 8,37 cm2 Densidad ⇒ ⇒ 8,1 g/cm3 Densidad bola negra: Masa: 22,5 Volumen: 8,37 cm2 Densidad ⇒ 2,7 g/cm3 5º En este video hemos podido averiguar como la fuerza variaba cuando nuestro objeto, en este caso la bola, se depositaba en un fluido. Esto se debe a que el agua tiene una fuerza vertical hacia arriba la cual se llama empuje. Esta fuerza provoca el objeto tenga un menor peso en newtons. Lo que dice Arquímedes es que para calcular esto hay que hacer su fórmula y calcularla: Empuje = V · D · G La bola negra: Tiene una masa de 22,5 g y la fuerza hace el objeto es de 0,22 newton, pero tras meterlo en el agua varía a 0,115 newtons. La bola plateada: Posee una masa de 68,5 gramos y su fuerza ejercida fuera del agua es de 0,67 newtons, pero al sumergirlo en el agua varía a 0,59 newtons. Las diferencias son en la bola negra de 0,076 newtons, mientras que en la bola plateada de 0,08 newtons.

Actividad Inicial: Portada del libro

1. Título del libro

Los diez experimentos mas bellos de la física fueron elegidos en base a la idea que se le ocurrió al físico historiador Robert Crease: hacer una encuesta sobre los experimentos más bellos de la física.
Dicha encuesta se publicó en la revista estadounidense "Physics World". Los interesantes resultados de aquella encuesta llegaron a The New York Times, por lo que fueron globalmente conocidos.

El libro, a pesar de no haberlo leído todavía, ha despertado gran parte de mi interés por el mundo de la ciencia ya que se presenta como una forma divertida de disfrutar y aprender física. Me da la impresión de que este libro es apto tanto para adultos como gente de mi edad lo que significa que transmite información manteniendo interesado al lector, y esa idea se refuerza en la existencia de un hilo conductor.

La lectura de un libro en toda asignatura suele tener como principal objetivo el complementar y reforzar los conocimientos asimilados en el aula, pero no siempre lo hace de la misma manera. Con esto, quiero decir que no siempre es entretenido este tipo de actividades, al menos para mí.
No obstante, en este caso, nada más echar un vistazo a la portada del libro y leer las primeras dos páginas, se ha despertado en mí una fuerte curiosidad a cerca de los diversos experimentos de la física. Concluyendo, en mi opinión, este libro creo que nos servirá a todos de "herramienta motivadora" en la asignatura. Pienso que va a complementar satisfactoriamente los conocimientos que vamos a ir aprendiendo gracias a su manera de conmover al lector. Espero que se mantenga a lo largo del libro esta manera de entretener y enseñar.

La ciencia, tal y como la conocemos, para mí es "un mundo complejo y completo".
No es solo experimentar y formular, también tiene una gran y admirable historia. Es importante conocerla ya que compone los pilares de la ciencia actual. Si no conociéramos la historia de la ciencia, no sabríamos por qué ocurren determinados fenómenos, o por qué vuelan los aviones, flotan los barcos, etc
Es decir, todas las fórmulas y explicaciones vienen determinadas tras siglos y siglos de investigación, que componen dicha historia.

De los 10 experimentos que se encuentran en la introducción, conocía el número 2 (Caída libre de los cuerpos), el número 4 (Descomposición de la luz del sol por un prisma) y el número 9 (Descubrimiento del núcleo atómico)
Además, tengo una vaga idea del número 1 (Interferencia de electrones al pasar por una rejilla) mas los que vaya conociendo a lo largo del curso.

De los científicos, tengo una idea bastante clara de Galileo, Arquímedes, Einstein, Newton y ligeramente de Bohr y Eratóstenes. Conozco Rutherford pero no sería capaz de explicar información de su vida.

Como aclaré antes, el libro me da buena sensación y nos va a ayudar a entender mejor los experimentos no sólo dando información útil, si no proporcionándola de una manera amena y divertida.

2. Análisis de la Ilustración

En la imagen de portada, veo a Einstein en una bañera de la que se sale el agua, porque se ha introducido un cuerpo, que hace que aumente el volumen que ocupa este agua y se salga. Según he oído hasta ahora, esto se llama el "principio de Arquímedes". Se llame como se llame, por el simple título e imagen, he deducido que los físicos se convierten en compañeros que se van perfeccionando, y que van aportando su grano de arena a este amplio mundo. Digo esto porque veo a Einstein demostrando el principio de Arquímedes en la bañera y expresando con ese gesto que Arquímedes está en lo cierto. La ilustración me sugiere que la ciencia es divertida y que "un grano de arena se construye sobre el anterior, por muy pequeño que sea".

3. El autor

Manuel Luis Lozano Leyva es un físico nuclear, divulgador científico y escritor nacido en la capital andaluza en el año 1949. Es catedrático de física Atómica, Molecular y Nuclear en la facultad de Física de la Universidad de Sevilla desde el año 1994. Es autor de más de 80 publicaciones científicas, este libro entre ellas.

4. Diseño de mi propia portada

Esta portada creo que se convierte en un "sabor significante de ideas" al meditar sobre la frase de la foto. Expresa claramente en mi opinión, que el universo no está determinado. Es un símil entre el universo y la ciencia, que son ideas bastante relacionadas en algunas ocasiones.
Pues yo pienso "Aún queda todo por investigar"

Actividad inicial: Portada del libro

Jorge Olivares

1º Los diez experimentos de la física fueron elegidos a partir de una encuesta que se le ocurrió hacer al historiador Robert Crease sobre los experimentos más bellos de la física. Eligió la revista estadounidense Physics World para su encuesta, y el resultado se publicó en “The New York Times”. Según cuenta el autor, a raíz de haber leído el resultado y haberlo comentado se originaron "discusiones agradables entre mis colegas y alumnos" que se dividen en dos partes: La primera era si había un trato diferente entre los físicos americanos hacia los inventores ingleses que hacia el resto, y la segunda parte era la definición verdadera de la belleza de un experimento físico. Al final llegaron a la conclusión de que el experimento era más bello era aquél que era realizado con la mayor simplicidad posible y que cambiara el pensamiento de las personas hacia sus conclusiones.

Tal y como dice el autor, si se ordenaban los experimentos de forma cronológica, formaban una cadena casi perfecta, salvo el llamado paréntesis de la Edad Media (he investigado sobre él y en algunas páginas de internet lo explican diciendo que en esa época casi no se descubrió ni se avanzó nada, no se si es eso). Por lo tanto, el hilo conductor es fácil de vislumbrar ya que, según dice Manuel Lozano Leiva, casi todos los autores habían perseguido el descubrir el carácter o la naturaleza de la luz.

Este libro puede ayudarnos dentro de la asignatura cuando, por ejemplo, no entendamos algo y este libro lo explique con humor y sencillez que, después de todo, es como mejor se aprende.

Es importante conocer la Historia de la Ciencia porque nos explica cosas que sino no entenderíamos, por ejemplo, podríamos no saber porqué llueve y pensar que es un dios que está enfadado como antiguamente se creía (es muy exagerado pero es un ejemplo). Al conocerla, sabríamos cosas que de otra forma tendrían que ser descubiertas una y otra vez.

De los experimentos conozco el de la Descomposición de la luz del sol por un prisma pero no lo entiendo muy bien. También me suena el de El péndulo de Foucault y el citado por el autor El gato de Schrödinger, pero ese por haberlo leído en un libro.

De los científicos que salen en el libro conozco a Arquímedes, Erastótenes, Galileo, Newton, Rutherford, Einstein, Bohr, Heisenberg y me suena un poco Young.

Esta experiencia nos va a ser de gran ayuda para entender algunas cosas y a través de ella veremos información y datos interesantes.

2º La ilustración me sugiere que es un libro fácil de entender, con un toque de humor, como la portada en la que aparece Einstein enseñando la lengua en una bañera, lo que me hace pensar que la física, o este libro en concreto, es seria pero con un toque de humor, no como la mayoría de los libros de física que parecen más aburridos aunque al final no lo sean.

3º Manuel Luis Lozano Leyva nació en Sevilla en 1949. Es un físico nuclear, escritor y divulgador científico. Desde 1994 es catedrático de Física Atómica, Molecular y Nuclear en la Facultad de Física de la Universidad de Sevilla y ha dirigido doce tesis doctorales además de ser autor de más ochenta publicaciones científicas.

4º Esta es la portada que yo he hecho para este trabajo:

He creado esta portada alternativa porque creo que todo libro necesita un toque de humor, en este siendo la caricatura, una idea clara, los 10 experimentos más bellos de la física, guiños a la Ciencia en general, la X del título, y una forma amena y entretenida de contarlo.

Jorge Olivares

Actividad inicial: Portada del libro

Íñigo Béjar

1.

Los diez experimentos de la física fueron elegidos por el autor debido a que el historiador Robert Crease se le ocurrió hacer una encuesta sobre los experimentos más bellos de la física. Eligió una revista estadounidense para su encuesta, y el resultado se publico en “The New York Times”. Al autor no le gusto como la hicieron puesto que el pensaba que había un favoritismo hacia los inventores ingleses, y pensaba que un experimento era más bello era aquél que era realizado con menos medios posibles y que cambiara el pensamiento de las personas hacia sus conclusiones.

El libro tiene un hilo conductor que guía cada una de las diez experiencias de los físicos para averiguar el carácter o la naturaleza de la luz.

Este libro puede ayudarnos en esta asignatura en muchas ocasiones cuando no entendamos algún experimento o alguna razón de porque algo es así, nos lo puede explicar de una forma menos técnica y más coloquial para entenderlo mejor.

Yo pienso que es importante conocer la historia de la ciencia porque nos puede ayudar a saber de donde ha venido cada formula y porque somos una sociedad tan desarrollada. Los humanos utilizamos un sistema de aprendizaje que va de descendiente en descendiente y así nos ahorramos el tener que descubrir una cosa una y otra vez sin avanzar. Este sistema significa un progreso en nuestra especie

Conozco el experimento de descomposición de la luz por un prisma, lo malo es que no se porque sale. Ya lo averiguare...

De los científicos que salen en el libro conozco a Arquímedes, Erastótenes, Galileo, Newton, Rutherford, Einstein y Bohr. Los conozco por diferentes temarios que hemos dado y en ellos salía y se describía el trabajo de alguna de estas personas.

Esta experiencia me parece que va a ser una gran ayuda para nosotros de entender el por qué de algunas cosas y de facilitarnos información sobre la ciencia.

2.

La ilustración me sugiere que puede ser un libro fácil de entender, porque en ella aparece Einstein metido en la bañera como si fuera arquímedes y con la famosa cara de él con la lengua fuera, y esto me sugiere que al hacer un “chiste” en la portada no es como los otros libros de física que parezcan mas aburridos aunque al final no lo sean.

3.

El autor es una persona que ha participado en numerosos eventos de física así como en publicaciones a revistas con artículos de ciencia. Es un catedrático de universidad.

4.

He elegido esta imagen porque pienso que la física y el conocimiento están en nuestras manos. Lo he representado en esta imagen que muestra un átomo que esta siendo cogido por una manos humanas, es una forma de decir que ya es algo que conozcamos bien y que sepamos como funciona tanto que ya es como nuestro.

íñigo béjar