Bienvenidos a nuestro blog

Este es un blog dedicado al análisis del libro "De Arquímedes a Einstein. Los diez experimentos más bellos de la Física" de Manuel Lozano Leyva. Es un trabajo exclusivamente escolar planteado por nuestros profesores de física del Colegio Base en el blog "DE ARQUÍMEDES A EINSTEIN. Blog de trabajo de la asignatura de Física y Química de 4º ESO. COLEGIO BASE".
Aquí se expondrán nuestros comentarios y actividades propuestas.

domingo, 27 de abril de 2008

Opinion personal

Galileo galilei fue el descubridor y inventor de diversas cosas como por ejemplo el método científico. Su padre era laudista e intento teorizar la música mediante las matemáticas. Nació en Pisa. Y a los 10 años se traslado a Florencia.
En la época de la adolescencia decidió internarse en un monasterio. Para agrado del padre solo duro ahí 3 meses. Entonces decidió irse a Pisa a estudiar arte. Cuando volvió no había conseguido hacer la carrera pero lo medio apadrino Ostilio Ricci, que este le enseño las matemáticas de Euclideo.
Después de un tiempo empieza a dar clases en la universidad de Pisa. Y empezó a revisar las teorías de Aristóteles. Descubrió que una de sus teorías es incorrecta y para demostrarlo reunió a toda la comunidad universitaria en la torre de Pisa. Este explico que iba a demostrar que no era verdad la teoría de que la velocidad es proporcional a su peso haciendo caer desde la misma altura numerosas bolas de diferentes tamaños y materiales y estas caerían a la vez. Cuando las bolas cayeron no fueron a la vez pero fue por muy poca diferencia y con este se dio a entender que Aristóteles estaba equivocado. Mucho tiempo después se sabría que la caída de las bolas no fuese igual fue por la resistencia del aire.
No le renovaron el contrato en la Universidad de Pisa y se fue a la Universidad de Papua. En esa época descubrió que s=gt2/2 y conoció a Marina Gamba. Con la que tendría tres hijos.
Galileo empezó con sus invenciones. Invento muchas cosas hasta que construyó su primer telescopio. Con el cual descubre muchas cosas sobre el universo y apoya a la teoría de Copernico. Tuvo mucha fama y le volvieron a admitir en la Universidad de Florencia. Dejando en Papua a su mujer e hijos. Y decidió meter a sus hijas a un convento.
Publico un libro sobre todo lo que había visto con su telescopio. Y esto genero mucha controversia llevando a que muchos clérigos le denunciaran a la inquisición. Por esto su salud empeoro haciendo que estuviese enfermo frecuentemente. Y así estuvo hasta que le condeno la inquisición a cadena perpetua. Mucho tiempo después la Iglesia volvió a revisar su caso y en 1992 pidió perdón por la sentencia ya que no era correcta (como todos ya sabemos).

Me gustaría decir que Galileo fue muy importante para la física y las matemáticas. Ya que fue el primero en empezar a pensar el concepto de vector y por se capaz de medir el espacio y tiempo. Este ultimo de tres formas diferentes. La primera era con un péndulo, la segunda con un reloj de agua y la tercera tocando el laúd. Y con eso averiguo la velocidad.

Este Capitulo me ha parecido entretenido ya que la vida de Galileo es interesante. Aunque creo que el autor se a centrado demasiado en el su biografía haciendo el capitulo un tanto extenso. También me ha parecido curiosa la forma en la que esta escrita este capitulo ya que te envuelve mas en la lectura.

ACTIVIDAD 2: Galileo Galilei y la determinación de g

1.- Realizar la gráfica altura tiempo:



Estas gráfica representan la altura frente al tiempo, por lo tanto la pendiente será la velocidad. Se puede observar que la gráfica es una curva, más concretamente y(t) = 1/2 · g · t^2 = 4,9 · t^2, luego es una parábola con Dom (f) [ x є ( 0 , ∞ ) ]. Excel aproxima y dice que la función es
y = 5,0967x^2 - 0,0938x + 0,0006 que es prácticamente igual a la que se despeja del MUA del espacio respecto al tiempo.


2.- Calcular la velocidad en función del tiempo:

La velocidad media se puede calcular de dos maneras: sumando las velocidades de dos puntos distintos ( (V1+V2)/2 = (V1+[V1+a·Δt])/2 = (2·V1+a·Δt)/2 = V1+(a·Δt)/2 ) o dividiendo el incremento del desplazamiento entre el de la altura ( Δh/Δt ).
Posición 1=P1-P0
V=(0,025-0)/(0,08-0)=0,3125m/s
Posición 2=P2-P1
V=(0,12-0,025)/(0,16-0,08)=1,1875m/s
Posición 3=P3-P2
V=(0,27-0,12)/(0,24-0,16)=1,875m/s
Posición 4=P4-P3
V=(0,49-0,27)/(0,32-0,24)=2,75m/s
Posición 5=P5-P4
V=(0,78-0,49)/(0,4-0,32)=3,625m/s
Posición 6= P6-P5
V=(1,13-0,78)/(0,48-0,4)=4,375m/s

Así:
Para la velocidad instantánea en cada posición no hay más que multiplicar el tiempo en cada caso por la aceleración de la gravedad:En las siguientes gráficas de las velocidades (roja, V instantánea en cada posición; azul, V media por intervalos, y verde, V media por el promedio de las velocidades de dos puntos) se observa (y también en el cálculo de los datos) que la pendiente de la roja es el doble (9,8 m/s) que el de las otras dos (4,9 m/s).


3.- Gráfica para la velocidad en función del tiempo:

Esta gráfica representa la velocidad frente al tiempo. Como podemos ver el tipo de movimiento que se produce es el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Acelerado. Ya que en función de que aumenta el tiempo también lo hace la velocidad. Esa relación (la pendiente que es la aceleración) es g, que es igual a 9,8 m/s^2.
Nos esperábamos este tipo de movimiento ya que es el sufrido en las caídas libres por la aceleración de la gravedad.


4.- Calcula la aceleración: g=∆v(*)/∆t (*)incremento de las velocidades instantáneas

Sabemos que la gravedad en la tierra teóricamente es 9,8m/s^2. Vamos a comprobarlo utilizando la fórmula anterior.
Posición6-Posición5=> g'=(v6-v5)/(t6-t5)
g'=(4,375-3,625)/(0,48-0,4)=9,375m/s^2


5.- Calcular el error:

La diferencia entre la g conocida y la g calculada es g-g'=9,8-9,375=0,425 ms^-2. Por lo que el error es de o,425m/s^2, es decir tiene, en porcentaje, o,425/9,8 ·100, es decir un 4,33673469387756%≈4,34% de error. Este error tan pequeño es debido a la gran precisión de los datos y también puede estar debido a que el aire ofrece un poquito resistencia realizando una fuerza contraria al movimiento, frenándolo, pero, como se observa, muy poco.


6.- Calcular la velocidad de la Posición 6 mediante el Teorema de Conservación de la Energía.

Posición 6: h=1,13 m
Teorema de la conservación de la energía: mgh=m(v^2)/2
Al despejar, las masas(que son las mismas) se dividen, por lo tanto despejada la formula queda así:
V=(2gh)^1/2
Sustituyendo:
V=(2x9,8x1,13)^(1/2)=4,70616616791205 m/s
Luego según la conservación de la energía mecánica:
V=4,71 m/s
Si cogemos V=g·t= 9,8·0,48=4,704 m/s; 4,706-4,704=0,0,002 m/s que es un 0,002/4,706·100=0,0460282921334312%≈0,05% de diferencia. Esa diferencia de velocidades es tan pequeña que se puede despreciar; así se puede deducir que en la caída libre no hay casi energías degradantes porque el rozamiento con el aire es muy pequeño ya que la forma esférica de la bola es bastante aerodinámica (no ofrece casi resistencia al aire) y no se produce ningún ruido al caer excepto al caer al suelo.


CONCLUSIÓN

Para terminar, llegamos a la conclusión de que Galileo era un hombre muy inteligente, ya que en su época, con menos medios que nosotros, consiguió hallar la gravedad con menos error que nosotros, ya que el tuvo un 2,04% de error y nosotros un 4,34% de error.

Vi en el blog de Daniel Hernández un vídeo que me interesó, por lo que busqué las otras deo partes y aquí está el capítulo entero que trata sobre el tema. Pienso que son dinámicos (verlo para entenderlo), útiles y fáciles de entender.
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sábado, 26 de abril de 2008

Opinión Personal

-Biografía:

Galileo Galileo nació en Pisa en 1564 y murió en Florencia en 1642 fue astrónomo, filósofo, matemático y físico. Hizo varios descubrimientos y experimentos importantes para nosotros hoy en día. Mejoró el telescopio, hizo gran variedad de observaciones astronómicas, hizo la primera ley del movimiento y fue un apoyo determinante para el copernicanismo. Se le considera: "el padre de la ciencia", "el padre de la astronomía moderna" y "el padre de la física moderna".
Su trabajo es considerado complementario a los escritos de Francis Bacon en el establecimiento del moderno método científico y su carrera científica es complementaria a la de Johannes Kepler.
Su enfrentamiento con la Iglesia es uno de los mejores ejemplos de la defensa de la libertad de pensamiento en la sociedad occidental.

- Explicación del experimento:

Uno de los experimentos mas interesantes de Galileo Galilei es el de la caída libre de los cuerpos. Galileo quiso demostrar que lo que decía Aristóteles no era cierto. Aristóteles decía que que la velocidad de caída de los cuerpos era proporcional a su peso. Se subió a la torre de Pisa y lanzó de dos en dos, bolas de distintos tamaños y materiales: unas de plomo, otras de madera y otras de una mezcla. Al lanzarlas no se cumplió lo que predijo. Las bolas no cayeron al mismo tiempo, pero a casi todos los espectadores les quedó claro que la afirmación del filósofo griego era falsa, ya que la diferencia con la que caían al suelo no era proporcional al peso. Ahora sabemos que la pequeña diferencia de las caídas de las bolas se debió al rozamiento/ la resistencia del aire(que depende del volumen y el peso) pero sabemos que si hubiesen sido lanzadas en el vacío, las bolas habrñian caído a la vez.


-Opinión personal:

Este capítulo me ha gustado bastante, ya que Galileo tuvo una vida muy intensa pero me ha parecido que tenía demasiado contexto histórico y hablaba bastante poco sobre el experimento. Me ha gustado que su vida estuviese tan bien descrita porque así podemos saber lo que hay detrás de sus descubrimientos y las circunstancias que le empujan a realizar determinadas decisiones en su vida.



Otra de las cosas que me han parecido muy interesantes de este capítulo es que el autor expone su opinión y hasta en algunos momentos durante la lectura me ha cambiado o he esperado cambiar de opinión sobre Galileo gracias a sus opiniones. Por ejemplo, a mi Galileo me ha parecido una persona muy avariciosa ya que siempre buscaba las formas de ganar mas dinero y al descubrir algo pensaba en hacerse rico gracias a su gran descubrimiento yendo a Roma y a Florencia a exponer su trabajo ante los hombres mas ricos del momento; Pero el autor nos dice que a pesar de todo esto, Galileo era una buena persona y nos cuenta sus problemas personales y ahí te hace reaccionar, por lo menos a mi.



Una de las cosas mas increibles que tiene este capítulo, al igual que todos los demás, es el ver lo que hacían y lo que descubrían con cosas tan simples como los primeros telescopios que inventaron. Esto me hace pensar si en un futuro la gente podrá decir lo mismo de nosotros con los métodos con los que hemos descubierto la vacuna del cáncer de útero por ejemplo.



También es interesante ver como compiten los científicos para ver quien llega mas lejos y quien hace el descubrimiento mas importante, aunque a veces me parece excesivo el tema religioso.



En conclusión diría que Galileo me parece un hombre muy inteligente que sin saberlo, descubrió lo que es la base de muchas partes de la física.

lunes, 10 de marzo de 2008

Actividad 1: Eratóstenes y la medida del radio de la Tierra.

INTRODUCCIÓN


En esta práctica analizamos e imitamos los pasos que siguió Eratóstenes para saber el perímetro y radio de la tierra. Vamos a hacer lo mismo que hizo el pero cambiando de objetivo ya que el dato que a el le faltaba(perimetro de la tierra) ya lo tenemos y nos falta el ángulo que hace la vara en una de las ciudades(Granada). Esto lo hizo con las sombras y es impresionante, ya que lo hizo hace mucho tiempo sin ninguna tecnología y tuvo un error muy pequeño.

A Eratóstenes le llamo la atención que en el solsticio de verano la sombra fuese menor que en los demas. Hoy en día sabemos que esto es porque los rayos inciden perpendicularmente en el solsticio de verano. Que en verano no hubiese sombra solo ocurría en Asuán, ya que tiene una inclinación de 23,5º, que en verano, se reduce a cero debido a la inclinación del eje terrestre.

Eratóstenes midió la distancia de Asuán a Alejandría. Esto lo hizo haciendo que sus esclavos midiesen la distancia viendo cuantas vueltas daban las ruedas de un carro. Salió una distancia de 729km. Haciendo calculos sacó la sombra que había en Alejandría y con esto la distancia en grados que los separaba, que le salió 7º. La relacionarla con la distancia hizo: ¿Si en 7º hay 729km, en 360º cuantos hay? Así, sacó el perímetro de la tierra, que le fue 37491,43km.




EXPERIMENTACIÓN y DATOS OBTENIDOS


Para empezar, salimos al patio del colegio el 4 marzo del 2008, situamos un listón de madera (o gnomon) perpendicular al suelo y medimos su altura y su sombra arrojada a las 15:13 h. Así calculamos el ángulo que forma el gnomon con el rayo de Sol:

Con esto, podemos hallar el ángulo α2, es decir, el ángulo que forma el listón en Granada (ciudad que hemos elegido, con prácticamente la misma longitud, de coordenada, que el Colegio Base) con los rayos del Sol, nuestro objetivo.

Ángulo entre listones*____________Distancia Colegio-Granada
Giro completo____________Circunferencia
(*el ángulo entre listones se refiere al ángulo que forman si los alargas hasta el centro de la Tierra, al cual llegan puesto que son perpendiculares al suelo)
α__________L = 470 km
360°__________x = 40 000 km

α=470*360/40000=3,33°=3°19’48’’

α2=α3 ; α4=180-α2 ; 180=α+180-α2+α1 ; α=α2-α1 ; α2=α+α1
α2=α+α1=3,33+54,43=57,76°=57°45’36’’

El ángulo que hubiese formado un listón de 164,5 cm de altura, perpencicular al suelo, el 4 de marzo de 2008 a la 15:13 h hubiese sido de 57°45’36’’, y la sombra hubiese sido de s=h*tan(α2), es decir, de 260,8 cm.


CONCLUSIONES

Con este trabajo hemos a la conclusión de que el hombre desde hace ya tiempo era capaz de utilizar cualquier método para hayar cosas que le inquietaban, como Eratóstenes que con solo dos estacas iguales y un poco de sol consiguió sacar el perimetro de la tierra con solo un 1,5% de error. Hemos descubierto que hasta con los métodos mas sencillos salen resultados muy correctos, eso si, son sencillos si los haces a hombros de gigantes, porque si Eratóstenes no hubiese demostrado esto sería muy complicado llegar hasta donde hemos llegado.


OPINIÓN

Para nosotros este trabajo ha sido muy interesante,ya que como hemos mencionado antes,fue realizado hace muchos siglos atras y es sorprendente el bajo margen de error que tuvo. Ademas para hacerlo no necesitas saber una base complicada de matematicas. Tambien hace que la asignatura de Fisica sea mas amena. Ya que lo que hemos estudiado o leido, lo podemos aplicar a la vida real haciendonos sentir fisicos por un momento. La mayor desventaja que nos hemos encontrado,es que al tener que ser por ordenador, es muy dificil poner en comun los calculos de los experimentos. Pero aparte de eso la experiencia ha sido satisfactoria.

martes, 19 de febrero de 2008

Portada


Título del libro:
El titulo hace referencia a la encuentas que se hizo una encuesta entre fisicos americanos de cual eran los 10 experimentos mas bellos. Esta idea se le ocurrio a Robert Crease y se lo enxcargo auna revista de Estados Unidos. Los resultados le parecieron muy curiosos ha el autor y decidio escribir sobre el tema. Entonces el titulo "De Arquimides a Einstein" hace referencia a los fisicos que algun de sus experimentos fue elegido. Y esto lo aprovecha el autor como hilo conductor porque en el fondo este libro cuenta la historia de la fisica. Entonces es muy interesante conocer a los mas importantes fisicos de la historia y es curioso saber sus experimentos.
Esto es otra forma de aprender fisica a al que no estamos acostumbrados. Ademas la historia de la ciencia es muy importante ya que sin ella no estariamos donde estamos ahora.
Conozco el experiemento de arquimedes el de la bañera, el de galileo de la caida libre y el de newton y la manzana. La verdad es que siempre te suenan la mayoria de fisicos porque son todos bastante concidos y otros años en clase los han nombrado alguna vez.
Me parece interesante hacer un blog sobre esto porque asi podemos comentar como nos parece el libro de forma mas dinamica y ademas tambien podemos comentar a otros y decir nuestras opiniones.


Análisis de la ilustración:En la ilustracion se puede ver ha Einstein en una bañera sacando la lengua. Esto hace referencia al titulo ya que el experiemento mas famoso de Arquimedes es el principio fundamental de la hidrostatica que fue con una bañera o eso se cuenta. Y tambien una foto muy famosa de Einstein es la que sale sacando la lengua para fastidiar la foto al fotografo. Entonces han mezclado estas dos cosas en la portada al igual que en el titulo.


Búsqueda de información acerca del autor:Manuel Lozano Lyeva es Catedratico de Fisica Atomica y Nuclear en la Univerdidad de Sevilla. Ha trabajado en difrentes universidades de diversos paises es su campo. Tambien ha escrito muchos libros y articulos para revistas Internacionales sobre fisica.




Marta Boix


domingo, 17 de febrero de 2008

PORTADA

La primera actividad que se nos pide es la siguiente:


1:Título del libro: Leyendo la introducción, vamos a dar una explicación del título haciendo especial hincapié en el subtítulo "los diez experimentos más bellos de la Física". ¿Cómo fueron elegidos? ¿Por qué? ¿Tiene el libro un hilo conductor? ¿Qué motivaciones puede tener este libro dentro de la asignatura? ¿Por qué es importante conocer la Historia de la Ciencia? ¿Conoces alguno de los experimentos antes de leer el libro? ¿Conoces alguno de los científicos antes de leer el libro? ¿Qué te sugiere esta experiencia?

2:Análisis de la ilustración: Explica qué te sugiere.

3:Búsqueda de información acerca del autor





Respecto al primer punto, yo diría que el subtítulo elegido es curioso ya que con todos los experimentos realizados por grandes científicos e incluso los no tan grandes es muy difícil. Estos experimentos fueron elegidos por Robert Crease, un historiador de la ciencia que decidió hacer una encuesta en la revista Physics World sobre los experimentos que la gente denomina los mas bellos de la física, recibió más de doscientas respuestas y de ahí pasó a varios periódicos hasta llegar a El País, periódico en el que lo leyó el autor.

Creo que con el libro realmente se quiere llegar a que la gente conozca estos experimentos y lo que tienen para que el autor haya decidido escribir un libro sobre ellos y supongo que contarnos su opinión de porque está de acuerdo en que estos sean los experimentos más bellos de la física.

Dentro de la asignatura, este libro nos ayudará a ver los experimentos con más dedicación y a conocer todo sobre los métodos utilizados antiguamente, ya que en eso se basa la historia de la ciencia. Cada descubrimiento o invento o incluso experimento sale de uno anterior, por lo tanto conocer los principios es muy importante para poder avanzar más.

Leyendo el indice en clase me di cuenta de que conocía varios experimentos y científicos pero también había muchos otros que no como por ejemplo "la constante de gravitación univerlas" de Young. No conozco ni el experimento ni al científico asi que me alegro de leer este libro y asi poder conocer mas experimentos básicos.



Hablaré ahora de la portada del libro. Me parece muy curiosa ya que es Einstein, con su cara típica, metido en una bañera que se desborda y eso nos lleva a pensar en Arquimedes. Por lo tanto en la portada nos hacen pensar en algunos de los grandes físicos. Nos hace pensar en los fïsicos que vivieron entreArquimedes y Einstein, al igual que el título.



Manuel Lozano Leyva nació en sevilla en 1949 es catedrático físico nuclear, atómico y molecular de la universidad de sevilla donde trabaja como investigador. Aparte del libro que estamos leyendo tiene varios mas en distintos idiomas o en español y algunos escritos con alguien mas, no solo suyos.Lo que mas nos importa sobre él ahora mismo, es que es el autor del libro por el cual se ha creado este blog.


Cristina Cavestany

Actividad inicial: Portada del libro, por Daniel Jiménez


1. Título del libro


El título surge de que se retratan diez experimentos elegidos por científicos en una encuesta, y colocados cronológicamente resulta que el primero es el de la hidrostática de Arquímedes y el último es el de la relatividad de Einstein. El objetivo de dicha encuesta era buscar los experimentos más bellos de la física (es decir, los más convincentes siendo los más simples) para los científicos estadounidenses, ya que esta encuesta se publicó en una revista de gran difusión en EE.UU.

Los experimentos están organizados de manera que se lean primero los más anteriores y después los más contemporáneos. Así observaremos la evolución de la física a lo largo de los siglos y podremos comprender posiblemente cómo se les ocurrieron tales experimentos y los conocimientos básicos que tenían de otros científicos. Está escrito en un lenguaje fácil de entender y explica bien las cosas para entender lo básico.

También es posible que al leer el libro te aclare las ideas de algunos experimentos que se recuerdan vagamente o te haga que los conozcas con más profundidad o simplemente los mires de un punto de vista diferente. A pesar de todo, hay expuestos algunos experimentos de los que quizás no se hable tanto y de los que no haya oído nunca, como el de la doble rendija.

Al igual que a los experimentos, a los científicos autores de éstos se los retrata y se les introduce con una biografía. Esto también sorprende ya que no se les conoce por ser tan extraños, como a Newton del cual se muestra su lado más oculto y personal. Muchos de ellos no son sólo autores de un solo experimento sino que suelen ser autores de unos cuantos, aunque sean más conocidos por un/unos experimento/os que por otros.

2. Análisis de la ilustración

Esta ilustración muestra a Albert Einstein en una bañera en la que se sale el agua como a Arquímedes le sucedió, vislumbrando el principio general de la hidrostática, en la bañera de la corona real.

Observando la imagen, se entiende que puede dar información acerca del estilo del libro puesto que Einstein sale con su cómica pose de la lengua sacada, lo que acentúa su humor, ya que en una ocasión le preguntaron por qué tenía las tres nacionalidades suiza, alemana y estadounidense a lo que respondió “Si mis teorías hubieran resultado falsas, los estadounidenses dirían que yo era un físico suizo; los suizos, que era un científico alemán; y los alemanes que era un astrónomo judío.”




3. Búsqueda de información acerca del autor

El autor es Manuel Lozano Leyva y es uno de los físicos nucleares españoles más conocidos en el mundo y trabaja en la Universidad de Sevilla. Hizo una tesis doctoral en Oxford y posteriormente trabajó en el Instituto Niels Bohr de Copenhague, en la Universidad de Padua, en el Instituto de Física Nuclear de Daresbury y en la Universidad de Munich. Es miembro de CERN (Centro Europeo para la Investigación Nuclear), ha formado parte de la Real Sociedad de Física y es representante de España en el Comité Europeo de Física Nuclear.


También ha escrito muchos libro como "El Galeón de Manila", "Los Hilos de Ariadna: diez descubrimientos científicos que cambiaron la visión del mundo", "El Cosmos en la Palma de la Mano. Del Big Bang a nuestro origen en el polvo de estrellas" y "El Enviado del Rey". Uno de estos me ha llamado la atención por el título, "El cosmos en la Palma de la Mano", en le que se intenta dar al lector una forma fácil de entender el universo y he aquí una entrevista que le hacen en la revista FUSION sobre este libro.