Newton. Por Fernando Rubio y Jaime Macarro

1.¿Por qué Isaac Newton tiene dos fechas de nacimiento (25 de diciembre de 1642 y 4 de enero de 1643?
La razón es que en esa época se usaba el calendario juliano, que contaba todos los años como bisiestos. Usando nuestro calendario, el día de nacimiento cambia.

2. ¿Qué quiso decir Newton con su expresión "Si he visto más lejos es porque estoy sentado sobre los hombros de gigantes"? 
Newton quiso decir que descubrió todo lo que descubrió gracias a que se apoyo en las teorías y experimentos de otros grandes físicos y matemáticos, como Copérnico y Galileo.

¿Esa frase es realmente original de Newton?
Se hizo famosa gracias a Newton, pero el origen de la frase se atribuye a Bernardo de Chartres, un filósofo neoplatónico del siglo XII.

3.Aristóteles es un filósofo clásico cuyas ideas sobre cinemática, dinámica, astronomía y cosmología predominaban en Europa desde la época de la Grecia clásica hasta la revolución copernicana. Desde una perspectiva científica, ¿cuál es la visión aristotélica del Universo o Aristotelismo?
El Aristotelismo, según una perspectiva científica, es una visión muy limitada, porque limita al Universo en una esfera, cuando se extiende más allá de lo que el creía que eran las estrellas. Y también piensa que está muy vacío, ya que hay muchos elementos que Aristóteles no incluyo entre los cinco que puso.


4. Construye una línea de tiempo que contenga a los físicos mencionados en el capítulo y sus principales aportaciones a dicha ciencia.
"En orden de nacimiento"

Aristóteles: formuló la teoría de la generación espontánea, el principio de no contradicción, las nociones de categoría, sustancia, acto, potencia y primer motor inmóvil.

Euclides: Descubrió que los ángulos de los triángulos sumaban 180º.

Arquímedes: Explicó el funcionamiento de la palanca, construyó maquinas innovadoras e hizo una muy buena aproximación al número Pi.

Copérnico: Formulo la teoría heliocéntrica del Sistema Solar.

Tycho Brahe: Midió las posiciones de los planetas del Sistema Solar, y sirvió para ayudar a Newton a enunciar la Ley de la Gravitación Universal. 

Kepler: Fundó las leyes sobre el movimiento de los planetas en su órbita alrededor del Sol.

Galileo: La mejora del telescopio y la enunciación de la primera ley de Newton.

Hooke: Formuló la ley de la elasticidad.

Fatio de Duiller: Investigó la luz zodiacal y enunció una teoría sobre la gravedad.                                                         

Huygens: Mejoró la lente ocular del telescopio de Galileo.

Leibniz: Introdujo la notación actualmente utilizada en el cálculo diferencial e integral para el cálculo infinitesimal.

Newton: Creó su propio telescopio, mejorado, descompuso la luz y enunció las leyes de la gravedad.

Halley: Calculó la órbita del cometa Halley (de ahí su nombre).

Tycho Brahe: Midió las posiciones de los planetas del Sistema Solar, y sirvió para ayudar a Newton a enunciar la Ley de la Gravitación Universal. 

Fatio de Duiller: Investigó la luz zodiacal y enunció una teoría sobre la gravedad.

Maxwell: Desarrollo la teoría electromagnética.

Einstein: Es famoso por su teoría de la relatividad.

5. ¿Qué ventajas presenta el telescopio reflector de Newton frente al telescopio refractor de Galileo?

El reflector usa lentes, que provocan que la luz se refracta y los rayos de luz paralelos converjan en un mismo punto (la mira), que capta las imágenes más lejanas mayores y más brillantes. El de Galileo usaba espejos, que hacía que captara una imagen clara de un punto lejano, pero con menos brillo.

Explica qué son la reflexión y la refracción de la luz.

La reflexión es la propiedad de un objeto de reflejar luz, al incidir en un objeto no transparente, que se mide en valor de porcentaje.

La refracción es el cambio de dirección que experimenta una onda al pasar por de un medio a otro, donde su velocidad es diferente.

6. Realiza el experimento de descomposición (dispersión) de la luz mediante un prisma óptico y descríbelo incluyendo tu propia imagen.

Esta es la descomposición de la luz en un vaso circular lleno de agua. Aunque no se aprecie mucho, se muden ver las distintas luces de colores, con más claridad en el foco central. La luz violeta se encuentra en el interior de todos los focos, y se desvía ligeramente más que el resto.

7.Explica por qué se forma el arco iris primario y el secundario.

Arco iris primario: Es el que alcanzamos a ver más fácilmente. Se forma a partir de la refracción de la luz en las gotas de lluvia. Este tiene los colores de fuera a dentro: rojo, naranja, amarillo, verde, azul, añil y violeta.

Arco iris secundario: 

Es más extenso que el primario, más o menos 10º más, y tiene sus colores invertidos (de rojo desde fuera a violeta).

8. Infórmate acerca del concepto de momento lineal. Trata de escribir las tres leyes de Newton en función de esta magnitud.

El movimiento lineal es también conocido como la cantidad de movimiento de un cuerpo.

1ª Ley de Newton: Si la cantidad de movimiento no varía, su velocidad y dirección tampoco.

2ª Ley de Newton: Todo movimiento lineal de un cuerpo será proporcional a la fuerza que se aplique sobre él.

3ª Ley de Newton: Cuando un cuerpo con cierto movimiento lineal choca contra otro cuerpo con otro movimiento lineal, provocará que ambos movimientos cambien de dirección y sentido.

9.Enuncia y comenta la Ley de Gravitación Universal.

LGU: Esta ley dice que dos cuerpos cualesquiera se atraen mutuamente con una fuerza que es directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa.

La razón por la que la Luna no se a estrellado aún contra nosotros (ni ningún otro satélite) es porque tiene una trayectoria sin gravedad (velocidad tangencial), que evita que impacte directamente sobre la Tierra (fuerza centrípeta), y forme una órbita alrededor de ella.

10.En la página 112 del libro "De Arquímedes a Einstein" se alude a una fuerza centrífuga que es la causante de que la Luna no caiga sobre la Tierra. Después de ver el vídeo anterior, ¿estás de acuerdo con esa explicación? 

El vídeo explica lo que teníamos entendido por fuerza centrífuga, así que sí, estoy de acuerdo.

¿Es compatible con el tercer principio de Newton?

Es compatible con la tercera ley, porque la fuerza que ejerce la Tierra sobre la Luna, esta ejerce otra de igual magnitud pero con sentido contrario, y viceversa, por lo que no llegarían a chocarse.

¿Qué es la velocidad orbital? Es la velocidad que tiene un cuerpo (satélite, planeta...) en cierto momento en su órbita. Aunque esta tiene que estar en un límite de velocidad y distancia al objeto que se orbita, ya que podría acabar impactando con él, o salir de su campo gravitatorio.

Cavendish

   Cavendish

 Pablo García & Carlos Valdés

 Cavendish fue un de los científicos más prestigiosos de la historia que formó parte de la Royal Society , pero, ¿qué es la Royal Society? 

La Royal Society o o Real Sociedad de Londres para el Avance de la Ciencia Natural (Royal Society of London for Improving Natural Knowledge) es una sociedad de científicos de Reino Unido con una antiguedad de más de tres siglos, lo que la convierte en la más longeva de Reino Unido y una de las más antiguas de Europa.
 La institución es, a la vez, la Academia de Ciencias de Reino Unido, sociedad científica y un organismo de financiación.Actualmente otorga becas y subvenciona cátedras y el trabajo de científicos, británicos y del extranjero. Además, viene proporcionando asesoramiento científico a los responsables políticos británicos desde 1664.
 

En el 350 aniversario de la Royal Society se publicó un documento con los logros más importantes de esta organización, en el que destacan la teoría de Newton sobre la luz y los colores, el estudio de Steven Hawking sobre los agujeros negros. El galardón más reciente que han obtenido ha sido el premio príncipe de Asturias de Comunicación y Humanidades.
  Entre los 1500 afiliados que han formado parte de la Royal Society, figuran 75 premios Nobel y la reina Isabel II

Varios científicos famosos estuvieron involucrados en su fundación o han participado en su historia. En su lista de grandes científicos podemos observar que están: Charles Darwin, Robert Hooke, Isacc Newton (demostró su teoría de la óptica ante los miembros de la sociedad y posteriormente se convirtió en presidente de ésta) y Steven Hacking

2-


Los científicos del siglo XVII y XVIII intentaron resolver el interrogante de porqué ciertos cuerpos son capaces de arder. La solución de este problema dio origen a una teoría ingeniosa, y que parecía ser verdadera, en la que se describía una sustancia hipotética que estaba presente en todos los cuerpos combustibles. Dicha teoría, llamada la teoría del “flogisto”, resultó ser efectiva para explicar diversos fenómenos y tuvo un impacto muy grande sobre las investigaciones experimentales de la química de esa época,. Sin embargo, la teoría del flogisto resultó estar equivocada y fue cuestionada por el célebre químico francés Antoine Lavoisier, quien propuso la verdadera respuesta al problema de la combustión.
  


3-

Cavendish estuvo muy relacionado con la química, y como químico se le reconoce por el descubrimiento del hidrógeno y de la composición del agua.

El hidrógeno pertenece al grupo de los no metales. Se caracteriza por ser mal conductor del calor y de la electricidad, es incoloro y su número atómico es 1. El punto de fusión del hidrógeno es de -258,125 grados  grados centígrados. El punto de ebullición del hidrógeno es de -251,882  grados centígrados. El hidrógeno tiene usos interesantes. Se utiliza para procesar combustibles fósiles, para producir amoníaco, para calibrar termómetros,como refrigerante rotor en generadores eléctricos... etc.

La composición del agua, que es la sustancia más abundante de los seres vivos, está formada por dos átomos de hidrógeno (H) y un átomo de oxígeno (O). En el caso del agua, el oxígeno es un átomo muy electronegativo, en cambio, el hidrógeno es un átomo muy poco electronegativo.


4- El calor específico es una magnitud física que se define como la cantidad de calor que hay que suministrar a la unidad de masa de la sustancia para elevar en una unidad su temperatura. El valor del calor específico , generalmente, suele variar dependiendo de la temperatura inicial.




5- La Ley de Coulomb anuncia así:

La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa y tiene la dirección de la línea que las une. La fuerza es de repulsión si las cargas son de igual signo, y de atracción si son de signo contrario.



Entre el LGU y la Ley de Coulomb podemos contranstar que las fuerzas son diferentes, ya que una es gravitacional mientras que la otra es electromágnética, respectivamente.


 

Comparándo las dos leyes, podemos ver que la distancia al cuadrado es inversamente proporcional al producto de sus masas ( en el caso de LGU) y al producto de la magnitud de ambas cargas ( en el caso de la Ley de Coulomb ). Además en el caso de la Ley de Gravitación Universal la fuerza es siempre atractiva, mientras que en la Ley de Coulomb la fuerza puede ser o atractiva o repulsiva.

6 Un condensador eléctrico es una objeto capaz de almacenar energía, fue inventado por el físico alemán Ewald Georg von Kleist. está formado por dos superficies conductoras, generalmente formada por láminas o placas. Las placas adquieren una determinada carga eléctrica positiva en una y negativa en la otra.

Sí sería capaz de construir uno solo necesitaríamos: Un bote de plástico, dos láminas de papel de aluminio, una goma elástica, dos hilos de cobre, un tornillo de punta redonda y cables. Quedaría algo como esto:
 

7-

Los termómetros son uno de los instrumentos de medición más comunes que pueda haber.. Generalmente, el uso al cual estamos más habituados es el que a la salud refiere. Pero no es este el único uso que se le puede dar a un termómetro, basta salir a la calle para ver un termómetro callejeros midiendo la temperatura del ambiente, por ejemplo. Y la pregunta es: ¿ Cómo funciona este instrumento de medida térmica?

El termómetro funciona respetando la dilatación térmica del metal. Algunos metales  se dilatan cuando son expuestos al calor, y el mercurio es muy sensible a la temperatura del ambiente. Por ello, los termómetros están generalmente fabricados con mercurio, pues éste se dilata con bastante facilidad cuando está expuesto al calor.
 
Cuando el mercurio en el interior del termómetro recibe calor, éste experimenta una dilatación que hace que recorra el tubo del termómetro.Así, cuando el mercurio atraviesa la escala numérica, podemos medir la temperatura
En la mayor parte del mundo las escalas del termómetro  están en grados centígrados, llamados Celcius, pues esta es la más común de todas. Sin embargo, algunos países utilizan otras escalas, entre las cuales encontramos:

• Escala Farenheit (ºF)
• Escala Kelvin (K)
• Grado Réaumur (ºR)

 8-
El centro de gravedad (C.G.) es el punto de aplicación de la resultante de todas las fuerzas de gravedad que actuán sobre las distintas masas materiales de un cuerpo.
Aquí os dejamos un video sobre un experimento del centro de gravedad.

https://www.youtube.com/watch?v=xM9rZj2qQkc




9-

 El experimento de Cavendish fue la primera medida de fuerza de gravedad entre dos masas, y a partir de la Ley de Gravitación Universal de Newton y las características orbitales del Sistema Solar, fue la primera determinación de la masa de los planetas y del Sol.

Quien comenzó el experimento fue Jonh Michel , quien construyo una balanza de torsión para calcular el valor de gravedad. Sin embargo, murió en 1783 sin poder completar su experimento y el instrumento que había construido fue heredado por Francis John Hyde, quien se lo entregó a Cavendish. Cavendish se interesó por la idea de Michell y reconstruyó el aparato, realizando varios experimentos muy cuidadosos con el fin de determinar la densidad media de la Tierra.. A principios del siglo XIX se pudo obtener, por primera vez, el valor de la gravitación universal G a partir de su trabajo, el cual (6.74·10^-11) difería del actual (6.67·10^-11).       

El experimento consistía en una balanza de torsión con una vara horizontal de seis pies de longitud en cuyos extremos se encontraban dos esferas metálicas. Esta vara colgaba suspendida de un largo hilo. Cerca de las esferas Cavendish dispuso dos esferas de plomo de unos 175 kg cuya acción gravitatoria debía atraer las masas de la balanza produciendo un pequeño giro sobre esta. Debido a las perturbaciones por las corrientes de aire de su habitación, Cavendish emplazó su balanza en una habitación a prueba de viento y midió la pequeña torsión de la balanza utilizando un telescopio. 

El método de Cavendish utilizado para calcular la densidad de la Tierra consistía en medir la fuerza sobre una pequeña esfera debida a una esfera mayor de masa conocida y comparar esto con la fuerza sobre la esfera pequeña debida a la Tierra. De esta forma se podía describir a la Tierra como N veces más masiva que la esfera grande sin necesidad de obtener un valor numérico para G.       

.  A finales del siglo XIX los científicos comenzaron a reconocer a G como una constante física fundamental, calculándola a partir de los resultados de Cavendish. Después de convertir a unidades del Sistema Internacional, el valor de Cavendish para la densidad de la Tierra, 5,45 g cm⁻³,  G = 6,74 × 10⁻¹¹ m³ kg⁻¹ s⁻², lo cual se encuentra dentro del valor actualmente aceptado.    

10-

 
No se debe usar ni hierro ni acero (es a una aleación de hierro con una cantidad de carbono variable), porque estos materiales de por si crean campomagnético y alterarían las mediciones del experimento

El magnetismo es un fenómeno físico por el que los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay materiales que presentan propiedades magnéticas detectables fácilmente, como el níquel, el hierro o el cobalto, que pueden llegar a convertirse en un imán.

Los materiales a evitar a parte de los mencionados hierro, cobalto, níquel y cualquier otro material que provoquen fuerzas electromagnéticas de atracción entre sí