Un video en Inglés donde se muestra el uncionamiento del generador de Van de Graaf.
domingo, 30 de junio de 2013
El generador de Van de Graaf
En ésta página puede leerse una explicación en Español del principio de funcionamiento del generador de Van de Graaf.
Un video en Inglés donde se muestra el uncionamiento del generador de Van de Graaf.
Este Generador de Van de Graaf está ubicado en el Centro Atómico Constituyentes de la CNEA Comisión Nacional de Energía Atómica de la Argentina.Cerca de la Intersección de las Avenidas Constituyentes y General Paz.
Un video en Inglés donde se muestra el uncionamiento del generador de Van de Graaf.
martes, 28 de mayo de 2013
Applet para visualizar campos eléctricos y superficies equipotenciales
En el siguiente applet ( se necesita tener instalado Java ) , se pueden poner cargas + ó - y observar las lineas de fuerza correpondientes, se puede cambiar el tipo y cantidad de cargas, la ubicación de las mismas con los controlesdel programa.
Empiezen por poner una carga positiva ó una carga negativa sola.Luego aumenten la cantidad de carga y vean como se modifican las líneas de fuerza.
Empiezen por poner una carga positiva ó una carga negativa sola.Luego aumenten la cantidad de carga y vean como se modifican las líneas de fuerza.
En la serie de dibujos siguiente se puede ver como van variando las líneas de fuerzas al introducir un cuerpo cargado dentro de un recipente conductor.Es el principio de la "Jaula de Faraday".
En éste gráfico se muestra como es el campo eléctrico entre 2 placas cargadas eléctricamente.Es un campo homogéneo es decir la intensidad del mismo es constante en el espacio comprendio entre las placas.Además , fuera de ellas vale cero.
martes, 14 de mayo de 2013
Los relámpagos ¿como se generan? ¿como protegerse de los rayos?
En el siguiente link se explica en esquemas y símplemente ( en Inglés ) como se generan los rayos y como tomar precauciones ante las tormentas eléctricas.
En el siguiente video se puede ver como se usa una cámara filmadora que puede tomar 1.000.000 de cuadros por segundo para captar el momento del nacimiento de un relámpago.
lunes, 13 de mayo de 2013
El electrón su descubrimiento y como se midió su carga eléctrica
Los primeros experimentos que llevaron a conocer la existencia del electrón , consistieron en observar la conducción eléctrica en atmósferas enrarecidas, es decir en tubos de vidrio donde se había hecho distintos grados de vacío.
En el siguiente video se muestra como se ilumina el fondo de un tubo ( la pared está recubierta de una sustancia que fluoresce al recibir el impacto de partículas cargadas) donde se hizo vació y se aplica alta tensión.La Cruz de Malta es metálica y está cargada positivamente.
En este otro video se puede ver como se determinó que las partículas generadas en los tubos de descarga poseían masa.
El uso de tubos de descarga que poseían ánodos ( placas con carga electrica positiva ) perforados llevó con el tiempo al descubrimiento del protón.
En el siguiente video se puede ver un relato sobre el experimento llevado a cabo por Robert Millikan que le permitió conocer la carga eléctrica del electrón.Se halló que la carga de un electrón equivale a -1.6 x 10 -19 Coulomb.La carga eléctrica de un protón equivale a 1.6 x 10 -19 Coulomb.
Un esquema del aparato utilizado por Robert Millikan para determinar la carga del electrón.
En el siguiente video se muestra como se ilumina el fondo de un tubo ( la pared está recubierta de una sustancia que fluoresce al recibir el impacto de partículas cargadas) donde se hizo vació y se aplica alta tensión.La Cruz de Malta es metálica y está cargada positivamente.
En este otro video se puede ver como se determinó que las partículas generadas en los tubos de descarga poseían masa.
El uso de tubos de descarga que poseían ánodos ( placas con carga electrica positiva ) perforados llevó con el tiempo al descubrimiento del protón.
En el siguiente video se puede ver un relato sobre el experimento llevado a cabo por Robert Millikan que le permitió conocer la carga eléctrica del electrón.Se halló que la carga de un electrón equivale a -1.6 x 10 -19 Coulomb.La carga eléctrica de un protón equivale a 1.6 x 10 -19 Coulomb.
Un esquema del aparato utilizado por Robert Millikan para determinar la carga del electrón.
Los Rayos cósmicos y el electroscópio
Aprovecharé la oportunidad para relatarles de manera breve la historia alrededor del descubrimiento de los rayos cósmicos. A finales del siglo XIX, las fronteras de la Física comprendían varios fenómenos interesantes, en particular los relacionados con el electromagnetismo y la radioactividad recién descubierta. Un experimento muy simple que se hace para estudiar la carga de los objetos resultó ser crucial para relacionar estos dos aspectos. La principal idea es que si a un par de láminas finas de metal se les carga eléctricamente, éstas se separaran, de acuerdo con la conocida relación entre cargas del mismo signo. La construcción de este instrumento, conocido como electroscopio, es un ejercicio muy común en la escuela secundaria, y consiste en tomar un frasco de vidrio con tapa, perforarla e introducir un alambre que pase a través de ésta, y en el extremo del alambre que está en el interior del frasco, colocar un par de láminas de papel aluminio. Si tocamos el extremo de afuera del alambre con un peine de plástico o algún objeto similar, las láminas recibirán la carga eléctrica acumulada por el peine a través del alambre. Sin embargo, después de un tiempo, dichas láminas acabaran juntándose, independientemente de qué tan bien haya sido construido el electroscopio.
Un físico austriaco llamado Víctor Hess se percató de este hecho y se preguntó lo siguiente: ¿Por qué acaban descárgandose las hojas de metal del electroscopio? La explicación más frecuente era que la radiactividad natural de los elementosquimicos presentes en la tierra acababa por descargar al electroscopio, pues según se acababa de descubrir por Henri Becquerel en 1896, estos elementos emiten partículas cargadas de manera espontánea. Para probar esta hipótesis, un padre jesuita alemán llamado Teodoro Wulf propuso en 1909 realizar mediciones de la velocidad de descarga en un electroscopio, mejor que el descrito antes, desde la cúspide de la Torre Eiffel (de 300 m de altura), y encontró que no había variación con respecto a las medidas hechas a nivel del suelo. Sin embargo, Hess propuso hacer este experimento alejándose de la tierra notablemente, es decir, montar no uno sino tres electroscopios de muy alta calidad en un globo y observar su comportamiento en la medida que ascendía. Lo que se encontró fue que los electroscopios se descargaban más rápidamente en la medida que aumentaba la altura del globo, “a partir de los mil metros el efecto es notable y a cinco mil metros es varias veces más rápida la descarga a comparación de a nivel del mar”, indicando que había una radiación incidente desde “afuera” de la Tierra. En particular, realizó un vuelo el 12 de abril de 1912, día en que hubo un eclipse solar casi total, y al no observar variación en la velocidad de descarga durante el fenómeno, concluyó que el Sol no era la principal fuente de estos rayos extraterrestres, al menos hasta donde su equipo se lo permitió. Estos históricos vuelos se realizaron entre 1911 y 1912, y por los resultados encontrados, se considera a Víctor Hess el descubridor de los rayos cósmicos.
En Mendoza hay un centro para la investigación de los rayos cósmicos.El gráfico muestra en un esquema un detector de rayos cósmicos.En el link siguiente se describe el observatorio "Pierre Auger"situado en Malargue ( Provincia de Mendoza-Argentina)
En este video se explica algo sobre el orígen de losrayos cósmicos.
lunes, 6 de mayo de 2013
Electroscopios
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| Investigando la razón por la cual los electroscópios pierden su carga eléctrica ,se descubrieron los "Rayos Cósmicos" |
En el siguiente link puede verse un experimento con un par de hojas de acrílico que se cargan por frotación como las hojas de un electroscópio
En el siguiente vidéo se explica el funcionamiento de un electróscopio
Las "líneas de fuerza" de los Campos eléctricos.
cálculo del campo eléctrico a una distancia de un dipolo
lineas de fuerza para el caso de 2 cargas de distinto signo y monto 
vectores de la intensidad de campo eléctrico
campo eléctrico para un cilindro ( alambre) cargado
campo eléctrico entre 2 placas cargadas
campo electrico de un anillo cargado
suma de vectores y sus resultantes resultantes domingo, 5 de mayo de 2013
Electrostática
La electrostática es la rama de la Física que estudia los efectos mutuos que se producen entre los cuerpos como consecuencia de su carga eléctrica, es decir, el estudio de las cargas eléctricas en reposo, sabiendo que las cargas puntuales son cuerpos cargados cuyas dimensiones son despreciables frente a otras dimensiones del problema. La carga eléctrica es la propiedad de la materia responsable de los fenómenos electrostáticos, cuyos efectos aparecen en forma de atracciones y repulsiones entre los cuerpos que la poseen.
Históricamente, la electrostática fue la rama del electromagnetismo que primero se desarrolló. Con la postulación de la Ley de Coulomb fue descrita y utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII.
El relámpago es un fenómeno electrostático y fué estudiado por Benjamín Franklin , yá hace 2000 años los Griegos habían sugerido que se trataba de un fenómeno eléctrico.
Alrededor del 600 a. C. el filósofo griego Tales de Mileto descubrió que si frotaba un trozo de la resina vegetal fósil llamada ámbar, en griego élektron, este cuerpo adquiría la propiedad de atraer pequeños objetos. Algo más tarde, otro griego, Teofrasto (310 a. C.), realizó un estudio de los diferentes materiales que eran capaces de producir fenómenos eléctricos y escribió el primer tratado sobre la electricidad.
A principios del siglo XVII comienzan los primeros estudios sobre la electricidad y el magnetismo orientados a mejorar la precisión de la navegación con brújulas magnéticas. El físico real británico William Gilbert utiliza por primera vez la palabra electricidad, creada a partir del término griego elektron (ámbar). El jesuita italiano Niccolo Cabeo analizó sus experimentos y fue el primero en comentar que había fuerzas de atracción entre ciertos cuerpos y de repulsión entre otros.
Alrededor de 1672 el físico alemán Otto von Guericke construye la primera máquina electrostática capaz de producir y almacenar energía eléctrica estática por rozamiento. Esta máquina consistía en una bola de azufre atravesada por una varilla que servía para hacer girar la bola.
El gráfico siguiente corresponde al aparato que utilizó Charles Agustin De Coulomb quien fué el primer científico en establecer las leyes cuantitativas de la electrostática, además de realizar muchas investigaciones sobre: magnetismo, fricción y electricidad. Sus investigaciones científicas están recogidas en siete memorias, en las que expone teóricamente los fundamentos del magnetismo y de la electrostática. En 1777 inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de atracción o repulsión que ejercen entre sí dos cargas eléctricas, y estableció la función que liga esta fuerza con la distancia. Con este invento, culminado en 1785, Coulomb pudo establecer el principio, que rige la interacción entre las cargas eléctricas, actualmente conocido como ley de Coulomb:
Donde F se expresa en Newtons, K = constante de proporcionalidad, q y q´ en Coulombs y d en metros.
La ley de Coulomb puede expresarse como:
Se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente eléctrica.
La constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en el que se encuentran las cargas.
La constante, si las unidades de las cargas se encuentran en Coulomb es la siguiente
y su resultado será en sistema MKS (
)
En el siguiente video ( en Inglés) se puede ver una explicación del experimento de Charles Coulomb.
Pendulo de torsión utilizado por Charles Coulomb para obtener los datos experimetales con los que enunció su Ley .
En ésta página ( en Inglés ) se puede encntrar información sobre los inconvenientes que puede crear la electrostática y como solucionarlos .
Históricamente, la electrostática fue la rama del electromagnetismo que primero se desarrolló. Con la postulación de la Ley de Coulomb fue descrita y utilizada en experimentos de laboratorio a partir del siglo XVII.
El relámpago es un fenómeno electrostático y fué estudiado por Benjamín Franklin , yá hace 2000 años los Griegos habían sugerido que se trataba de un fenómeno eléctrico.
Alrededor del 600 a. C. el filósofo griego Tales de Mileto descubrió que si frotaba un trozo de la resina vegetal fósil llamada ámbar, en griego élektron, este cuerpo adquiría la propiedad de atraer pequeños objetos. Algo más tarde, otro griego, Teofrasto (310 a. C.), realizó un estudio de los diferentes materiales que eran capaces de producir fenómenos eléctricos y escribió el primer tratado sobre la electricidad.
A principios del siglo XVII comienzan los primeros estudios sobre la electricidad y el magnetismo orientados a mejorar la precisión de la navegación con brújulas magnéticas. El físico real británico William Gilbert utiliza por primera vez la palabra electricidad, creada a partir del término griego elektron (ámbar). El jesuita italiano Niccolo Cabeo analizó sus experimentos y fue el primero en comentar que había fuerzas de atracción entre ciertos cuerpos y de repulsión entre otros.
Alrededor de 1672 el físico alemán Otto von Guericke construye la primera máquina electrostática capaz de producir y almacenar energía eléctrica estática por rozamiento. Esta máquina consistía en una bola de azufre atravesada por una varilla que servía para hacer girar la bola.
El gráfico siguiente corresponde al aparato que utilizó Charles Agustin De Coulomb quien fué el primer científico en establecer las leyes cuantitativas de la electrostática, además de realizar muchas investigaciones sobre: magnetismo, fricción y electricidad. Sus investigaciones científicas están recogidas en siete memorias, en las que expone teóricamente los fundamentos del magnetismo y de la electrostática. En 1777 inventó la balanza de torsión para medir la fuerza de atracción o repulsión que ejercen entre sí dos cargas eléctricas, y estableció la función que liga esta fuerza con la distancia. Con este invento, culminado en 1785, Coulomb pudo establecer el principio, que rige la interacción entre las cargas eléctricas, actualmente conocido como ley de Coulomb:
Donde F se expresa en Newtons, K = constante de proporcionalidad, q y q´ en Coulombs y d en metros.
La ley de Coulomb puede expresarse como:
- 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.
Se define como la cantidad de carga transportada en un segundo por una corriente de un amperio de intensidad de corriente eléctrica.
La constante de proporcionalidad depende de la constante dieléctrica del medio en el que se encuentran las cargas.
La constante, si las unidades de las cargas se encuentran en Coulomb es la siguiente
y su resultado será en sistema MKS ()En el siguiente video ( en Inglés) se puede ver una explicación del experimento de Charles Coulomb.
En ésta página ( en Inglés ) se puede encntrar información sobre los inconvenientes que puede crear la electrostática y como solucionarlos .
miércoles, 1 de mayo de 2013
Lugar donde los alumnos curiosos pueden hacer preguntas y a científicos
Este blog está pensado para ser utilizado por los alumnos de quinto año de la orientación Ciencias Naturales de las Escuelas de Educación Secundaria de la Provincia de Buenos Aires.
En el Argonne National Laboratory ( USA ) hay un cuerpo de más de 90 científicos ( Físicos, Bioquímicos, Químicos, Biólogos) disponibles para responder a las inquietudes de cualquier persona curiosa.Hay, además , un archivo con las respuestas a muchas preguntas realizadas.
Adelante con las preguntas !
Vamos a usar frecuentemente el concepto de "campo".
En física, un campo representa la distribución espacial de una magnitud física que muestra cierta variación en una región del espacio. Matemáticamente, los campos se representan mediante la función que los define. Gráficamente, se suelen representar mediante líneas o superficies de igual magnitud.Históricamente fue introducido para explicar la acción a distancia de las fuerzas de gravedad, eléctrica y magnética.
En física el concepto surge ante la necesidad de explicar la forma de interacción entre cuerpos en ausencia de contacto físico y sin medios de sustentación para las posibles interacciones. La acción a distancia se explica, entonces, mediante efectos provocados por la entidad causante de la interacción, sobre el espacio mismo que la rodea, permitiendo asignar a dicho espacio propiedades medibles. Así, será posible hacer corresponder a cada punto del espacio valores que dependerán de la magnitud del cuerpo que provoca la interacción y de la ubicación del punto que se considera.
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