VEINTE MIL LEGUAS DE VIAJE SUBMARINO ( PARTE II )-

COMPRENDE  DE LOS CAPITULOS XIV AL XXIV.

Debió de haber sido un viaje demasiado espectacular para poder disfrutar de cada una de las escenas y paisajes, y aunque para Ned Land era simplemente una acción de secuestro, para consejo y el profesor  Aronnax era una experiencia inolvidable, de la cual no podían creer.

Es casi imposible describir la expresión de cada uno de los personajes  al encontrarse ante una maravillosa constelación de bellezas naturales, viendo desfilar ante sus ojos multitudes de especies marinas, nunca antes habían tenido la oportunidad sus ojos de ver tan maravilloso espectáculo.

 Es una obra que aporta una enriquecida información acerca de cómo la física ha venido evolucionando a medida que el hombre sigue teniendo esa necesidad de conocer y experimentar cosas nuevas. Para muestra está la experiencia de nuestros aventurados personajes.

 La precisión y la inteligencia hacen de Este libro una obra extraordinaria en la que sumergen al lector bajo otro mundo existente, pero muy desconocido bajo el mar.

Cetáceos, algas, corales, peces y todo tipo de fauna marina, pudieron admirar aquellos aventureros que se encontraban en el fondo del mar;  vislumbrando y captando cualquier tipo de imagen en su memoria, con la mas sigilosa alerta ante la aparición de cualquier animal extraño.  No faltaba como en otras obras, la situación de riesgo para los protagonistas, en donde sus vidas corrían peligro bajo la mar, viendo pasar ante sus ojos un par de tiburones,  más que despistados, parecían ciegos  al no ver alimento comestible ante sus narices, pero que mas da así es la historia, era demasiado prematura perder a nuestros exploradores.

El principio de Arquímedes, la densidad, la potencia eléctrica, la mecánica son temas que no pasan desapercibidos por el autor, y nos enseñan que las leyes naturales que rigen nuestro planeta, no son nada más que leyes estipuladas y descubiertas por personajes celebres con aportaciones en la física, y ni que decir de su aplicación, que de manera sencilla el autor nos da una denotada explicación. En la que las situaciones fuera de control son resueltas bajo estos conocimientos  previos.

Su viaje se ve entorpecido por una colisión, que parece frustrar los planes de expedición. Pero a medida que sigue la lectura observamos como los problemas son resueltos por nuestro querido narrador.

A medida que se empieza a desarrollar el autor nos hace interesarnos más y más en la trama de esta gran obra, que es de recomendar a nuestros amigos lectores

VECTORES

VECTORES

CARACTERISTICAS DE UN VECTOR

Un vector cualquiera tiene las siguientes características:

1.- Punto de aplicación u origen.

2.-Magnitud, intensidad o modulo del vector.

3.- Dirección.

4.- Sentido.

Los vectores pueden clasificarse coplanares, si se encuentran en el mismo plano, o en dos ejes, y no coplanares si están en diferentes planos, es decir en tres ejes.

SISTEMAS DE VECTORES COLINIALES

Un sistema de vectores colineales se representa cuando los vectores se localizan en la misma dirección o línea de acción.

SISTEMAS DE VECTORES CONCURRENTES

Un sistema de vectores es concurrente cuando la dirección o línea de acción de los vectores cruza un punto, el punto de cruce constituye el punto de aplicación de los vectores.

RESULTANTE Y EQUILIBRANTE DE UN SISTEMA DE VECTORES

-La resultante de un sistema de vectores es el vector que produce el solo, el mismo efecto de los demás vectores del sistema. Por ello, un vector resultante es capaz de sustituir un sistema de vectores.

-La equilibrante, como su nombre lo indica es la encarga de equilibrar el sistema, por tanto, tiene la misma magnitud y dirección que la resultante pero con sentido contrario.

PROPIEDADES DE VECTORES

PROPIEDADES DE TRANSMISIBILIDAD DEL PUNTO DE APLICACIÓN

El efecto externo de un vector no se modifica si se traslada en su misma dirección. Por ejemplo si se desea mover un cuerpo horizontalmente, aplicando una fuerza, el resultado será el mismo si lo jalamos o lo empujamos.

PROPIEDADES DE LOS VECTORES LIBRES

Los vectores no se modifican si se trasladan paralelamente a sí mismos. Esta propiedad la utilizaremos al sumar vectores con los métodos gráficos del paralelogramo, triangulo y polígono.

SUMA DE VECTORES

Cuando necesitamos sumar dos o más magnitudes escalares de la misma especie lo hacemos aritméticamente.

COMPOSICION Y DESCOMPOSICION RECTANGULAR DE VECTORES

Un sistema de vectores puede sustituirse por otro equivalente, el cual contengan un número mayor o menor de vectores que el sistema considerado. El sistema equivalente tiene un número mayor de vectores, el procedimiento se llama descomposición, el sistema equivalente tiene un número menor de vectores, el procedimiento se llama composición

DESCOMPOSICION.

Se llama componentes de un vector aquellos que lo sustituyen en la descomposición, por ejemplo: encontrar gráfica y analíticamente las componentes rectangulares de un vector.

SOLUCION POR METODO GRAFICO

Para encontrar de forma gráfica los componentes rectangulares perpendiculares del vector, primero tenemos que establecer una escala. Para este caso puede ser 1cm=10N.

Trazamos nuestro vector al medir el ángulo 30° con el transportador. Después, a partir del extremo vector, trazamos una línea hacia el eje de las “X” y hacia el eje “Y”. En el punto de intersección del eje quedara el extremo del vector componente Fx. En el punto de intersección del eje “y”, quedara el extremo del vector componente Fy. En ambos componentes su origen será el mismo que tiene el vector F= 40N el cual estamos descomponiendo.

Para encontrar el valor de la componente en “X” del vector F o sea “fx” basta de medir con la regla la longitud y de acuerdo a su escala encontrada en su valor.

METODO ANALITICO

A fin de determinar el valor de las componentes en forma analítica observamos que se forma un triángulo rectángulo al proyectar una línea hacia el eje de las “X” y otro al proyectar una línea hacia al eje de las “Y”. Trabajaremos solo con el triángulo rectángulo formado al proyectar la línea hacia el eje de las “X”. Las componentes perpendiculares del vector “F” será: para Fx, en cateto adyacente y para Fy el cateto opuesto al ángulo 30°.

Por tanto, debemos calcular cuánto valen esto 2 catetos; para ello, utilizaremos las funciones trigonométricas seno y coseno. Para calcular Fy utilizaremos la función “seno”, para calcular Fx usamos coseno Fx.

Seno= cateto opuesto/hipotenusa.

Coseno=cateto adyacente/hipotenusa.

Tangente=cateto adyacente/cateto opuesto.

SUMA DE VECTORES CONCURRENTES

Cuando en forma gráfica se desean sumar 2 vectores concurrentes se utilizan el método del paralelogramo. Mientras para encontrar la resultante por el método analítico se usa el teorema de Pitágoras, si los 2 vectores forman un ángulo de 90°, pero si originan cualquier otro ángulo se usa la ley de “coseno” y para calcular el ángulo de la resultante se aplica la ley de “seno”.

-FUNCIONES TRIGONOMETRICAS Y TEOREMA DE PITAGORAS

En un triángulo rectángulo encontramos las siguientes funciones trigonométricas.

Seno∞= cat. Op. /hip.

Coseno∞= cat.ad./hip.

Tangente∞= cat. Op. /cat.ad.

TEOREMA DE PITAGORAS

El teorema de Pitágoras, el cuadrado de la hipotenusa es igual a la suma de los catetos “a²=b²+ c²

Por el método gráfico y analítico hallar la resultante y el ángulo de formar horizontal, en la siguiente suma de vectores. Establecemos primero la escala y trazamos los vectores con su ángulo de 90°. Dibujamos la paralela de cada vector y obtenemos el paralelogramo. Medimos la resultante y el ángulo formado.

-METODO ANALITICO

Para calcular la resultante debemos encontrar uno de los 3 lados de un triángulo oblicuo, cuyos lados conocidos son, F₁ y F₂ aplicamos la ley de “coseno” tomando en cuenta que el triángulo oblicuo “β” formado por los 2 vectores es de 150°.

Aplicamos la ley de coseno para encontrar la resultante: F_R=√F₁²+F₂²-2(F₁) (F2) (Cos β)

Para calcular el ángulo ∞que forma la resultante con respecto a la horizontal aplicamos la ley de “seno”: F₁ /sen ∞=F_R /sen β

LOS FLUIDOS

La hidráulica es parte de la física que estudia la mecánica de los fluidos; analiza las leyes que rigen el movimiento de los líquidos y las técnicas para mejor tendencia de las causas. La hidráulica se divide en 2 partes:

-La hidrostática relacionada con los líquidos en reposo.

-La hidrodinámica que estudia el comportamiento de los líquidos y gases porque ambos tienen propiedades comunes; no obstante conviene recordar que un gas es muy ligero, y por tanto puede comprimirse con facilidad, mientras un líquido es prácticamente incompresible.

CARACTERISTICAS DE LOS LIQUIDOS

-Viscosidad: Se puede definir como una medida de la resistencia que opone un líquido a fluir.

Si en un recipiente perforado en el centro se hace fluir, por separado, miel, leche, agua y alcohol observamos que cada líquido fluye con rapidez distinta, mientras más viscosa sea un líquido, mas tarda en fluir.

La unidad de viscosidad en el sistema internacional “poise ville” definido como la viscosidad que tiene un fluido cuando su movimiento rectilíneo uniforme sobre una superficie plana es retardado por una fuerza de Newton por m² de superficie de contacto con el fluido, cuya velocidad respecto a la superficie es 1m por segundo.

Formula ( poiseville=1N/m²)

TENSION SUPERFICIAL

La tensión superficial que la superficie de un líquido se comporte como una membrana elástica. Este fenómeno se presenta debido a la atracción entre las moléculas del líquido.

COHESION

Es la fuerza que mantiene unidas a las moléculas de una misma sustancia. Por la fuerza de cohesión si 2 gotas de agua juntas forman solo una.

Una característica “adherencia”: Es la fuerza de atracción que se manifiesta entre las moléculas de 2 sustancias diferentes en contacto. Comúnmente las sustancias líquidas se adhieren a los cuerpos sólidos.

RESUMEN DE VEINTE MIL LEGUAS DE VIAJE SUBMARINO (JULIO VERNE)

                                               Comprende del capitulo I al XIII.
Es un libro bastante interesante, donde se detallada de forma peculiar las incógnitas de la vida. No es fácil poder describir cada una de las circunstancias en las que se desarrollo esta historia. Afortunadamente cada una de ellas nos transporta a otra dimensión y nos hace sentir fuera del mundo ordinal en el que vivimos, denotando así la necesidad de imaginar cada una de estas escenas en nuestra cabeza. La trama muy bien organizada, tanto que hace que el lector tenga una lectura minuciosa. 

El principio de esta obra es muy  bueno, porque permite al lector formar ideas y  permitirle a la imaginación hacer su parte. Lo que más me llamo la atención es que las personas especulaban acerca del origen, el proceder y la naturaleza de aquel ser cuya fama se hacía cada vez más grande, y aunque las ideas arrojaban una inclinada razón de que aquella cosa era un animal demasiado gigante, parecido a un pulpo, la gente ni sentía esa confianza, mucho menos la certeza de que aquello fuera ese animal. De esta forma Verne trata de mantener nuestra atención.

La gente vivía aterrada con el simple hecho de saber que aquella cosa era la causante de tantas desgracias  navales, en contra de aquellos barcos cuyo oficio era la pesca. Pero sin más ni más aparece el súper héroe de cada historia, quien se echa a la mar con una expedición. De lo más dispuestos por atrapar a ese animal, estos expertos en caza se preparaban para poder lograr su cometido, es ahí donde empieza el lector por interesarse más y más, sin parar, por seguir la lectura.

La trama se empieza a desarrollar, la ignorancia de estos hombres, acerca de la clase y naturaleza de aquel ser, hizo que su barco se hundiera en alta mar, afortunadamente el cazador, el maestro y su fiel amigo no sufrieron ningún daño. Dentro de aquella agonía de no poder obtener victoria de vida en altamar, sus esperanzas casi muertas, empiezan a resucitar, la aparición de aquel objeto raro, cuyas paredes eran de metal solido, tan difícil de roer.

¡Quién iba a pensar que era un submarino!, y que por dentro estaba gobernado por una persona antisocial y llena de orgullo por su artefacto creado. Llama la atención el orden y lo culto que este hombre era, pero no era para menos, teniendo muchos días debajo del mar, era para menos que dedicara su tiempo a la lectura y la meditación.

Lo que más me llama la atención es el funcionamiento y el perfecto orden de aquella maquina, y aunque el capitán no era un hombre tan erudito y sabio en cuanto a los métodos físicos, la practica había sido de este el mejor conocimiento y la mejor ayuda para conocer bien las partes de aquel artefacto muy peculiar.

LAS LEYES DE NEWTON

Es difícil imaginar como un una ley sumamente importante, nace de un simple acontecimiento. Aludiendo a esto, hago como referencia y como ejemplo a uno de los personajes importantes dentro de la física, me refiero a Isaac Newton. Quien iba a pensar que un simple accidente en donde una fruta muy exquisita como o es la manzana iba a provocar en él, la más importante duda, porque le cayó esa manzana y lo golpeo. Para nosotros quizás era sencillo, pero en aquella época era un tabú. Y aunque suene algo chistoso, esta aportacion científica llego a unas de las aportaciones más importantes en la historia del hombre. Citare algunos de los legados importantes que este hombre aporto, a decir las tres leyes de Newton.

Isaac Newton demostró que la velocidad de los objetos que caen aumenta continuamente durante su caída. Esta aceleración es la misma para objetos pesados o ligeros, siempre que no se tenga en cuenta la resistencia del aire (rozamiento). Newton mejoró este análisis al definir la fuerza y la masa, y relacionarlas con la aceleración.

Para los objetos que se desplazan a velocidades próximas a la velocidad de la luz, las leyes de Newton han sido sustituidas por la teoría de la relatividad de Albert Einstein. Para las partículas atómicas y subatómicas, las leyes de Newton han sido sustituidas por la teoría cuántica. Pero para los fenómenos de la vida diaria, las tres leyes del movimiento de Newton siguen siendo la piedra angular de la dinámica (el estudio de las causas del cambio en el movimiento).

Las leyes del movimiento de Newton

Con la formulación de las tres leyes del movimiento, Isaac Newton estableció las bases de la dinámica.

Primera ley de Newton (equilibrio)

Un cuerpo permanece en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme (M.R.U. = velocidad constante) si la fuerza resultante es nula (ver condición de equilibrio).

El que la fuerza ejercida sobre un objeto sea cero no significa necesariamente que su velocidad sea cero. Si no está sometido a ninguna fuerza (incluido el rozamiento), un objeto en movimiento seguirá desplazándose a velocidad constante.

Para que haya equilibrio, las componentes horizontales de las fuerzas que actúan sobre un objeto deben cancelarse mutuamente, y lo mismo debe ocurrir con las componentes verticales. Esta condición es necesaria para el equilibrio, pero no es suficiente. Por ejemplo, si una persona coloca un libro de pie sobre una mesa y lo empuja igual de fuerte con una mano en un sentido y con la otra en el sentido opuesto, el libro permanecerá en reposo si las manos están una frente a otra. (El resultado total es que el libro se comprime). Pero si una mano está cerca de la parte superior del libro y la otra mano cerca de la parte inferior, el libro caerá sobre la mesa. Para que haya equilibrio también es necesario que la suma de los momentos en torno a cualquier eje sea cero. Los momentos dextrógiros (a derechas) en torno a todo eje deben cancelarse con los momentos levógiros (a izquierdas) en torno a ese eje. Puede demostrarse que si los momentos se cancelan para un eje determinado, se cancelan para todos los ejes. Para calcular la fuerza total, hay que sumar las fuerzas como vectores.

 Segunda ley de Newton (masa)

Para entender cómo y por qué se aceleran los objetos, hay que definir la fuerza y la masa. Una fuerza neta ejercida sobre un objeto lo acelerará, es decir, cambiará su velocidad. La aceleración será proporcional a la magnitud de la fuerza total y tendrá la misma dirección y sentido que ésta. La constante de proporcionalidad es la masa m del objeto. La masa es la medida de la cantidad de sustancia de un cuerpo y es universal.

Cuando a un cuerpo de masa m se le aplica una fuerza F se produce una aceleración a.

F = m.a

Unidades: En el Sistema Internacional de unidades (SI), la aceleración a se mide en metros por segundo cuadrado, la masa m se mide en kilogramos, y la fuerza F en newtons.

Se define por el efecto que produce la aceleración en la fuerza a la cual se aplica. Un newton se define como la fuerza necesaria para suministrar a una masa de 1 kg una aceleración de 1 metro por segundo cada segundo.

Un objeto con más masa requerirá una fuerza mayor para una aceleración dada que uno con menos masa. Lo asombroso es que la masa, que mide la inercia de un objeto (su resistencia a cambiar la velocidad), también mide la atracción gravitacional que ejerce sobre otros objetos. Resulta sorprendente, y tiene consecuencias profundas, que la propiedad inercial y la propiedad gravitacional estén determinadas por una misma cosa. Este fenómeno supone que es imposible distinguir si un punto determinado está en un campo gravitatorio o en un sistema de referencia acelerado. Albert Einstein hizo de esto una de las piedras angulares de su teoría general de la relatividad, que es la teoría de la gravitación actualmente aceptada.

Se deduce que:

1 kgf = 9,81 N

En particular para la fuerza peso:

P = m.g

 Tercera ley de Newton (acción y reacción)

Cuando a un cuerpo se le aplica una fuerza (acción o reacción), este devuelve una fuerza de igual magnitud, igual dirección y de sentido contrario (reacción o acción).

Por ejemplo, en una pista de patinaje sobre hielo, si un adulto empuja suavemente a un niño,no sólo existe la fuerza que el adulto ejerce sobre el niño, sino que el niño ejerce una fuerza igual pero de sentido opuesto sobre el adulto. Sin embargo, como la masa del adulto es mayor, su aceleración será menor.

La tercera ley de Newton también implica la conservación del momento lineal, el producto de la masa por la velocidad. En un sistema aislado, sobre el que no actúan fuerzas externas, el momento debe ser constante. En el ejemplo del adulto y el niño en la pista de patinaje, sus velocidades iniciales son cero, por lo que el momento inicial del sistema es cero. Durante la interacción operan fuerzas internas entre el adulto y el niño, pero la suma de las fuerzas externas es cero. Por tanto, el momento del sistema tiene que seguir siendo nulo. Después de que el adulto empuje al niño, el producto de la masa grande y la velocidad pequeña del adulto debe ser igual al de la masa pequeña y la velocidad grande del niño. Los momentos respectivos son iguales en magnitud pero de sentido opuesto, por lo que su suma es cero.

Otra magnitud que se conserva es el momento angular o cinético. El momento angular de un objeto en rotación depende de su velocidad angular, su masa y su distancia al eje. Cuando un patinador da vueltas cada vez más rápido sobre el hielo, prácticamente sin rozamiento, el momento angular se conserva a pesar de que la velocidad aumenta. Al principio del giro, el patinador tiene los brazos extendidos. Parte de la masa del patinador tiene por tanto un radio de giro grande. Cuando el patinador baja los brazos, reduciendo su distancia del eje de rotación, la velocidad angular debe aumentar para mantener constante el momento angular.

Un libro colocado sobre una mesa es atraído hacia abajo por la atracción gravitacional de la Tierra y es empujado hacia arriba por la repulsión molecular de la mesa. Como se ve se cumplen todas las leyes de Newton.

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HISTORIA DE LA FISICA

No cabe duda de que el mayor de los conocimientos  que hoy en día poseemos, empezó por algo sencillo e insignificante. Para la mayoría de nosotros como seres humanos, con capacidades de razonar, siempre buscamos una respuesta lógica y certera acerca de lo que nos rodea. Vivimos rodeados de una naturaleza infinita y gracias a eso, puede nacer en nosotros esa sed de saber el funcionamiento de cada fenómeno de acuerdo a su forma o especie.
Respiramos, vivimos, caminamos y estamos en constante movimiento, pero, ¿ alguna vez te has preguntado a que se debe? Yo creo que sí. El porque en nuestra era se ha convertido en el pan de cada día de muchos eruditos  que  han tratado de satisfacer esa hambre de conocimiento. La curiosidad a formado parte fundamental en el hombre y no queda más que agradecer eso, ya que es la curiosidad la que nos ha llevado a grandes descubrimientos y a un nido de conocimientos que han aportado muchos avances y grandes ayudas para el bienestar del hombre y la mejora de calidad de vida, y eso es lo que se ha estado buscando desde el principio. Es por ello que la aplicación de esta ciencia ha venido desde días remotos, en donde los hombres han tratado de explicarse los fenómenos ocurridos y su mutua relación (Enciclopedia autodidactica: Océano Color, física I).

En conclusión, la física no es algo pasajero y producto de un pensamiento o de la vana imaginación del hombre, sino surge de la necesidad de dar respuesta a todo o que nos rodea, y es algo que no se va a terminar a menos que el hombre deje de existir.

VER LA FISICA DE MANERA SENCILLA

"Hoy estamos a 28 °C", "me da un kilo de tortillas", "le faltan mandarinas para mi kilo". ¿Como saber la cantidad exacta?¿cuanta cantidad de producto es un kilo?¿por que hace tanto calor y a que se debe? Son frases e incognitas que podemos observar en nuestra vida diaria, y si nos sentamos a cuestionar y buscar las razones para dar una explicación lògica a este fenomeno, podriamos encontrarnos con un muro de dificultades. Para favorecimiento de la sociedad, la fisica ha hecho una aportación significativa, de tal manera que en ella podamos encontrar las respuestas a esas interrogantes.

La fisica en si, es la ciencia que estudia las propiedades de la materia y energia, considerando tan solo los atributos capaces de medida (http://www.fisicanet.com.ar/fisica/index.php), significa que; para nuestro beneficio, en la fisica como ciencia; podremos aprender a utilizar de manera sencilla las unidades de medicion, propiedades y caracteristicas de los cuerpos, que por durante mucho tiempo nos hemos familiarizados; como por ejemplo: el peso (en kg, gr, etc.), volumen  (m³, dm³, cm³, etc.),  area. (cm², m²). Viendolo de esa forma podremos encontrar el sentido y la importancia de esta ciencia.

 Desafortunadamente muchos estudiantes tenemos un concepto erroneo de lo que realmente es la fisica como materia, incluso ni siquiera tenemos una idea clara de lo que esta ciencia hace por nosotros que cualquier otra. Si bien la fisica requiere de conocimientos de numeros, formulas y medidas; y como es una ciencia, dichos conocimientos deben de ser exactos. Es por ello que la fisica se apoya en otras ciencias como las matematicas.

Hoy en dia el ser humano no se encuentra conforme ante fenomenos muy modernos que ocurren en nuestro planeta, por ello a recurrido a la observacion y experimentacion, valiendose de otras herramientas multidisciplinarias como lo es la biotecnologia. Ambas tratan de comprobar y explicar los acontecimientos de la era moderna.

No tenemos  que matarnos en bibliotecas, devorando libros, y sentados  en la computadora, simplemente con y sin conocimiento " seguir practicando la fisica en nuestro diario vivir", que la ciencia entre mas practica, mas se entiende.