Isaac Newton
En esta entrega hablaremos de uno de los más importantes científicos de la historia, Isaac Newton, el cual nos hará aprender cientos de cosas a través de la entrega
Isaac Newton, uno de los más influyentes científicos de la historia tiene dos fechas de nacimiento (25 de diciembre de 1642 y 4 de enero de 1943) según la historia pero esto sólo se debe a un sencillo problema que hubo en la época.
El problema es el siguiente: El calendario actual(Gregoriano) solo se adaptó en europa en los países católicos, por lo que en Inglaterra, país de creencia anglicana no se implantó hasta muchos años después, y por eso hubo un desfase temporal muy grande.
A Newton se le conoce especialmente por decir la siguiente frase: Si he visto más lejos es porque estoy sentado sobre los hombros de gigantes. Analizémosla
Cuando Newton dijo esa frase, quería decir que si no hubiera sido de otros matemáticos, físicos o filósofos anteriores a él, no hubiera sido capaz de desarrollar sus teorías. Estos personajes fueron tan célebres como Aristóteles, Copérnico,Descartes o Galileo.
Esta frase fue escrita por Isaac Newton en unas de sus cartas a Robert Hooke, aunque bien es cierto que muchos historiadores sostienen que esta frase no era más que una cita de otros filósofos anteriores al británico.
-Aristóteles y sus teorías
Aristóteles fue uno de los personajes más influyentes de la historia de la ciencia. No únicamente por sus hallazgos o razonamientos en sí, éstos últimos más bien escasos, sino por las consecuencias y reacciones que tuvieron dentro de la sociedad. Esto hizo que la iglesia comenzara a predicar sus teorías a la gente, .Esto en términos eclesiásticos significaba obligar a la gente a creerlas sin razonar por qué. Cuestionarlas significaba herejía, lo que hace algo menos de dos mil años te llevaba casi siempre a la hoguera. Por suerte el mundo evolucionó, y los seres humanos con él. Las mentes más avanzadas consiguieron ir poco a poco desmontando gran parte de las teorías aristotélicas, que hoy día a los que las leemos nos parecen exageradamente increíbles. No obstante, la iglesia, siempre con su afán de progresar tan característico, iba a poner algunos impedimentos a quienes formulasen las nuevas teorías.
Miremos en qué se basaba el mundo aristotélico.
Según el filósofo griego, el universo era un lugar finito cuyo centro era La Tierra. Estudios y experimentos, justo lo que le faltó a Aristóteles, demostraron que esta afirmación es completamente falsa. También dividía el mundo es dos partes: El mundo sublunar y el mundo supralunar. El mundo sublunar era donde residían los mortales, y el supralunar, hecho a base de éter, constaba de los hasta entonces conocidos cinco planetas, donde estaban los Dioses. Ningún estudio de ninguna manera ha contemplado la posibilidad de la existencia de este último mundo como tal.
Parece ser que Aristóteles no tuvo mucha suerte con sus hallazgos. Decimos suerte ya que era en lo que se basaban su teoría. Su ignorancia acerca de muchos sucesos que probaban sus teorías hacían que fuese difícil que sus teorías fueran veraces.
-Eje de los científicos mencionados durante el capítulo:
-Telescopio de Newton
En este apartado trataremos de analizar las ventajas del nuevo telescopio de Isaac Newton en comparación a los que se habían inventado hasta entonces. La principal ventaja es que el telescopio de Newton estaba hecho por espejos, los cuales eran capaces de proporcionar una mejor visión debido a que reflejaban la luz en vez de absorberla como hacían las lentes que formaban el telescopio de Galileo, que a su vez proporcionaban una peor calidad de imagen.
El telescopio de Galileo tenía unas lentes que invertían las imágenes, algo que no hacían los espejos del telescopio de Newton.
El telescopio de Newton era de menor tamaño que el de Galileo y doblaba los aumentos posibles
Reflexión es el fenómeno que ocurre cuando la luz incide sobre un objeto opaco y vuelve a su lugar de origen, en cambio la refracción es el cambio de dirección que experimenta la luz al pasar de un medio material a otro.
-Dispersión de la luz: Experimento
Este experimento no fue fácil de realizar. Nos costó mucho conseguir encontrar la manera de perfilar la botella para que dispersase la luz en siete colores. Al final no conseguimos reflejar la luz con una botella y no teníamos un prisma con el que realizar el experimento. Por ello usamos otro objeto que conseguía dispersar la luz también, un CD.
No sabemos si el CD refleja la luz de la misma maner que una botella o un prisma, pero si hay destellos de luz en algunas partes del mismo que nos hace indicar que sí lo hace. También nos pareció curioso que un cuerpo como un CD pudiese dispersar la luz blanca, y pudimos llegar a hacer algunas conjeturas de por qué ocurre, pero no son más que conjeturas, y posiblemente nos hayamos equivocado.
-El arco iris: el primario y el secundario
El arco iris primario es el resultado a la refracción de la luz del sol sobre las gotas de agua de la lluvia, reflejándose en parte en la cara posterior de las gotas y llegando a nuestros ojos. Y el arco iris secundario se forma 10 grados más abajo que el primario y tiene los colores invertidos del primario y es el doble de ancho
Ley de Gravitación Universal y leyes de Newton
Newton realizó diversas Leyes, entre ellas sus “Leyes de Newton” (tres) y la ley de Gravitación universal
- 1ª Ley de Newton. Principio de inercia:
“Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él.” (Corpus omne perseverare in statu suo quiescendi vel movendi uniformiter in directum, nisi quatenus illud a viribus impressis cogitur statum suum mutare)
Esta ley enuncia que un cuerpo no puede cambiar por sí solo su estado inicial, ya sea en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, a menos que se aplique una fuerza o una serie de fuerzas cuyo resultante no sea nulo sobre él. Por tanto, Newton llega a la conclusión de que todo cuerpo en movimiento siempre está sometido a ciertas fuerzas, y se fijo en las que tienen sentido opuesto de la dirección del cuerpo, es decir, aquellas fuerzas como el roce o la fricción que frenan progresivamente al cuerpo, hasta pararlo. asi pues llega a la conclusión de que un cuerpo en movimiento no se detiene de forma natural si no se aplica una fuerza sobre él, al igual que un cuerpo en reposo (con V=0) no puede variar su velocidad si no se le aplica una fuerza.
- 2ª Ley de Newton. Principio fundamental de la dinámica:
“El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime”(Mutationem motus proportionalem esse vi motrici impressæ, & fieri secundum lineam rectam qua vis illa imprimitur)
Es decir, si sobre un cuerpo actúa una fuerza resultante, dicho cuerpo cambiará su velocidad (se acelerará). Dicha fuerza resultante y aceleración son inversamente proporcionales a la masa del cuerpo.
En términos matemáticos se expresa como 
es el momento lineal
la fuerza total o fuerza resultante.
Si despejamos dicha ecuación acabaremos obteniendo que
- 3ª Ley de Newton. Principio de acción y reacción:
“ Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: quiere decir que las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto” (Actioni contrariam semper & æqualem esse reactionem: sive corporum duorum actiones in se mutuo semper esse æquales & in partes contrarias dirigi)
Esta ley expone que por cada fuerza que actúa sobre un cuerpo (empuje), este realiza una fuerza de igual intensidad, pero de sentido contrario sobre el cuerpo que la produjo. Dicho de otra forma, las fuerzas, situadas sobre la misma recta, siempre se presentan en pares de igual magnitud y de dirección, pero con sentido opuesto.
LEY DE GRAVITACIÓN UNIVERSAL
La Ley de Gravitación Universal describe la interacción gravitatoria entre distintos cuerpos con masa, y es Newton quien establece por primera vez una relación cuantitativa (deducida empíricamente de la observación) de la fuerza con que se atraen en la historia.
La ley de la Gravitación Universal predice que la fuerza ejercida entre dos cuerpos de masas 
y 
separados una distancia 
es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, es decir:
y separados una distancia es proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia, es decir:
Por tanto, a partir de los videos proporcionados a partir del blog de la tarea obtenemos la siguiente información:
- A partir de un ángulo, altura y velocidad inicial, se puede sacar un objeto fuera de la atmósfera terrestre , alrededor de unos 28000 km/h para que la gravedad terrestre lo hiciese bajar de nuevo. En la explicación toman de ejemplo a la Luna, y el movimiento que realiza. Tal como se menciona “la Luna también se mueve lateralmente, así que, a poco que caiga, también se aleja en esa dirección, por lo que la suma de todos estos desplazamientos es una órbita alrededor de la Tierra”. Por tanto se podría decir que ejerce un tipo de aceleración centrípeta perpendicular al centro de la Tierra, haciendo que la Luna siga una trayectoria y que gire sobre sí misma.
-Momento lineal
El momento lineal es es resultado de multiplicar la masa de un cuerpo por su velocidad instantánea. Este concepto es fundamental para entender cómo funcionan gran parte de los movimientos que conocemos.
El momento lineal se puede aplicar perfectamente a las leyes de Newton, explicadas anteriormente.
La primera ley de Newton dice que si a un cuerpo que está en reposo no le aplicas ninguna fuerza adicional, éste no se moverá. Al ser su velocidad instantánea 0, al multiplicarlo por la masa nos sale que el momento lineal es 0, hecho que nos confirma que el objeto en cuestión se haya mantenido en reposo.
La segunda ley de Newton es en la que el momento lineal es más importante. Cuando se le aplica una fuerza F a un cuerpo, cuanta menos masa tenga el cuerpo al que se le aplica esa fuerza, a mayor velocidad se moverá. Esto determina que la masa y la velocidad son magnitudes proporcionales. Un cuerpo que se mueve a una velocidad constante tiene que tener una masa y velocidad distintas a cero, por lo que el movimiento lineal también lo es. Cuando una de estas dos magnitudes aumenta su valor, el momento lineal hará lo propio, ya que no deja de ser el producto de la masa de un cuerpo por la velocidad que lleve. Un cuerpo que mantenga una velocidad constante no cambiará su momento lineal hasta que a ese cuerpo se le aplique otra fuerza que cambie su velocidad.
El momento lineal de cuerpos que se aceleran van cambiando cada instante, ya que la velocidad es la que está cambiando.
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? ¿es compatible con el tercer principio de Newton? ¿Qué es la velocidad orbital? Experimenta con el cañón de Newton para resolver esta cuestión.
Después de ver el vídeo proporcionado por la tarea, y leernos el capítulo de Newton, que alude a una fuerza centrífuga que es la causante de que la Luna no caiga sobre la Tierra, hemos llegado a la conclusión de que preferimos la explicación del libro, ya que si pensamos en la 3ª Ley de Newton (explicada previamente), sabremos que la fuerza centrípeta de la Tierra(de la explicación del vídeo) que se realiza sobre la Luna (que realiza efectos a la Tierra en el mar: corrientes, mareas, …) es debida a la atracción de las masas, pero no podría tener más efectos sobre la Tierra, por tanto no es compatible con la Ley.
La velocidad orbital es la velocidad que tiene un planeta, satélite, ...o similar en su órbita alrededor de otro cuerpo celeste depende de diversos factores, como el radio de dicho cuerpo celeste y de las diversas leyes de Kepler.
Con la ayuda de un simulador, comprobaremos cual es la velocidad mínima para sacar un objeto fuera de la fuerza gravitacional de la Tierra. Probando con diversos valores, llegamos al valor que el mismo Newton más o menos dió, 28000 km/h, y lo que acaba sucediendo es que el cuerpo se acaba marchando.
Realizados por los contribuyentes del blog, Juan Iñaki y Carlos.
Con la ayuda de un simulador, comprobaremos cual es la velocidad mínima para sacar un objeto fuera de la fuerza gravitacional de la Tierra. Probando con diversos valores, llegamos al valor que el mismo Newton más o menos dió, 28000 km/h, y lo que acaba sucediendo es que el cuerpo se acaba marchando.
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