ISAAC NEWTON
Alexander Pope Isaac Newton (1643-1727) es, probablemente, el científico más completo de la historia, puesto que aunó la experimentación, con la propuesta de explicaciones teóricas y con el desarrollo del lenguaje matemático necesario para que sus ideas sobre el mundo físico se pudieran expresar en un lenguaje universal.
Por: Carlos del Burgo y Javier Calatrava
4ºESO-B 14-2-2015
CUESTIONES
1- Resuelve el siguiente enigma: ¿Por qué Isaac Newton tiene dos fechas de nacimiento 25 de diciembre de 1642 y 4 de enero de 1643?
Por lo general, se dice que Isaac Newton nació el día de Navidad, pero hay una cierta ambigüedad en esto porque Inglaterra todavía estaba usando el "viejo" calendario juliano en el momento del nacimiento de Newton, mientras que el resto de Europa adoptó el calendario gregoriano "moderno" (más tarde adoptado por Inglaterra y todavía en uso hoy en día). De acuerdo con el calendario moderno, Newton nació el 4 de enero de 1643, pero de acuerdo con el calendario vigente en el momento y lugar de su nacimiento, que nació el 25 de diciembre de 1642. (Se ha especulado que este hecho llevó a cabo algún significado para el lado místico de la imaginación de Newton, y ayuda a explicar su fascinación por la interpretación bíblica, ya que difícilmente puede haber dejado de notar que nació el día de Navidad sin padre mundano - su padre natural Robert, un agricultor, después de haber muerto unos 3 meses antes el nacimiento de Isaac.)
Una pregunta aún más difícil es si Newton nació en el mismo año murió Galileo (como comúnmente se dice). Galileo murió el 08 de enero 1642 (gregoriano) y Newton nació el 25 de diciembre 1642 (Juliano). Pero cuando se coloca en el mismo calendario de los dos eventos se dividen en diferentes años. Para hacer las cosas aún más confusas, en muchas regiones inglesas de ese tiempo todavía se considera 25 de marzo para ser el primer día del año natural, por lo que por el viejo lectura Inglés del calendario italiano, Galileo murió en 1641.
Información extraída de la siguiente página web:
2- ¿Qué quiso decir Newton con su expresión "Si he visto más lejos es porque estoy sentado sobre los hombros de gigantes"? ¿Esa frase es realmente original de Newton?
Con esa expresión Newton se refería a que si él había descubierto algo o había llevado a cabo algún logro, era gracias a la información o al esfuerzo de otros grandes científicos en el pasado, que no era solo su logro. Creo que es un gran acto de humildad.
Esta frase no es original de Newton, ya que fue dicha por un filósofo anterior a newton, llamado Bernardo de Chartres. Además de él, otras personas, menos célebres que Newton, la usaron.
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?
La visión aristotélica del universo, vista desde un punto científico, no es que digamos muy correcta, ya que directamente, todo está mal. La visión aristotélica es completamente errónea y absurda, que ni siquiera se basa en pruebas lógicas ( de lo contrario su teoría sería muy diferente). El ser humano es un animal que se cree todas las chorradas que se le dicen, por lo que tuvimos información errónea durante mucho tiempo. Además, la iglesia contribuyó por aquel entonces ( hasta que se demostró ) a mantener una visión absurda del cosmos ( siguen diciendo chorradas a día de hoy en muchos otros temas ) .La filosofía es una ciencia ( si es que a eso se le puede llamar ciencia ) totalmente subjetiva, por lo que no puedes poner a un filósofo a pensar cosas de una ciencia de verdad, y más objetiva.
4- Línea de tiempo:
1- Arquímedes: Principio de la hidrostática.
2- Aristóteles: Estudio de la naturaleza.
3- Dietrich ( Teodorico ): Color y óptica ( primer razonamiento del arcoiris, raro que esto venga de un monje )
4- Galileo: Bases de cinemática moderna y defensa del heliocentrismo.
5- Kepler: Tres leyes acerca de la órbita de la tierra y otros planetas alrededor del sol.
6- Tycho Brahe: Aportaciones a la astronomía
7- Hooke: Es conocido por sus implicaciones acerca de la luz, por su ley de la elasticidad, y por descubrir la célula ( es biología pero es demasiado importante como para obviarlo )
8- Huygens: Mecánica y en la óptica es el descubridor de la teoría ondulatoria de la luz.
9- Leibniz: Algunos escritos matemáticos.
10- Halley: Astronomía, ya que descubrió y calculó la órbita del cometa halley.
11- Descartes: Era el padre de la geometría analítica ( Matemáticas )
12- Newton: Conocido por la ley de la gravitación universal, leyes de la dinámica, su trabajo en la óptica, etc …
13- Maxwell: Es el descubridor de la teoría electromagnética y la teoría cinética de gases.
14- Einstein: Se le conoce por la teoría de la relatividad, el movimiento browniano y por el efecto fotoeléctrico.
5- ¿Qué ventajas presenta el telescopio reflector de Newton frente al telescopio refractor de Galileo?
El telescopio de Newton es mejor que el de Galileo porque al no usar lentes reduce la aberración cromática, un efecto que hacía que franjas de colores distorsionaran objeto.
La refracción es un proceso por el cual una onda experimenta un cambio de dirección al pasar de un medio a otro, como en el prisma de Newton.
La reflexión es el cambio de dirección de una onda, que al cambiar de medio, rebota hasta el punto donde se ha originado dicha onda, o a otro lugar, según el ángulo con el que rebote.
6- Realiza el experimento de descomposición (dispersión) de la luz mediante un prisma óptico:
Este suceso ocurre, ya que todos los tipos de luz tienen diferentes longitudes de onda, y al entrar en otro medio, se refractan ( cambian de dirección dentro del medio ) con un ángulo diferente, por lo que cada luz coge una dirección diferente. Debido a esto Newton obtuvo ese resultado en el experimento con un prisma. Al llegar la luz blanca al prisma y cambiar de medio, los diferentes tipos de luces se separan.
Estas son las fotografías captadas en el experimento en la página web:
7- Explica por qué se forma el arco iris primario y el secundario. Puedes incluir tu propia fotografía del fenómeno, si eres aficionado.
El arco iris se forma al haber lluvia y luz natural, puesto que se produce un efecto similar al del prisma. Al ocurrir esto se produce una franja de colores. Si cogiesemos la última franja de colores, el rojo, y si se midiera, formaría desde todos sus puntos un ángulo de 42 grados con el observador. El arco iris secundario, es otro arco aparte, invertido, y que forma 52 grados con el observador. Las gotas que se disponen en otro determinado ángulo son las que generan el arcoíris primario.
8- Infórmate acerca del concepto de momento lineal (lee la página 80 de tu libro de texto). Trata de escribir las tres leyes de Newton en función de esta magnitud.
El momento lineal o la cantidad de movimiento es el producto de (m · v) y se representa por la letra “p”. Depende del impulso aplicado al objeto (impulso=F·At).
- Se puede decir que el momento lineal de un cuerpo es el producto de su masa “m” por su velocidad instantánea.
- El impulso es igual a la variación de la cantidad de movimiento.
-La primera ley de Newton enuncia que todo cuerpo no sometido a ninguna fuerza ni acelera, ni frena ni cambia de dirección. Relacionándolo con dicho momento lineal podemos afirmar que si no impulsamos un objeto; es decir, que su impulso es 0 (no lo sometemos a ninguna fuerza), no acelera ni frena ni cambia de dirección.
-La segunda ley de Newton afirma que el cambio de velocidad de un cuerpo (aceleración o frenado) es proporcional a la fuerza que recibe e inversamente proporcional a su masa. Al relacionarlo con el momento lineal descubrimos que cuanto mayor sea el impulso que empleemos más se moverá el objeto; sin embargo, es cambio de velocidad es inversamente proporcional a su masa queriendo decir que cuanta más masa posea el objeto mayor deberá ser el impulso empleado.
-La tercera ley de Newton nos dicta que un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, este último ejerce una fuerza de reacción idéntica pero en sentido inverso sobre el primero.
De esta manera, cuando dos bolas de billar (que se mueven en un movimiento constante) chocan, ejercen fuerzas sobre el otro idénticas pero en sentido inverso de manera que cambian de dirección.
9- Enuncia y comenta la Ley de Gravitación Universal:
La ley de la Gravitación Universal se generaliza para todos los cuerpos:
Dos cuerpos cualesquiera se atraen mutuamente con una fuerza directamente proporcional al producto de sus masas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que los separa de manera que todos los cuerpos del universo se atraen entre sí.
También determina que en cualquier parte del universo hay una fuerza entre cualquier par de masas. A esta relación Newton la denomina Constante de Gravitación Universal (G), por lo que k1=M·G y k2=m·G.
Todas las ecuaciones que calculó Newton se generalizan en esta:
A el astronauta le atraen todas las partículas de la luna, todas estas fuerzas constituyen una sola que se dirige hacia un mismo punto (el centro de la luna).
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? ¿es compatible con el tercer principio de Newton? ¿Qué es la velocidad orbital?
Efectivamente estoy de acuerdo con la explicación, la fuerza centrípeta impide que la luna caiga contrarrestando la fuerza que atrae ambos cuerpos celestes. Lo mismo ocurre con el Sol y ambos planetas, al orbitar a su alrededor no caemos a él.
La velocidad orbital es aquella que alcanza un cuerpo al entrar en la órbita de otro.
Cuando un satélite va a caer a la tierra (por la fuerza centrípeta de la gravedad) adquiere una gran velocidad y, al ser “redonda” la Tierra, no cae sino que usa esa velocidad saliendo despedido; vuelve a caer pero vuelve a salir despedido.
Esta explicación es compatible con la tercera ley de Newton (que dice que todo cuerpo ejerce una fuerza sobre otro y el último ejerce una reacción idéntica pero en sentido contrario) ya que la luna no cae por la velocidad que lleva (fuerza centrífuga) pero es atraída hacia la Tierra por la fuerza centrípeta (su inversa). Este efecto causa la traslación de la luna.
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