Examen de Física: Gravedad (con soluciones)
El profesor de Física de 2º de Bachillerato, ha propuesto un examen del primer tema de la asignatura, la Interacción gravitatoria, que aquí les pongo, con las soluciones a los problemas, para que puedan utilizarlo.
Sobre el fin de la Teoría de Einstein
Experimento OPERA
Mucho se está escribiendo y hablando estos días sobre el experimento OPERA, los neutrinos y la velocidad de la luz. Pareciera como si todo el mundo quisiera encontrar un fallo en la teoría de la relatividad especial de Einstein; como si hubiera ganas de cargar contra los físicos, representados en la figura del genio alemán. Tengo varios amigos que en cuanto salió la noticia no tardaron en exigirme explicaciones, y en mirarme con cierto aire de suficiencia como diciendo “a ver cómo arreglas ahora esto”.
De nada sirve que les indiques que ésta es la forma de avanzar de la Ciencia; que no es la primera, ni será la última vez que algunas teorías físicas son revisadas, reconsideradas e incluso rechazadas, por la aparición de nuevos datos experimentales (como es el caso) o por teorías más completas y sencillas. Que ésa es la grandeza de la Ciencia: el cuestionarse continuamente todo, incluso aquello que pudiera ser lo más básico o fundamental.
Porque la Teoría de la Relatividad es una piedra fundamental en la Física actual, que ha sobrevivido a muchas revisiones y sobre la que se han basado conceptos físicos que explican hechos experimentales o naturales. Por eso, antes de darla por muerta o superada, habrá que comprobar que los resultados publicados estos días por los científicos del CERN son correctos, que son reproducibles y que no están afectados por otras circunstancias.
He leído un artículo muy interesante del sitio Hablando de Ciencia, titulado “Entrevista con el neutrino“. Si quieres enterarte un poco más de qué va todo este jaleo, con rigor pero sin grandes tecnicismos, no te lo pierdas.
Premio Nobel de Física 2010
Este pasado fin de semana ha tenido lugar la ceremonia de entrega de los premios Nobel, que ha estado marcada por la ausencia del Nobel de la Paz Liu Xiaobo, recluido por las autoridades de su país, China, que no le han permitido asistir a la ceremonia a recoger el galardón.
En cuanto al resto de premiados, quiero poner especial atención en el de Física, que les correspondió a los rusos Andre Geim y Konstantin Novoselov, de la Universidad de Manchester (UK). El trabajo que les ha valido el millón de euros a los dos científicos, tiene que ver con el estudio de un nuevo material, el grafeno, que preconiza una revolución en diferentes aspectos de nuestra vida.
¿Qué es el grafeno? Se trata de átomos de carbono, un elemento químico abundante y tan importante para la vida, pero dispuesto de una forma especial: en forma de malla con los átomos de carbono ocupando los vértices de hexágonos.
¿Por qué es tan interesante? En esta disposición espacial, el material presenta una gran conductividad eléctrica; los electrones viajan a través de él a velocidades muy elevadas, convirtiéndole en una excelente alternativa al silicio. Este vídeo muestra algunas aplicaciones futuras de este material.
¡Caramba! ¿Y que esperan para empezar a fabricar esto ya?
Pues que obtener este material no es tan sencillo; de hecho es bastante complicado y es lo que impide un desarrollo más rápido de los usos del mismo. En cualquier caso, apuesto a que no tardaremos mucho en disfrutar de artilugios como los del vídeo.
La explicación de Einstein de la Relatividad Especial
Esta es la explicación más sencilla y breve que he encontrado de la Relatividad Especial y, como no, tenía que ser del propio padre la teoría:
La totalidad de los experimentos hacen que tengamos que aceptar que la velocidad del la luz en el vacío es constante. La totalidad de los experimentos en el campo de la óptica nos obligan a aceptar también la equivalencia de todos los sistemas inerciales, es decir, todos los sistemas de referencia derivados de un sistema que se mueve a velocidad constante. Se trataría de un sistema para el que sería válida la ley de inercia de Galileo.
Sin embargo, parece que la ley de la propagación de la luz está en contra del principio de relatividad, que establece que la velocidad de un rayo de luz emitido desde un sistema en movimiento deberá tener distintos valores según la dirección en que se emita.
Esta aparente incompatibilidad se basa en las siguientes premisas no comprobadas:
a) Si dos acontecimientos son simultáneos en un sistema inercial, serán también simultáneos en cualquier otro sistema inercial.
b) La longitud de una regla de medir, la forma y tamaño de un cuerpo rígido y la velocidad de marcha de un reloj son independientes de su movimiento rectilíneo en relación con el sistema de referencia.
Para que la discrepancia desaparezca es preciso desechar ambas premisas no comprobadas. Si se sustituyen con la premisas comprobadas de la equivalencia de los sistemas inerciales y la velocidad constante de la luz en el vacío tenemos que:
1.- El comportamiento de las reglas de medir y los relojes depende del movimiento, y
2.- Las ecuaciones de movimiento de Newton deben ser modificadas, ya que los resultados materiales en los casos de movimiento a grandes velocidades difieren mucho de los cálculos derivados de las ecuaciones newtonianas.
Esta es la descripción más concisa de la relatividad especial.
Presentaciones de la asignatura CEN
Este curso, el departamento de Física y Química se ha encargado de impartir la asignatura CEN (Ciencias para el Mundo Contemporáneo). Los alumnos han trabajado en grupos, sobre diferentes temas actuales, en concreto sobre algunos relacionados con el Medio Ambiente en este último trimestre.
El resultado: unas presentaciones en Power Point sobre el deshielo, la sostenibilidad, el agua, el aprovechamiento del suelo y los incendios sucedidos en Canarias en los últimos años.
Deshielo; Sostenibilidad; El agua en Canarias; Desertizacion e incendios en Canarias
Examen de Física 1º Bachillerato (con soluciones)
Este es el ejercicio propuesto por el Departamento para la parte de Física de 1º de Bachillerato. Como verán, fue un ejercicio sencillo con sólo 5 problemas, poca teoría, pero que no tuvo el éxito esperado por los profesores. Veremos qué sucede en la recuperación.
Conservación de la energía
Interesante vídeo sobre el trabajo y la energía mecánica.
Examen de dinámica de 1º de bachillerato
Un examen de Dinámica he propuesto a los alumnos de 1º de bachillerato. Aquí lo tienen, con las soluciones numéricas a los problemas.
Mapas conceptuales de Física
Aquí les dejo una serie de Mapas Conceptuales realizados por el Dto. de Física y Química del IES Élaios, de Zaragoza, sobre los diferentes temas de la asignatura de Física de 2º de Bachillerato. Pueden ser una buena herramienta para tener una visión global de cada uno, y un recordatorio de las fórmulas y conceptos a emplear.
Interacción Gravitaroria
Movimiento Armónico Simple
Ondas
Campo eléctrico
Campo Magnético
Óptica
Física Moderna
La escala del Universo
Filamentos de galaxias
Un alucinante viaje desde lo más pequeño hasta lo más grande: desde las cuerdas y la longitud de Planck (más allá de lo cual, nada físico tiene sentido), hasta el tamaño estimado del Universo.
Aunque está en inglés, merece la pena jugar un poco con la barra deslizadora de esta animación flash, que nos permite viajar sin dejar nada atrás. Todo ello aderezado con una mística música ambiental que confiere mayor belleza a la página.
Cálculo de g
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Sobrevivir en el espacio
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Profesor de Física del IES Teror, Gran Canaria
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