Gracias a las ecuaciones de transformación se puede conocer la relación existente entre varios sistemas de referencia para un mismo suceso. Suponemos dos sistemas de referencia S y S’ y un suceso físico ubicado en el punto P. Para el observador O el suceso viene determinado por las coordenadas P (x, y, z, t) y para el observador O’ el mismo suceso viene determinado por las coordenadas P (x’, y’, z’, t’).
Las lentes son objetos transparentes (normalmente de vidrio), limitados por dos superficies, de las que al menos una es curva. Las lentes más comunes se basan en el distinto grado de refracción que experimentan los rayos de luz al incidir en puntos diferentes de la lente. Entre ellas están las utilizadas para corregir los problemas de visión en gafas, anteojos o lentillas. También se usan lentes, o combinaciones de lentes y espejos, en telescopios y microscopios. El primer telescopio astronómico fue construido por Galileo Galilei usando una lente convergente (lente positiva) como objetivo y otra divergente (lente negativa) como ocular. Existen también instrumentos capaces de hacer converger o divergir otros tipos de ondas electromagnéticas y a los que se les denomina también lentes. Por ejemplo, en los microscopios electrónicos las lentes son de carácter magnético.
En astrofísica es posible observar fenómenos de lentes gravitatorias cuando la luz procedente de objetos muy lejanos pasa cerca de objetos masivos, y se curva en su trayectoria. La palabra lente proviene del latín «lens, lentis» que significa «lenteja» con lo que a las lentes ópticas se las denomina así por parecido de forma con la legumbre. En el siglo XIII empezaron a fabricarse pequeños discos de vidrio que podían montarse sobre un marco. Fueron las primeras gafas de libros.
TIPOS DE LENTES
Existen dos tipos principales de lentes:
LENTES CONVERGENTES: Son aquellas cuyo espesor va disminuyendo del centro hacia los bordes. En este tipo de lentes, todo rayo que pase paralelamente al eje principal, al refractarse se junta en su foco. Las lentes convergentes forman imágenes reales de objetos. Existen tres clases de lentes convergentes:
Lentes bi-convexas.
Lentes plano-convexas.
Lentes cóncavo-convexas.
LENTES DIVERGENTES: Son aquellas cuyo espesor va disminuyendo de los bordes hacia el centro. En este tipo de lentes, todo rayo que pase paralelamente principal, al refractarse se separa como si procediera de un foco principal. Las lentes divergentes forman imágenes virtuales de los objetos. Existen tres clases de lentes divergentes:
La Física Nuclear estudia la estructura de los núcleos atómicos, que contienen la práctica totalidad de la masa de la materia y donde se producen reacciones que hacen brillar las estrellas o producen energía. Los protones y neutrones que forman el núcleo del átomo se encuentran unidos por la interacción nuclear, de corto alcance. El balance entre la repulsión entre protones y la atracción nuclear de protones y neutrones da lugar a todos los núcleos conocidos.
Para saber cómo aparecen los distintos elementos hemos de conocer cómo se crearon todos los núcleos a partir del hidrógeno primordial. En el origen del Universo solo se crearon hidrógeno y algunos núcleos ligeros como el helio. Los núcleos más grandes se crearon en el interior de las estrellas o en fenómenos violentos como las explosiones de supernovas. La creación de núcleos más pesados que el hierro es más compleja, ya que estos núcleos no pueden crearse por la mera fusión del combustible nuclear de las estrellas.
Para estudiar estos procesos y determinar por qué unos elementos son más abundantes que otros se recrean en el laboratorio condiciones de temperatura y presión extremas que reproducir las reacciones de creación de núcleos pesados. Estos experimentos se llevan a cabo en instalaciones como ISOLDE en el CERN, o FAIR, que se construye en el laboratorio GSI en Alemania.
La Física Nuclear no sólo nos permite responder preguntas sobre cómo está formada la materia o cómo ha evolucionado el Universo. También ha permitido el desarrollo de aplicaciones que van desde las terapias y diagnóstico médicos mediante técnicas como la tomografía por emisión de positrones (PET) o la hadronterapia, hasta la generación de energía o el análisis de obras de arte. En la actualidad, más de la mitad de los aceleradores de partículas repartidos por el mundo están en hospitales para usarse en Medicina.
Se llama campo magnético a un espacio en la cual tienen lugar fenómenos magnéticos debido a la influencia de un cuerpo con propiedades magnéticas, sea el caso de un imán o un material ferromagnético imantado.
El campo magnético en la física se define también como una magnitud vectorial que da cuenta de la intensidad magnética, es decir, que expresa el fenómeno de la atracción entre un imán y determinados materiales (cobalto y hierro). Dichos imanes pueden ser de diferentes tipos de materiales, y tienen siempre un polo norte y un polo sur.
El campo magnético no se trata de la fuerza en sí sino de un espacio en el que esa fuerza se ejerce como resultado del movimiento de cargas eléctricas. En él actúan fuerzas sobre partículas cargadas en movimiento, lo que le da su carácter vectorial.
El campo magnético se representan por el trazado de unas líneas imaginarias, las cuales reciben el nombre de líneas de fuerza magnética o líneas del campo magnético.
Características:
Tiene un polo norte y un polo sur.
Los polos opuestos se atraen y los polos iguales se repelen.
Se puede generar a partir de corrientes eléctricas en movimiento o de imanes.
Cuanto más cerca esté un campo magnético del punto de origen, mayor será su intensidad.
Su propagación ocurre a la velocidad de la luz.
Se representa con las llamadas líneas de campo magnético.
Líneas del campo magnético:
La presencia de un imán altera el espacio que lo rodea y obliga a que se acomoden las limaduras de hierro siguiendo un patrón específico, es decir, obliga a que estas se alineen.
Esta alineación no es azarosa sino que ocurre en dirección al campo magnético, lo que da lugar al registro de un espectro magnético.
Los extremos donde tales líneas se unen reciben el nombre de polos magnéticos. Las líneas externas del imán se registran de polo norte a polo sur, mientras que las internas lo hacen de polo sur a polo norte. Esto da lugar a líneas cerradas. Las líneas del campo magnético nunca se cruzan entre ellas.
El vector B tiene el mismo sentido de la línea de campo de cada punto y es tangente a la misma. Su intensidad será mayor en el punto donde las líneas de concentren.
Unidades del campo magnético
En el Sistema Internacional, la unidad de campo magnético se denomina Tesla y se abrevia con el signo T. Un Tesla es igual a un weber por metro cuadrado.
El campo magnético, en tanto cantidad vectorial, se representa con el siguiente signo:
La intensidad del campo magnético se representa con el signo H y se expresa o se mide en amperios por metro.
La fuerza del campo magnético se representa con la letra F, cuya unidad de medida es el newton (N).
Por su parte, la masa del polo magnético se representa con la letra m.
Un campo eléctrico es un campo físico o región del espacio que interactúa con cargas eléctricas o cuerpos cargados mediante una fuerza eléctrica. Su representación por medio de un modelo describe el modo en que distintos cuerpos y sistemas de naturaleza eléctrica interactúan con él.
Dicho en términos físicos, es un campo vectorial en el cual una carga eléctrica determinada (q) sufre los efectos de una fuerza eléctrica (F).
Estos campos eléctricos pueden ser consecuencia de la presencia de cargas eléctricas, o bien de campos magnéticos variables, como lo demostraron los experimentos de los científicos británicos Michel Faraday y James C. Maxwell.
Por esa razón, los campos eléctricos, en las perspectivas físicas contemporáneas, se consideran junto a los campos magnéticos para formar campos electromagnéticos.
Así, un campo eléctrico es esa región del espacio que se ha visto modificada por la presencia de una carga eléctrica. Si esta carga es positiva, genera líneas de campo eléctrico que «nacen» en la carga y se extienden hacia fuera con dirección radial.
Si, por el contrario, la carga es negativa, las líneas de campo «mueren» en la carga. Si se acerca una carga a la región del espacio donde existe un campo eléctrico, ésta experimentará una fuerza eléctrica con una dirección y sentido.
Los campos eléctricos no son medibles directamente, con ningún tipo de aparato. Pero sí es posible observar su efecto sobre una carga ubicada en sus inmediaciones, es decir, sí es posible medir la fuerza que actúa sobre la carga (intensidad). Para ello se emplean newton/coulomb (N/C).
La ecuación que relaciona un campo eléctrico E con la fuerza que ejerce sobre una carga q está dada por la siguiente ecuación:
F = qE
Donde F es la fuerza eléctrica que actúa sobre la carga eléctrica q introducida en el campo con una intensidad E. Notemos que tanto F como E son magnitudes vectoriales, dotadas de sentido y dirección.
A partir de allí, es posible avanzar matemáticamente al incorporar la Ley de Coulomb, obteniendo que E = F/q = 1/4πϵ0 = (qi/r2).ȓi, donde ȓi son los vectores unitarios que marcan la dirección de la recta que une cada carga qi con cada carga q.
Bienvenidos a la sección de física, donde en este blog os contaremos todo lo relacionado con el mundo de la física (para qué sirve, que se estudia en esta asignatura, opiniones,…).
La física es una ciencia natural que estudia cómo opera el universo. Busca describir la función de las cosas a nuestro alrededor, por ejemplo, cómo se mueven los objetos, por qué las cosas caen, cómo se propaga el sonido, qué es la luz, entre otras.
En esta publicación vamos a hablar todo lo relacionado con el campo gravitatorio.
De una manera general, podemos decir que un campo es una región del espacio en la que asignamos a cada uno de sus puntos un valor, ya sea escalar o vectorial.
Intuitivamente podemos decir que un campo de fuerzas es una región del espacio cuyas propiedades se ven alteradas por la presencia de un cuerpo que puede originar interacciones a distancia. Aunque Faraday y Maxwell elaboraron sus ideas para explicar la interacción electromagnética, sugieren que sus conclusiones son extensibles al caso de los campos gravitatorios.
Los campos gravitatorios permiten explicar la acción a distancia de la gravedad de la siguiente manera:
El cuerpo genera un campo gravitatorio a su alrededor
Si introducimos otro cuerpo, este recibe una fuerza gravitatoria. Es el campo gravitatorio el responsable de dicha fuerza de atracción, actuando de «mediador» entre los cuerpos.
Los campos gravitatorios vienen determinados en cada posición por el valor de:
En concreto, la intensidad de campo gravitatorio en cada punto ofrece una visión dinámica de la interacción gravitatoria y el potencial gravitatorio un visión desde un punto de vista energético. Esto es debido a que al introducir en un campo gravitatorio una masa testigo, esta, dependiendo de su posición:
Sufrirá la acción de una fuerza gravitatoria (visión dinámica)
Adquirirá una energía potencial (visión energética)
Observa que ambas cosas ocurren de manera simultánea, y que, según midamos la intensidad de campo o el potencial, estaremos obteniendo una visión del fenómeno u otra.
2A BACH HPR 