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FLUIDOS Y ELECTROMAGNETISMO PARA BIOCIENCIAS Johana Virginia Hernández Páez 124707 UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA FACULTAD DE CIENCIAS - DEPARTAMENTO DE FARMACIA BOGOTA D.C. 2010 - I INTRODUCCION La Física es una ciencia que estudia los Fenómenos Naturales por medio de las Leyes de la Naturaleza. Se puede definir así, un fenómeno natural, como el resultado de la expresión de la naturaleza como ser vivo, es decir, los acontecimientos por los cuales se manifiesta la misma; y entre ellos vale la pena mencionar los “desastres naturales” como un tornado o un tsunami, sin embargo el ser humano y los animales están acostumbrados a otro tipo de fenómeno natural, aquel que ocurre frecuentemente, como una lluvia, una marea, un sismo o hasta la actividad de un volcán. Algunos que se vivencian a diario son, por ejemplo, la puesta de sol, el poder ver la luna cuando ésta no tiene luz propia, entre otros. Como aplicación, se resalta al fenómeno de la salida del Sol, en el caso hipotético de que éste no saliese por una semana, la física aplicaría su estudio a la observación de este fenómeno planteando hipótesis como que el oxígeno de la tierra se licuaría, y no sobreviviríamos pues a parte del importantísimo proceso de fotosíntesis truncado, sin luz solar, no hay energía para que las plantas produzcan su alimento, y este suceso impediría continuar con la cadena alimenticia en la tierra. Ya se mencionaron anteriormente las leyes de la naturaleza, sin embargo vale la pena resaltar la importancia de conocer no sólo la LEY sino también su ENUNCIADO. Se puede reconocer una ley también por su enunciado “analítico” lo que sería la Ecuación. FLUIDOS Los FLUIDOS, pueden ser gaseosos además de líquidos, como es el caso de una nube o el mismo viento. Los fluidos están conformados, al igual que todos los elementos, de: los tres componentes de la materia: Positivo, Negativo y Neutro. Estas variedades de que esta hecha la materia, son otro campo de estudio de la Física, y la respuesta es siempre la misma para cualquier persona, sin importar su religión, o creencias acerca de la creación del universo. Lo positivo y lo negativo tiene carga, lo cual es un fenómeno físico que no se ve, pero que sí existe y está fuera del contorno. La MASA crea ESPACIO, y donde hay mas de una masa hay Fuerzas y movimiento. MASA ESPACIO FUERZA MOVIMIENTO (Leyes de Newton) Alrededor de la masa hay un espacio gravitacional, que es lo que hace que los objetos se atraigan. ATRIBUTOS Positivo + Masa Carga Espacio gravitacional Negativo Masa Carga Espacio gravitacional Neutro 0 Masa No Carga No siempre espacio g. ELECTROMAGNETISMO Charles Augustin de Coulomb, quien nació en Francia en1736. Físico e ingeniero militar, fue el primer científico en establecer las leyes cuantitativas de la electrostática, por eso, en su honor la unidad de carga eléctrica lleva el nombre de coulomb (C). Charles llego a estas leyes observando los fenómenos electrostáticos, como los conocidos por todos de corriente en un apretón de manos o al tocar una superficie metálica, entre otros. Asi llevo a cabo sus experimentos, como el de la siguiente figura: Sean dos esferas de masa "m" cargadas con cargas iguales, que cuelgan de dos hilos de longitud l, noto que se separaban al tocarlas con un objeto determinado (que habia sido frotado en diferentes superficies, como el cabello o un gato), y llamó a eso CARGA!. Enunciado de la LEY DE COULOMB: “La magnitud de cada una de las fuerzas eléctricas con que interactúan dos cargas puntuales en reposo es directamente proporcional al producto de la magnitud de ambas cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.” Se sabe por el enunciado que, y que, y , es decir: , donde q es carga y r es la distancia. Entonces la LEY DE COULOMB sería: Para cambiar la Ley de Coulomb de modo cualitativo a cuantitativo, se pone el igual y una constante, así se tendría ahora una igualdad: Donde k, es la constante de Coulomb. Sus unidades serían: Fuerza (N)* r^2 (m^2) / C^2* C^2 Las leyes del Electromagnetismo son las Ecuaciones de Maxwell. Luego de Coulomb, en el siglo XIX, vinieron: - Ampere - Faraday + Maxwell - Gauss - Lorentz De sus teorías se plantearon las 4 Leyes del Electromagnetismo, pero fue Maxwell quien las sintetizo. Corriente eléctrica: Se refiere a la carga eléctrica moviéndose. Carga = q, Velocidad = v, y, corriente eléctrica = I q*v I Si hay mas cargas eléctricas hay mas corriente porque es proporcional (I I dq ) dq/ dt porque v = dx / dt Entre menos se demore en llegar de un lado a otro hay mas corriente. I 1 / dt I dq / dt I = k dq / dt Cuando hay corriente eléctrica se habla de un Campo magnético, y si es Carga eléctrica es campo eléctrico. Alrededor de cualquier cosa (espacio) hay un campo. Para detectar si hay campo magnético, se pone una brújula y ésta cambia de dirección Ampere fue quien descubrió esto. Tiene que ser dinámico. Hay monopolo eléctrico pero NO EXISTEN monopolos magnéticos.