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Guía Aiassa
2º parte
1. Una estrella es todo objeto astronómico que brilla con luz propia. Más
precisamente, se trata de una esfera de plasma que mantiene su forma
gracias a un equilibrio hidrostático de fuerzas. Este equilibrio se produce
esencialmente entre la fuerza de gravedad, que empuja la materia hacia
el centro de la estrella, y la presión que ejerce el plasma hacia fuera,
que, tal como sucede en un gas, tiende a expandirlo. La presión hacia
fuera depende de la temperatura, que en un caso típico (como por
ejemplo, el del Sol) se mantiene con la energía producida en el interior
de la estrella. Este equilibrio seguirá esencialmente igual en la medida
de que la estrella mantenga el mismo ritmo de producción energética.
Sin embargo,este ritmo cambia a lo largo del tiempo, generando
variaciones en las propiedades físicas globales del astro que constituyen
parte de su evolución.
Como dijimos anteriormente, las estrellas se encuentran en estado de
plasma: esto quiere decir que se encuentran en un estado fluido similar
al estado gaseoso pero en el que determinada proporción de sus
partículas están cargadas eléctricamente y no poseen equilibrio
electromagnético, por eso son buenos conductores eléctricos y sus
partículas responden fuertemente a las interacciones electromagnéticas
de largo alcance.
2.
Las estrellas emiten energía radiante debido a que dentro de ellas, en su
núcleo, se desatan continuamente reacciones de fusión nuclear: un proceso
por el cual varios núcleos atómicos de hidrógeno se unen y forman un núcleo
más pesado (Helio). Simultáneamente, se libera o absorbe una cantidad
enorme de energía, que permite a la materia entrar en un estado plasmático, y
que el cuerpo en cuestión se caliente y brille. Toda esta energía se libera en
forma de calor y en forma de radiación electromagnética; una combinación de
campos magnéticos y eléctricos que se propagan en el vacío.
3.
La radiación propagada en forma de ondas electromagnéticas se llama
radiación electromagnética: la radiación que emiten las estrellas se distribuye
desde el infrarrojo al ultravioleta, y se componen de partículas elementales
denominadas fotones. El fotón es la partícula portadora de todas las formas de
radiación electromagnética; tiene una masa invariante cero, y viaja en el vacío
con una velocidad constante. Como todos los cuantos, el fotón presenta tanto
propiedades corpusculares como ondulatorias ("dualidad onda-corpúsculo"). Se
comporta como una onda en fenómenos como la refracción que tiene lugar en
una lente, y se comporta como una partícula cuando interactúa con la materia
para transferir una cantidad fija de energía.
4.
La ley de desplazamiento de Wien es una ley de la física que
establece que hay una relación inversa entre la longitud de onda que produce
un cuerpo negro y su temperatura. Matemáticamente, la ley es:
“T” es la temperatura del cuerpo negro en Kelvin (K) y
es la longitud
de onda del pico de emisión en metros. La constante c de Wien está
dada en Kelvin x metro. La ley establece que cuanta mayor sea la
temperatura de un cuerpo negro menor es la longitud de onda en la cual
emite. También establece cómo cambia el color de la radiación cuando
varía la temperatura de la fuente emisora, y ayuda a entender cómo
varían los colores aparentes de los cuerpos negros:

Los objetos con una mayor temperatura emiten la mayoría de su
radiación en longitudes de onda más cortas; por lo tanto parecerán
ser más azules .
 Los objetos con menor temperatura emiten la mayoría de su
radiación en longitudes de onda más largas; por lo tanto parecerán
ser más rojos.
5.
La ley de Stefan-Boltzmann establece que un cuerpo negro emite
radiación térmica con una potencia emisiva hemisférica total(W/m²)
proporcional a la cuarta potencia de su temperatura. Se expresa con la
siguiente fórmula:
En la fórmula anterior, “T” es la temperatura absoluta de la superficie y
“σ” es la constante de Stefan-Boltzmann (=5,67x10^-8). Esta potencia
emisiva de un cuerpo negro supone un límite superior para la potencia
emitida por los cuerpos reales.
6.
Fuerzas fundamentales del universo
Gravitatoria
Electromagnética
Nuclear
Fuerte
Nuclear Débil
Cómo se
originan
Todo objeto
en el universo
que posea
masa ejerce
una atracción
gravitatoria
sobre
cualquier otro
objeto con
masa, aún si
están
separados
por una gran
distancia, se
atraen por el
simple hecho
de tener
masa.
Se origina por la
interacción entre
partículas con
cargas eléctricas.
Incluye la fuerza
electrostática, que
actúa sobre las
cargas en reposo, y
la combinación
entre las fuerzas
eléctrica y
magnética, que
actúa sobre cargas
en movimiento.
Es la
interacción
que permite
unirse a los
quarks para
formar
hadrones,
estas
partículas
tienen cargas
de color. A
pesar de su
fuerte
intensidad,
su efecto
sólo se
aprecia a
distancias
muy cortas
del orden del
radio
atómico.
Se acopla a
un tipo de
carga
llamada
sabor es la
responsable
de que los
quarks y
leptones
decaigan en
partículas
más livianas.
Donde se
originan
En todas las
partículas y
cuerpos con
masa.
En todo espacio
donde ocurra la
interacción antes
mencionada.
En las
cargas de
color de los
quarks y
gluones y en
los núcleos
atómicos de
los hadrones.
En las cargas
de sabor de
los quarks y
leptones.
Física: mecánica
clásica, mecánica
relativista y
mecánica cuántica.
Física
Física
Campo
Física:
de
mecánica
aplicación clásica,
mecánica
relativista y
mecánica
cuántica.
Propiedad/Intera Gravitator Débil
cción
ia
Electromagn
ética
Fuerte
(Electrodébil)
Actúa sobre:
Masa Energía
Fundamenta Residu
l
al
Sabor
Carga
eléctrica
Carga de
color
Núcleo
s
atómic
os
Partículas que la Todas
experimentan:
Quarks,lept
ones
con carga
eléctrica
Quarks,Glu
ones
Hadron
es
Partículas
mediadoras:
Ninguna
W W Z
γ
Gluones
Meson
es
Magnitud (a la
escala de los
quarks):
-41
-4
1
60
No
aplicab
le
+
−
0
Gravitón
(conjetura
do)
a los
quarks
Magnitud (a la
escala de los
protones):
-36
-7
1
No aplicable 20
a los
hadrones
Bibliografía del cuadro:
https://es.wikipedia.org/wiki/Interacciones_fundamentales#Interacci.C3.B3
n_electromagn.C3.A9tica
Glosario:

Cuerpo negro: Objeto teórico o ideal que absorbe toda la luz y toda la
energía radiante que incide sobre él. Nada de la radiación incidente se
refleja o pasa a través del cuerpo negro. A pesar de su nombre, el
cuerpo negro emite luz y constituye un sistema físico idealizado para el
estudio de la emisión de radiación electromagnética
Guía Aguiar Ü
Trabajo práctico de Aplicación
Ley de Gravitación Universal
1) A. Fuerza centrípeta de Mercurio
M1 de Mercurio: 3,3x1023
M2 del Sol: 1,989x1030
R2: 3,249x1021
F= 6,67x10-11 . 3,3x1023. 1,989x1030/3,249x1021
F=1,34x1022
B. Fuerza centrípeta de Marte
M1: 6,39x1023
M2: 1,989x1030
R2: 5,19 x 1022
F= 6,67x10-11. 6,39x1023. 1,989x1030/5,19x1022
F=1,63x1021
C. Fuerza centrípeta de Urano
M1: 8,68x1025
M2: 1,989x1030
R2: 8,27x1024
F= 6,67x10-11 .8,68x1025. 1,989x1030/ 8,27x1024
F= 1,39x1021
2) Comparación
M1: 5,972x1024 (Tierra)
M2: 7,35x1022 (Luna)
R2: 1,47x1017
F= 6,67x10-11.5,972x1024. 7,35x1022/1,47x1017
F= 1,99x1020
3)
a) Porque al ser una órbita elíptica, en algunos momentos el planeta se encuentra
más cerca del Sol, y allí su velocidad es mayor.
b) Sabiendo que su velocidad aumenta en algunos puntos, es correcto afirmar que
acelerará y frenará, ya que si la velocidad no es constante es porque existe
aceleración.
c) La fuerza que permite la aceleración es la misma fuerza centrípeta, que
mantiene al planeta en su órbita. Como esta depende de la distancia entre el
planeta y el sol, cuando ésta distancia es menor, la fuerza será mayor y
provocará aceleración.
d) No, la fuerza puede cambiar si se modifica la distancia, como ha sido explicado
en el punto anterior.
4)
a)Sol
M: 1,989x1030
R2: 4,84x1017
𝑔 = 6,67𝑥10−11 . 1,989x1030/4,84x1017
g= 274m/s2
b) Luna
M: 7,35x1022
R2: 3,01x1012
g= 6,67x10-11. 7,35x1022 /3,01x1012
g= 1,62m/s2
c)Venus
M: 4,869x1024
R2: 4,05x1013
g= 6,67x10-11. 4,869x1024 / 4,05x1013
g= 8,01 m/s2
e)Saturno
M: 5,688x1026
R2: 3,63x1015
g= 6,67x10-11. 5,688x1026 / 3,63x1015
g= 10,45 m/s2
5)
a.Polo Norte
M: 5,972x1024
R2: 4,04x1013
g= 6,67x10-11.5,972x1024/4,04x1013
g= 9,85 m/s2
b. Potosí
M: 5,972x1024
R2: 4,07x1013(Radio del Ecuador + 4090m)
g= 6,67x10-11.5,972x1024 / 4,07x1013
g= 9,78 m/s2
c. Ecuador
M: 5,972x1024
R2: 4,06x1013
g= 6,67x10-11. 5,972x1024 / 4,06x1013
g= 9,81 m/s2
d. Satélite
M: 5,972x1024
R2: 2,68x1014(Radio Medio + 10km)
g= 6,67x10-11. 5,972x1024 / 2,68x1014
g= 1,48 m/s2
6)Fuerza Gravitatoria
Objetos:
M1= 4kg
D= 1m
Constante gravitacional: 6,67x10-11 (0,0000000000667)
M2=20kg
F=GmM/r2
F= 6,67x10-11 x 4kg x 20kg
0,52
F= 2,13 x 10-8 N
4Tn…………4000kg
20Tn………..20000kg
F=6,67 x 10 -11 x 4000x 20000
0,52
F= 0,021 N
Podemos determinar que la fuerza de atracción en la tierra es mayor en los objetos de
más masa
Las estrellas, la energía y las fuerzas en el universo
1) Las estrellas son motores de energía cósmica que producen calor, luz, rayos
ultravioleta, rayos X y otras formas de radiación. Están compuestas casi en su
totalidad de gas y plasma, un estado de supercalentamiento de la materia
compuesta de partículas subatómicas.
La gran mayoría de las estrellas (incluyendo al Sol) son estables, esto es, ni se
expanden ni se comprimen. Se dice entonces que estas estrellas están en
condición de equilibrio, todas las fuerzas dentro de ellas son equilibradas, de
tal modo que cada punto dentro de la estrella mantiene su tamaño,
temperatura, presión, densidad y otras propiedades constantes.
La atracción gravitatoria entre las masas de varias regiones dentro de una
estrella produce fuerzas tan grandes que tienden a colapsar a la estrella hacia
su centro. Entonces la fuerza gravitatoria que tiende a derrumbarlas hacia su
centro debe ser equilibrada exactamente por una presión dentro de ellas, la
cual se debe, en su mayor parte, a la de los gases.
2) Las estrellas emiten energía de diferentes maneras. La más conocida es en
forma de fotones de radiación electromagnética carentes de masa, desde los
rayos gamma más energéticos a las ondas radioeléctricas menos energéticas.
La luz visible es parte de esta clase de radiación.(Respuesta 3-)
Para que este tipo de radiación se produzca, se producen reacciones nucleares
que son las responsables de la producción de calor. Para que se presenten
dichos procesos en el interior del núcleo de las estrellas, tienen que estar dadas
ciertas condiciones de densidad y temperatura en la materia estelar.
El gas Hidrógeno en el centro de las estrellas debe estar muy comprimido para
que en este sitio se desarrollen altas temperaturas, y sólo de esta forma se
presentarán las reacciones de fusión nuclear. Específicamente, se producirá la
llamada cadena protón – protón, la cual consiste en que el elemento hidrógeno
progresivamente se va fusionando con otros iones Hidrógeno para formar
finalmente un núcleo de Helio; en este proceso se libera una cantidad enorme
de energía en forma de Cuantos de radiación.
4)La Ley de Wien Formulada en 1893 por el físico alemán Wilhelm Wien, expresa de
manera cuantitativa el hecho empírico mediante el cual el pico o máximo de emisión
en el espectro de un cuerpo negro se desplaza hacia longitudes de onda más cortas
(frecuencias mayores) a medida que aumenta la
temperatura.
Para un cuerpo negro, el producto de la longitud de
onda de máxima radiación y de la temperatura
termodinámico es constante. Como resultado,
cuando la temperatura sube, la máxima energía
radiante cambia hacia longitudes de ondas más cortas (energía y frecuencia más alta) y
hacia el final del espectro
5) La ley de Stefan-Boltzmann establece que toda materia que no se encuentra a
una temperatura infinita emite dos radiaciones térmicas. Estas radiaciones se originan
a partir de la energía térmica de la materia limitada por la superficie más baja por la
que fluyen, la velocidad a la que libera energía por unidad de área (W/m2) se
denomina la potencia emisiva superficial E. Hay un límite superior para la potencia
emisiva, que es establecida por esta ley:
donde T es la temperatura efectiva, la temperatura absoluta y el sigma es constante
6)El origen del universo era una sola fuerza, la cual se dividió en las cuatro
fuerzas fundamentales:




FUERZA GRAVITATORIA: es la atracción entre dos cuerpos que depende de sus
masas y de la separación entre ambos. La fuerza gravitatoria disminuye con el
cuadrado de la distancia, es decir que ante un aumento de la separación, el
valor de la fuerza disminuye al cuadrado.
FUERZA ELECTROMAGNÉTICA: Es la responsable de la interacción entre
partículas con carga eléctrica y, por extensión, de todas las reacciones
químicas.Estas fuerzas actúan sobre todas las partículas cargadas
eléctricamente. Son de naturaleza atractiva o repulsiva. Su radio de interacción
es infinito.En el pasado se consideraba a la fuerza eléctrica y magnética como
fuerzas distintas, pero James Clerk Maxwell las unificó en 1864, en su llamada
ecuación de Maxwell.
FUERZA NUCLEAR FUERTE: es la que mantiene unidos a los protones en el
núcleo, a pesar de la fuerza de repulsión eléctrica. La fuerza nuclear es un
centenar de veces más intensa que la fuerza electromagnética y gracias a ella
los nucleones (protones y neutrones) permanecen unidos.Albert Einstein
clarificó el concepto que teníamos de la fuerza de gravedad en su teoría
general de la relatividad, como la curvatura del espacio-tiempo causada
alrededor de cualquier objeto que tuviera masa.
FUERZA NUCLEAR DÉBIL:actúa entre partículas elementales. La fuerza nuclear
débil es importante en la velocidad de reacción de algunas reacciones
nucleares que ocurren en estrellas. También está presente en el origen de las
explosiones volcánicas.La transformación de hidrógeno en helio produciendo
deuterio, está causada por la fuerza débil. Sin esta fuerza nuestro universo
sería muy diferente, un universo en tinieblas, sin estrellas ni galaxias que
dieran luz.
Guía Huberman
1)
Datos generales:
F= G.mM/r^2
m= planeta
G= 6,67x10^-11 N . m^2/Kg^2
M= sol
r= órbita del planeta
A.
Mercurio:
F= 2,78(m/s² ).3,302×10
1
23 (KG)
.1,989×10
30(KG)
/0,387(UA)
2
Pasado en limpio:
r= (6,19x10^10)^2 m
M= 1,989×10^30 Kg
m= 3,302×10^23 Kg
G= 6.67x10^11 N . m^2/Kg^2
F= 6.67x10^-11 . 3.302x10^23 . 1.989x10^30/(6.19^10)^2 = 1,14x10^22 N
B.
Marte:
G= 6,67x10^-11 N . m^2/Kg^2
m= 6,4185 × 10 kg
M= 1.989x10^30 Kg
r= 227.936.640.000 m
23
F=6.67x10^-11 . 6,4185×10^23 .1,989×10^30/(227.936.640.000) ^2=
1,63x10^21 N
C.
Urano:
G=6,67x10^-11 N . m^2/Kg^2
m=8,686x10^25 Kg
M=1.989x10^30 Kg
r=2,8709722x10^12 m
F=6,67x10^-11 . 1.989x10^30 . 8,686x10^25/ (2,8709722x10^12)^2=
1,39x10^21 N
2) F=G . mM/r^2
G= 6,67x10^-11 N . m^2/Kg^2
m=7,349 × 10 kg
M=5,9736×10 kg
r=384.400.000 m
F= 6,67x10^-11 . 7,349 × 10^22 . 5,9736×10^24/ (384.400.000)^2= 1,97x10^20
22
24
La fuerza es mayor en el caso de la Tierra y la Luna debido a que ésta es
proporcional al producto de sus masas, e inversamente proporcional al
cuadrado de la distancia entre ellos, y en este caso, sobre todo, al haber una
distancia tan pequeña entre el planeta y su satélite la fuerza es mayor que la de
los otros planetas con el sol que poseen una distancia mucho mayor.
3)
A.
Porque si el tiempo que tarda en ir la Tierra desde A hasta B fuera igual
al tiempo necesario para ir de C a D, entonces las áreas A1 y A2 serían
iguales, y podemos observar en la imagen que estas no lo son, debido a que
las órbitas que describen los planetas alrededor del Sol son elípticas. Es por
esto que el planeta se mueve con más rapidez cuando está más cercano al Sol
y con más lentitud cuando está más alejado de este astro.
B.
La Tierra se acelera durante su recorrido del punto A hasta B, es decir,
en la parte más cercana al Sol de su órbita, y se desacelera cuando se
encuentra más lejos del astro.
C.
La gravedad, ya que, la masa del Sol es mucho más grande que la de la
Tierra y cuando este planeta pasa cerca del astro este ejerce una mayor
atracción sobre él y lo hace aumentar su velocidad, y cuando la Tierra se aleja
del Sol esta atracción es menor y por lo tanto su velocidad se reduce.
D.
No, ya que es proporcional a la distancia, mientras más lejos estén los
objetos menor será la atracción y viceversa, por lo que la fuerza ejercida será
menor a mayor distancia y mayor a menor distancia.
4) g= G . M/r^2
G= 6,67x10^-11 N . m^2/Kg^2
M= masa del cuerpo celeste
r= radio del cuerpo celeste
A.
Sol:
M= 1,989^30 kg
r= 695.800.000 m
g= 6,67x10^-11 . 1,989^30 / (695.800.000)^2= 272,64 m/s^2
B.
Luna;
M=7,349 × 10^22 Kg
r=1.737.000 m
g= 6,67x10^-11 . 7,349 × 10^22 / (1.737.000)^2= 1,624 m/s^2
C.
Venus:
M=4,867 × 10^24 kg
r= 6.052.000 m
g= 6,67x10^-11 . 4,867 × 10^24 / (6.052.000)^2= 8,846 m/s^2
D.
Saturno:
M=5,683 × 10^26 kg
r=58.232.000 m
g= 6,67x10^-11 . 5,683 × 10^26 / (58.232.000)^2= 11,176 m/s^2
5)
G=
M=
g=
6,67x10^-11
G
N
5,9736×10^24
.
.
M/R^2
m^2/Kg^2
kg
A.
R=6.356.000
g= 6,67x10^-11 . 5,9736 x 10 ^24 / (6.356.000)^2= 9,86 m/s^2
B.
6,67x10^-11
5,9736
x
10
R=6374653
^24/ (6374653)
C. R=6378000 m
6,67x10^-11 . 5,9736
x
10
^24
.
/
m
^2
=
9,80
m
m/s^2
(6378000)^2
=
9,79
m/s^2
D.
R=6381000
6,67x10^-11 . 5,9736 x 10 ^24 / (6381000)2 = 9,78 m/s^2
m
6) F=6,67x10^-11 . 4 . 20 /1^2= 5,336x10^-9 N
9,8 . 4 = 39,2 N
9,8 . 20= 196 N
Es mayor la atracción que tiene la Tierra con cada uno de los cuerpos que la
atracción que poseen los cuerpos entre si.
F=6,67x10^-11 . 4000 . 20000/1^2 = 5.336x10^-03N
9,8 . 4000= 39200 N
9,8 . 20000 = 196000 N
Es mayor la atracción que tiene la Tierra con cada uno de los cuerpos que la de
los cuerpos entre si.
Conclusión: Si 5,336x10^-9 N es el 100%, entonces 5,336x10^-03N es el
100.000.000%
SEGUNDA PARTE
1. Una estrella (del latín stella) es todo objeto astronómico que brilla con
luz propia. Más precisamente, se trata de una esfera de plasma que
mantiene su forma gracias a un equilibrio hidrostático de fuerzas. El
equilibrio se produce esencialmente entre la fuerza de gravedad, que
empuja la materia hacia el centro de la estrella, y la presión que ejerce el
plasma hacia fuera, que, tal como sucede en un gas, tiende a
expandirlo. La presión hacia fuera depende de la temperatura, que en un
caso típico como el del Sol se mantiene con la energía producida en el
interior de la estrella.
2. La energía de una estrella proviene de reacciones de fusión nuclear que
se encuentran profundas en el interior del núcleo de la misma. En una
reacción de fusión, los dos núcleos atómicos se unen y juntos forman un
nuevo núcleo. La fusión produce energía convirtiendo así, materia
nuclear en energía.
Las temperaturas que se alcanzan en los núcleos de las estrellas son
demasiado bajas como para fusionar los iones. Ocurre que el efecto
túnel permite que dos partículas con energías insuficientes para
traspasar la barrera de potencial que las separa tengan una probabilidad
de saltar esa barrera y poderse unir. Al haber tantas colisiones,
estadísticamente se dan suficientes reacciones de fusión como para que
se sostenga la estrella pero no tantas reacciones como para hacerla
estallar.
Una gran variedad de reacciones diferentes de fusión tienen lugar dentro
de los núcleos de las estrellas, las cuales dependen de la masa y la
composición.
3. Las estrellas emiten energía de diferentes maneras:
1. En forma de fotones de radiación electromagnética carentes de masa,
desde los rayos gamma más energéticos a las ondas radioeléctricas menos
energéticas (incluso la materia fría radia fotones; cuanto más fría es la
materia, tanto más débiles son los fotones). La luz visible es parte de esta
clase de radiación.
2. En forma de otras partículas sin masa, como son los neutrinos y los
gravitones.
3. En forma de partículas cargadas de alta energía, principalmente
protones, pero también cantidades menores de diversos núcleos atómicos y
otras clases de partículas. Son los rayos cósmicos.
Todas estas partículas emitidas (fotones, neutrinos, gravitones, protones,
etc.) son estables mientras se hallen aisladas en el espacio. Pueden viajar
miles de millones de años sin sufrir ningún cambio, al menos por lo que
sabemos.
4.
La Ley de Wien es una ley de la física. Especifica que hay una relación
inversa entre la longitud de onda en la que se produce el pico de emisión de un
cuerpo
negro
y
su
temperatura.
Las consecuencias de la ley de Wien es que cuanta mayor sea la temperatura
de un cuerpo negro menor es la longitud de onda en la cual emite.
Ejemplo: Las estrellas se aproximan a radiadores de cuerpo negro, y sus
colores visibles dependen de la temperatura del radiador. Las curvas muestran
estrellas azules, blancas y rojas. La estrella blanca se ajusta a 5270K, de modo
que el pico de su curva de cuerpo negro, está a la longitud de onda de pico del
Sol, 550 nm. La temperatura se puede deducir de la longitud de onda del pico,
por
medio
de
la
ley
de
desplazamiento
de
Wien.
Cuando aumenta la temperatura de un radiador de cuerpo negro, aumenta la
energía radiada general, y el pico de la curva de radiación se mueve hacia
longitudes de ondas más cortas. Cuando se evalúa el máximo a partir de la
fórmula de radiación de Planck, se encuentra que el producto de la longitud de
onda
máxima
y
la
temperatura
es
constante.
Esta relación se denomina ley del desplazamiento de Wien, y es útil para la
determinación de la temperatura de objetos radiantes calientes tales como
estrellas, y de hecho, para una determinación de la temperatura de cualquier
objeto radiante, cuya temperatura es muy superior a la de su entorno.
Cabe señalar que el pico de la curva de radiación en la relación de Wien, es el
único pico porque la intensidad se representa gráficamente como una función
de la longitud de onda. Si se utiliza la frecuencia o alguna otra variable en el eje
horizontal, el pico será a una longitud de onda diferente
5) La ley de Stefan-Boltzmann establece que un cuerpo negro emite radiación
térmica con una potencia emisiva superficial (W/m²) proporcional a la cuarta
potencia de su temperatura:
Donde Te es la temperatura efectiva o sea la temperatura absoluta de la
superficie y sigma es la constante de Stefan-Boltzmann:
Esta potencia emisiva de un cuerpo negro (o radiador ideal) supone un límite
superior
para
la
potencia
emitida
por
los
cuerpos
reales.
La potencia emisiva superficial de una superficie real es menor que el de un
cuerpo
negro
a
la
misma
temperatura
y
está
dada
por:
Donde epsilon (ε) es una propiedad radiactiva de la superficie denominada
emisividad. Con valores en el rango 0 ≤ ε ≤ 1, esta propiedad es la relación
entre la radiación emitida por una superficie real y la emitida por el cuerpo
negro a la misma temperatura. Esto depende marcadamente del material de la
superficie y de su acabado, de la longitud de onda, y de la temperatura de la
superficie
6) Fuerzas fundamentales son aquellas fuerzas del Universo que no se pueden
explicar en función de otras más básicas. Las fuerzas o interacciones
fundamentales
conocidas
hasta
ahora
son
cuatro:
gravitatoria,
electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil.
gravitatoria
electromagnética
nuclear fuerte
nuclear débil
fuerza de
atracción que
se ejercen
mutuamente
dos objetos
con masa.
es la fuerza
involucrada en las
transformaciones
físicas y químicas de
átomos y moléculas
es la que mantiene
unidos los
componentes de los
núcleos atómicos, y
actúa
indistintamente
entre dos nucleones
cualesquiera,
protones o
neutrones.
es la culpable
de la
desintegración
radioactiva, por
lo tanto es la
que permite
hacer la fusión
nuclear.
afecta a todos
los cuerpos
con masa
afecta a los cuerpos
eléctricamente
cargados
afecta a los
neutrones y
protones
afecta a los
neutrones
Su alcance es del
orden de las
dimensiones
nucleares, es finito,
pero es más intensa
que la fuerza
electromagnética.
su alcance es
aún menor que
el de la
interacción
nuclear fuerte.
(se generan por las
cargas eléctricas
oscilando)
La gravedad
es una fuerza
muy débil
(depende de la
distancia y la
masa) y de un
sólo sentido
(atractiva),
pero de
alcance
infinito.
Es mucho más
intensa que la fuerza
gravitatoria, tiene
dos sentidos
(positivo/atractiva y
negativo/repulsiva) y
su alcance es
infinito.
Guía Lu Fernandez
EL ESTADO DE PLASMA
El Plasma es el cuarto estado de la materia y es la más abundante del
Universo (> 99%). Los otros tres estados son sólido, líquido y gaseoso.El
plasma es facilmente detectable a distancia ya que emite luz.
En la mayoría de los casos, la materia en la Tierra tiene electrones que orbitan
alrededor del núcleo del átomo. Los electrones que tienen carga negativa son
atraídos hacia el núcleo de carga positiva. Como sabemos, los opuestos se
atraen, por lo que los electrones se quedan orbitando alrededor del núcleo.
Cuando la temperatura es muy elevada los electrones pueden escapar de sus
órbitas alrededor del núcleo del átomo. Cuando el electrón(es) se vá(n), eso
deja lo que los científicos llaman un ión de carga positiva. Este proceso es
similar al de una nave espacial cuando escapa de la fuerza de gravedad de la
Tierra.
En resumen, cuando los electrones ya no están atrapados en sus órbitas
alrededor del núcleo, tenemos el estado de plasma. Esto es cuando un gas se
convierte en un montón de electrones que se han escapado de la fuerza del
núcleo y los iones que están cargados positivamente porque han perdido uno o
más electrones.
La mayoría de la materia en el Universo se encuentra en el estado de plasma.
Esto es porque las estrellas , que son tan calientes que sólo pueden existir en
estado de plasma, forman una gran parte de la materia del Universo.
Definición de plasma según la RAE: “materia gaseosa fuertemente ionizada,
con igual número de cargas eléctricas libres positivas y negativas”.