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lunes, 29 de junio de 2009

La conductividad eléctrica de los metales

Los átomos de los elementos metálicos forman enlaces metálicos conformando estructuras cristalinas tridimensionales muy compactas, en donde cada átomo metálico está rodeado por un conjunto de otros átomos. El tipo de estructura cristalina se determina por el método de difracción de rayos X. En la figura adjunta se representa un tipo de estructura cristalina en donde cada átomo (representado por una esfera sólida) está rodeada por otros doce átomos: seis en el mismo plano, tres por encima y tres por debajo (¿con cuantas esferas se encuentra en contacto la esfera central del 3er nivel del sistema mostrado en la figura?).

Debido a su baja electronegatividad, los electrones de valencia de los átomos metálicos (los electrones de su última capa) son extraídos de sus orbitales y tienen la capacidad de moverse libremente entre estos (electrones libres). Los átomos de los elementos metálicos tienen por lo menos un electrón de valencia.


Modelo de Drude

En el año 1900, el físico alemán Paul Drude modeló la conducción eléctrica en metales de una forma muy intuitiva.

Según este modelo, los conductores metálicos son arreglos regulares de átomos formando una red cristalina que contiene una gran cantidad de electrones libres que se mueven aleatoriamente como lo hacen las moléculas de un gas contenido en un recipiente, con una rapidez media del orden de 106 m/s. Si no hay campo existe un campo eléctrico externo el flujo neto de electrones libres es cero, esto es, la velocidad promedio de los electrones es cero.

Pero si en el interior del conductor metálico se establece un campo eléctrico externo constante los electrones modifican sus movimientos aleatorios, siendo arrastrados en sentido opuesto al campo eléctrico E con una velocidad de arrastre Vd del orden de 10-4 m/s. En este modelo, el exceso de energía que el campo eléctrico entrega a los electrones libres se pierde en choques inelásticos con los núcleos o iones incrementando la energía térmica de los átomos.

Imaginemos una tabla de madera al que hemos clavado muy ordenadamente unos cuantos clavos, que vienen a ser los núcleos anclados que configuran la red metálica y entre ellos hemos esparcido canicas muy pequeñas. Aplicar un campo eléctrico es como inclinar la tabla de madera: todas las canicas se deslizan hacia abajo. Hemos conseguido un movimiento unidireccional y de sentido único para todas las canicas/electrones dentro de la red de iones/clavos mediante la inclinación de la tabla/aplicación de un campo eléctrico en el espacio.

La trayectoria de cada una de esas canicas/electrones es representativa de todas las demás. Una de esas canicas comenzará su descenso libremente hasta que choque con uno de los clavos, momento en que toda su energía cinética se disipa en la colisión, esto es, la canica choca y se para, pero inmediatamente se vuelve a poner en movimiento debido a la inclinación de la tabla de madera. Vuelve a chocar con otro clavo y se repite el proceso.

Haga clic en botón Play para ver simulación:





Densidad de electrones libres

Cálculo de la velocidad de arrastre

jueves, 18 de junio de 2009

Implicancias del Principio de Arquimides

El principio de Arquimides dice que un cuerpo parcial o totalmente sumergido en un líquido experimenta una fuerza de empuje vertical hacia arriba que es igual al peso del líquido desalojado.

A partir de esto se deduce que cuando un cubo de hielo que se encuentra flotando en agua se "derrite", el nivel de la superficie libre del agua !no varia¡.

En este video se muestra que la superficie libre del agua se eleva hasta en instante que los bloques de hielo comienzan a flotar. A partir de ese instante la superficie libre no varía. Fijate bien.

Jaula de Faraday

Una jaula de Faraday es cualquier recubrimiento metálico, bien conectado, con la característica de aislar el campo eléctrico. De tal modo las descargas que se producen en el exterior de la jaula no afectan el interior, como el caso del video, pese a que el joven se encuentra sometido a un voltaje muy alto, no es lastimado.

La jaula de Faraday es una consecuencia de la distribución de cargas eléctricas en la superficie externa de la jaula, la quien bien puede ser como la que se muestra en el video, o un traje metálico (que emplean los trabajadores electricistas), o el chasis de un aparato eléctrico, un una envoltura metálica alrededor de un teléfono celular, el cual no podrá captar señal.

En este video se aprecia un generador de Van der Graff que genera potenciales del orden de los 100 mil voltios y que, como consecuencia de esto, genera descargas eléctricas de gran intensidad en la jaula.

Como librarnos del analfabetismo cientifico

Video de una charla del Dr. Dr. Marcelino Cereijido, en el CICESE (Centro de Investigación Científica y de Educación Superior de Ensenada) ubicado en Baja California, Mexico, en el año 2008.

En esta charla (duración 1 hora 47 min) se recalca muy bien la importancia de la ciencia como medio para entender la realidad.

Via: El tao del la física

martes, 16 de junio de 2009

El electroscopio

lunes, 15 de junio de 2009

Campo eléctrico

Primer viaje hacia la Luna . . . ¿Fué una conspiración?

Apolo 11 es el nombre de la misión espacial que los Estados Unidos enviaron al espacio el 16 de julio de 1969; fue la primera misión tripulada en llegar a la superficie de la Luna. La tripulación del Apolo 11 estaba compuesta por el comandante de la misión Neil A. Armstrong, de 38 años; Edwin E. Aldrin Jr., de 39 años y Michael Collins, de 38 años y piloto del módulo de mando. ¿En realidad se hizo este viaje o esto fue resultado de una gran conspiración de las altas esferas de poder norteamericanas?

domingo, 14 de junio de 2009

Historia del uno

viernes, 12 de junio de 2009

jueves, 11 de junio de 2009

¿Cómo buscar información en Internet usando Google?

El reinado de Google en el mundo de las búsquedas parece indiscutible. Aunque su dominio fluctúa mucho entre distintos países (más información), su uso es masivo en Latinoamerica.

Como webmaster del portal educativo http://www.didactika.com/ y autor de una serie de blogs de diferente género como este, casi todos los días me solicitan información acerca de variados temas.

Aunque en la gran mayoria de casos les envío enlaces con la información que me solicitan, la verdad es que ellos podrían obtener resultados por cuenta propia, y ese es el objetivo de este post.

Lo primero es acceder a la página principal de Google: http://www.google.com/ (por defecto Google te redirecciona a una dirección regional de Google).

Una vez en esta página el cursor se coloca por defecto en la casilla de búsqueda. Para realizar una búsqueda básica, en esta casilla debemos ingresar la palabra clave que queremos buscar.

Por ejemplo supongamos que deseamos saber cúando fue descubierto el cometa Hale-Bopp. Para esto podemos ingresar la palabra clave Hale-Bopp y luego presionar el botón Buscar con Google.

Si hacemos esto el google nos devolverá aproximadamente 334 000 direcciones de páginas que contienen este término de búsqueda (en diferentes idiomas). [pinche aquí para comprobar el resultado].

Pero para realizar una búsqueda más específica deberíamos colocar una frase encerrada entre comillas dobles (""), por ejemplo "Hale-Boop fue descubierto en".

En este caso el google nos devolverá menos de 800 páginas (en español) que contienen dicha frase. [pinche aquí para comprobar el resultado].

El secreto para búscar información relevante de algún tema específico es ingresar frases significativas apropiadas haciendo uso de comillas.


Búsquedas Avanzadas

En la página principal de Google http://www.google.com/ se tiene un enlace a la página de Búsquedas Avanzadas.

En este página el usuario puede definir no solo los términos de búsqueda sino también el idioma, el formato del documento (powerpoint: PPT, word: DOC, adobe acrobat: PDF, excel: XLS, etc), aunque simepre existe una manera directa para realizar estos "filtros de información".

Por ejemplo, una manera directa de obtener archivos con estos formatos es colocar en la casilla de búsqueda de Google la palabra clave filetype. Por ejemplo para buscar documentos PPT, DOC, PDF o XLS que contienen la palabla Hale-Bopp debemos ingresar lo siguiente:


Hale-Bopp filetype:doc [pinche aquí para comprobar el resultado]

Hale-Bopp filetype:pdf [pinche aquí para comprobar el resultado]

Hale-Bopp filetype:xls [pinche aquí para comprobar el resultado]

Para más información: descargar archivo PDF

miércoles, 10 de junio de 2009

Nikola Tesla

Nikola Tesla (1856 - 1943), genio que revolucionó nuestro mundo teconógico, desarrolló la corriente alterna y llegó a inventar entre 700 y 1600 dispositivos. Fue físico, matemático, ingeniero eléctrico y célebre inventor que tuvo una visionaria visión del futuro, extraña e incomprensible para su época.

La unidad de inducción del campo magnético del SI (Sistema Internacional de Unidades) lleva el nombre de tesla (T) en su honor.

La serie del canal Historia, Maravillas Modernas, nos lleva a un paseo por la vida de este notable genio.Tesla, pueder ser considerado uno de los mayores científicos e inventores de la historia.

El Universo - La Gravedad

Parte 1

Parte 2

Parte 3

Parte 4

sábado, 6 de junio de 2009

El legado de Nicolás Copérnico

Nicolás Copérnico —en latín Nicolaus Copernicus (19 de febrero de 1473 – 24 de mayo de 1543)- fue el astrónomo que formuló la primera teoría heliocéntrica del Sistema Solar. Su libro, "De revolutionibus orbium coelestium" (de las revoluciones de las esferas celestes), es usualmente concebido como el punto inicial o fundador de la astronomía moderna, además de ser una pieza clave en lo que se llamó la Revolución Científica en la época del Renacimiento. Copérnico pasó cerca de veinticinco años trabajando en el desarrollo de su modelo heliocéntrico del universo. En aquella época resultó difícil que los científicos lo aceptaran, ya que suponía una auténtica revolución.

Fuente: wikipedia