Ley de Lenz La ley de Lenz para el campo electromagnético relaciona cambios producidos en el campo eléctrico por un conductor con la propiedad de variar el flujo magnético, y afirma que las tensiones o voltajes aplicadas a un conductor, generan una fuerza electro motriz (FEM) que se opone al paso de la corriente que la produce. Esta ley se llama así en honor del físico germano-báltico Heinrich Lenz, quien la formuló en el año 1834. En un contexto más general que el usado por Lenz, se conoce que dicha ley es una consecuencia más del principio de conservaciónde la energía aplicado a la energía del campo electromagnético.
Formulación
La polaridad de una tensión inducida es tal, que tiende a producir una corriente cuyo campo magnético se opone siempre a las variaciones del campo existente producido por la corriente original.
El flujo de un campo magnético uniforme a través de un circuito plano viene dado por:
donde:
= Flujo magnético. La unidad en el SI es el weber (Wb).
= Inducción magnética. La unidad en el SI es el tesla (T).
= Superficie definida por el conductor.
= Ángulo que forman el vector perpendicular a la superficie definida por el conductor y la dirección del campo.
Un planeta muy similar a la Tierra fue descubierto a 11 años luz de nuestro sistema solar por un equipo internacional de astrónomos, de acuerdo a información revelada por el Observatorio Europeo Austral.
De acuerdo a un artículo publicado en la revista Astronomy & Astrophysics, este planeta al que han llamado Ross 128bes el planeta más cercano a nuestro sistema solar que se ha descubierto orbitando una estrella enana roja inactiva, lo que podría aumentar las probabilidades de que tenga las condiciones para que pueda haber vida.
¿Cómo se encuentra un nuevo mundo?
Los astrónomos encargados de esta investigación descubrieronRoss 128bcon el Buscador de Planetas por Velocidad Radial de Alta Precisión(HARPS por sus siglas en inglés) ubicado en elObservatorio Europeo Austral en La Silla, Chile.
Este instrumento les permite a los científicos examinar la luz de las estrellas y desentrañar los sutiles efectos gravitacionales de un planeta en órbita. Después de 12 años de analizar los patrones de brillo y movimiento de laestrella Ross 128 la estrella enana roja que órbita Ross 128b- el equipo anunció que habían percibido un tambaleo débil pero constante en su rotación; esta oscilación corresponde a un planeta aproximadamente 30 por ciento más grande que la Tierra que está sacando a la estrella ligeramente del centro.
¿Y qué hay de Proxima b?
En teoría, el planeta más similar a la Tierra que se ha encontrado es Proxima b, a 4.25 años luz de nuestro sistema solar y que Órbita la estrella enana Próxima Centauri; sin embargo, aunque es el más cercano y es probable que pueda albergar vida, su estrella, que tiene apenas 5 mil millones de años de edad es mucho más joven que la de Ross 128 b y es posible que todavía envíe a su planeta ráfagas repentinas de radiación que no permitirían la supervivencia de algún organismo vivo.
Por el contrario, la estrella de Ross 128b es una estrella enana roja más madura, con una edad de 7 mil millones de años y que debido a su madurez su rotación se ha ralentizado considerablemente. Eso significa que su planeta tiene una mejor oportunidad de ser hospitalario con cualquier cosa que pueda vivir en la superficie.
Ross 128 b, un mundo por explorar
Aún no se sabe mucho de este nuevo planeta en el que se podría encontrar vida, pero los pocos datos que se han recopilado lo hacen un mundo fascinante que muchos científicos mueren de ansia por estudiar.
Con la información obtenida gracias aHARPS, los astronómos descubrieron que Ross 128b orbita 20 veces más cerca de su estrella que la Tierra del soly que a pesar de esa proximidad, el planeta recibe solamente 1.38 veces más radiación que nuestro planeta por lo que se calcula quesutemperatura de equilibrio se encuentra entre -60 y 20° C, gracias a la naturaleza débil y fría de su pequeña estrella enana roja, que tiene poco más que la mitad de la temperatura superficial de nuestro sol.
A pesar de estos datos, sigue habiendo incertidumbre sobre la ubicación de Ross 128 b, si se encuentra dentro, fuera o en el umbral de la zona habitable, donde podría caber la posibilidad de encontrar agua en estado líquido en su superficie.
Xavier Bolfils, investigador de la Université Grenoble Alps y líder de la investigación expresó que “Ross 128b no es el único planeta donde posiblemente haya vida, sí es el más cercano. Este ha sido un año grandioso para buscar y encontrar nuevos planetas”.
El espacio es un lugar oscuro y vacío en el que la ausencia de aire impide que se extienda el sonido. Sin embargo, los instrumentos de las sondas que el hombre a enviado a sus profundidades son capaces de captar otros tipos de energía y traducirlos a sonidos reconocibles, a través de la llamada «sonificación de datos».
Es el caso por ejemplo de las sondas Voyager. El científico Donald Gurnett, investigador principal de uno de los instrumentos de misión, es especialista en detectar las ondas de radio y su interacción con el viento solar o con los campos magnéticos de los planetas y traducir el resultado a un sonido distinguible, con la ayuda de un amplificador. Gracias a esto se puede conseguir un misterioso sonido característico para cada planeta y hasta captar la huella energética de los rayos o las auroras que ocurren en algunos de ellos.
Con motivo de la celebración de Halloween, la NASA ha difundido varios sonidos espeluznantes que han sido captados por sus misiones en el espacio.
Uno de ellos es el captado por la misión Juno, el pasado 24 de junio de 2016. Por entonces, la sonda atravesó el frente de choque del inmenso campo magnético de Júpiter, y durante dos horas pudo grabar el rugido de la enorme dinamo que es el gigante gaseoso.
La sonda Galileo, también captó extrañas ondas de radio procedentes de las cercanías de Júpiter, en concreto, de la luna Ganímedes, en la que se cree que hay un océano bajo la superficie.
Saturno, el planeta de los anillos donde recientemente «murió» la sonda Cassini, es otra potente fuente de «sonidos» espaciales. La citada sonda de la NASA captó las ondas de radio emitidas por el planeta y relacionadas con las potentes auroras que ocurren en los polos de Saturno.
Las afueras del Sistema Solar no son un lugar tranquilo. El espacio es barrido por auténticos «tsunamis» de energía y por las sacudidas de la heliosfera solar: el viento solar no es uniforme y crea distorsiones que pueden ser captadas por los receptores de las sondas Voyager, los viajeros más lejanos de toda la historia.
En el espacio no solo pueden oírse las ondas de radio. En 2011, un instrumento de la nave Stardust captó el impacto del campo de residuos del cometa Tempel sobre un escudo protector. El choque de las pequeñas partículas de polvo y hielo recuerdan al sonido de una granizada especialmente intensa.
Se denomina explosión sónica, boom sónico o estampido sónico al componente audible de la onda de choque provocada por un objeto cuando sobrepasa la velocidad Mach 1. Se observa con frecuencia en aviones militares, aunque también lo pueden provocar aviones civiles, como el ya retirado de servicio Concorde, capaz de alcanzar Mach 2,03, o la también retirada Lanzadera espacial, que llega a Mach 27.Otro caso en que se puede generar es al penetrar un meteorito en la atmósfera a alta velocidad (54 000 km/h) como el caso del impacto de meteoro en Rusia en el 2013, que causó una gran rotura de cristales con más de 500 heridos.
El fenómeno se relaciona con el efecto Doppler, el cual describe los cambios en la frecuencia percibida por un observador cuando éste o la fuente emisora de sonido se encuentra en movimiento. Al leer y comprender este efecto en las ondas sonoras, surge la pregunta sobre qué pasará con la frecuencia percibida cuando la velocidad de la fuente se acerque, viaje y sobrepase la velocidad del sonido.
Causas del fenómeno.
La explosión sónica sucede porque, al ser la velocidad de la fuente próxima a Mach 1, los frentes de onda que genera comienzan a solaparse el uno contra el otro. Si la velocidad de la fuente supera la velocidad del sonido se producirá una "conificación" de las ondas detrás de ella, y el sonido de la explosión es porque, al ser vencida por la aeronave, la barrera del sonido estalla sin afectar la estructura molecular de la aeronave ni del aire. En el caso del avión caza, el piloto no puede oír esa explosión ni el ruido del motor viajando por el aire, ya que éste es dejado atrás por el avión. La siguiente imagen ilustra las 3 situaciones.
Los estampidos sónicos disipan enormes cantidades de energía, lo que produce un ruido muy semejante al de una explosión. Típicamente el frente de choque puede alcanzar los 167 megavatios por metro cuadrado (MW/m²), y puede incluso exceder los 200 decibelios.
Se trata de un mineral que se utiliza para fabricar componentes claves de los móviles, smartphones y dispositivos electrónicos portátiles cada vez más potentes y sofisticados. Periódicamente se le menciona en los medios como responsable indirecto (en parte) de la atroz guerra crónica que sufre la República Democrática del Congo (donde se hallan las mayores reservas mundiales de coltán). Actualmente se encuentra en estudio su extracción en la comunidad autónoma de Galicia por una empresa canadiense.
El coltan o coltán es una mezcla de los minerales columbita (una mena de columbio o niobio) y tantalita (una mena de Tantalio). El coltán es de color gris metálico oscuro. Sabemos, por tanto, para qué se usa. Sabemos de dónde se extrae. Pero en general, cuando se habla de este mineral, a la mayoría se le olvida decir lo que es. La palabra coltán es una abreviatura de columbita-tantalit.
Tantalio
El interés de la explotación del coltán es fundamentalmente poder extraer el tantalio (símbolo químico Ta). Es un metal de transición muy resistente a la corrosión e inerte, por lo cual es
muy valorado como sustituto del platino en la instrumentación. Sin embargo su ‘boom’ llegó con la telefonía móvil. Los condensadores electrolíticos de tantalio son totalmente análogos a los más habituales de aluminio, por ejemplo. Sin embargo, con el tantalio podemos conseguir una mayor capacidad con un menor tamaño. Como los condensadores son vitales en cualquier dispositivo electrónico, a la hora de fabricar dispositivos portátiles interesa que dichos condensadores sean tan pequeños como sea posible.
Sin salir de la electrónica, el tantalio se emplea para fabricar resistencias de alta potencia. Se utiliza también en superaleaciones empleadas en las turbinas de los aviones o los reactores nucleares, así como para recubrir prótesis humanas. Se trata, por todo ello, de un metal imprescindible para la tecnología moderna, aunque hasta el despegue de la ‘electrónica personal’, no se habían necesitado cantidades masivas.
Laika fue una perra espacial soviética que se convirtió en el primer ser vivo terrestre en orbitar la Tierra. Lo hizo a bordo de la nave soviética Sputnik 2, el 3 de noviembre de 1957, un mes después que el satélite Sputnik 1. También fue el primer animal que murió en órbita.
Como se sabía poco sobre los efectos que los vuelos espaciales podían producir sobre los seres vivos en el momento de la misión de Laika y, la tecnología suborbital no se había desarrollado todavía, no se tenía ninguna expectativa de que Laika sobreviviera. Algunos científicos creían que los humanos no podrían sobrevivir al lanzamiento o a las condiciones del espacio exterior, por eso los ingenieros de vuelo vieron a los vuelos de animales como los precursores necesarios para las misiones humanas.1 Laika, una perra callejera, originalmente llamada Kudryavka(Кудрявка, ‘pequeña de pelo rizado’), fue sometida a entrenamiento con otros dos perros, y finalmente fue elegida como la tripulante de la nave espacial soviética Sputnik 2, lanzada al espacio exterior el 3 de noviembre de 1957.
El 11 de abril de 2008, las autoridades rusas desvelaron un monumento a Laika. Este pequeño monumento en su honor fue construido cerca del centro de investigación militar en Moscú que preparó el vuelo de Laika al espacio. Cuenta con la figura de un perro que se coloca en la parte superior de un cohete.
Cada vez que una nave llega a destino podemos festejar su éxito, pero lamentablemente, no siempre es así en la historia de la exploración espacial. Tarda mucho tiempo y se precisa mucho dinero para que una nave despegue sin problemas. Aunque la ciencia avance rápidamente, los humanos podemos equivocarnos, y estas equivocaciones terminan en enormes explosiones o naves desintegradas que son parte de la historia de los viajes espaciales. Si quieres ver algunos de estos desastres espaciales, aquí los tienes.
Titan I
El 12 de diciembre de 1959 Titan I estaba pronta para marchar, pero a 4 segundos de despegar el cohete cayó y explotó. Las vibraciones en la base hicieron que se activara el sistema de seguridad y llevara a la autodestrucción.
Vanguard TV3
Este cohete sería el primer intento de poner un satélite en la órbita terrestre, pero falló. Fue en 1957 y lo que sucedió es que el cohete cayó hacia la plataforma de lanzamiento, rompiendo un tanque de combustible y estallando en pedazos.
Intelsat 708
Este cohete americano fue lanzado en 1996 en Xichang, en China, y a pocos segundos de despegar se torció hacia el costado y se estrelló contra un pueblo a más de un kilómetro. El incidente causó más de cien muertos, según los datos, casi todos pobladores del lugar.
Nedelin
Durante una prueba de un cohete soviético, en 1960, los motores se encendieron e incineraron a 72 trabajadores, prendiendo fuego también el camino e impidiendo que otros escaparan. Es considerada la tragedia más mortífera relacionada con el espacio.
Challenger
Es considerada una de las tragedias espaciales más grandes, y por tanto es la más conocida. En 1986 el cohete estalló a 1 minuto y 13 segundos de despegar, debido a fallas en las juntas que liberaron gases. Los siete miembros de la tripulación murieron, quizás no por la explosión en sí, sino por la caída a grandes velocidades en el mar.
Un propulsor iónico o motor iónico es un tipo de propulsión espacial que utiliza un haz de iones (moléculas o átomos con carga eléctrica) para la propulsión. El método preciso para acelerar los iones puede variar, pero todos los diseños usan la ventaja de la relación carga-masa de los iones para acelerarlos a velocidades muy altas utilizando un campo eléctrico. Gracias a esto, los propulsores iónicos pueden alcanzar un impulso específico alto, reduciendo la cantidad de masa necesaria, pero incrementando la cantidad de potencia necesaria comparada con los cohetes convencionales. Los motores iónicos pueden desarrollar un orden de magnitud mayor de eficacia de combustible que los motores de cohete de combustible líquido, pero restringidos a aceleraciones muy bajas por la relación potencia-masa de los sistemas disponibles.
El principio del propulsor iónico data de los conceptos desarrollados por el físico Hermann Oberth y su obra publicada en 1929, Die Rakete zu den Planetenräumen. El primer tipo de motor iónico, conocido como propulsor iónico de tipo Kaufman, se desarrolló en los años 1960 por Harold R. Kaufman, trabajando para la NASA y basados en el Duoplasmatrón.
La Mecánica se encarga de estudiar y analizar el movimiento y el reposo de los cuerpos y su evolución en el tiempo , bajo la acción de fuerzas
*Unidades base:
Son las unidades con las cuales se fundamentan la estructura del sistema internacional EJ: Longitud, masa , tiempo , intensidad de corriente eléctrica ,temperatura termodinámica... Cuyos nombres son: KG, segundo,kelvin...
*Unidades derivadas:
Son las unidades que se forman combinando las unidades base EJ: La cantidad de trabajo
Mecánica Relativista:
Esta va mas allá que la mecánica clásica y trata con objetos moviéndose a velocidades grandes.
Aplicaciones: Nos ayuda a calcular el movimiento de un objeto a gran velocidad.
Mecánica Cuántica:Trata con sistemas mecánicos de pequeña escala o con energías muy pequeñas
Aplicaciones: Nos ha permitido explicar la forma atómica
Mecánica Vectorial:
Leyes de Newton Aplicaciones: Es aplicable a cuerpos que se mueven en relación a un observador a velocidades pequeñas comparadas con la de la luz.
El origen de la vida está en las
explosiones de las grandes supernovas, que tuvieron lugar miles de millones de
años antes de que existiéramos. Todos los átomos que hoy componen nuestro
cuerpo, como piezas de un puzzle, se formaron un día en el interior de las
estrellas.
Somos, literalmente, hijos de las
estrellas. El hierro que en este momento corre por nuestra sangre, el calcio de
los huesos que nos mantiene en pie, el carbono de nuestro ADN, el oxígeno que
respiramos... todo, nació de la fusión de protones en el interior de alguna
estrella.
Los átomos se componen de protones,
electrones y neutrones. Hay 92 tipos de átomos en estado natural. Lo que
distingue unos de otros es el número de protones que contienen. El más simple
es el átomo de hidrógeno, con sólo un protón. Le sigue el helio con dos
protones, el litio con tres, berilio con cuatro... y así sucesivamente hasta
llegar al uranio, con 92 protones.
Las estrellas se forman principalmente de
hidrógeno que, al ser el elemento más simple, es el más abundante en el Cosmos.
En el núcleo de las estrellas, la presión y la temperatura son tan altas, que
los átomos se aprisionan y chocan entre sí de un modo tan violento que acaban
fusionándose. Dos átomos de hidrógeno se fusionan y forman un átomo de helio. Dos
de helio se fusionan y forman uno de berilio.
Cada vez que se fusiona un nuevo protón,
forma un nuevo tipo de átomo, más pesado que el anterior. Así, con seis
protones fusionados tendremos carbono, con siete nitrógeno, con ocho oxígeno,
etc. En cada proceso de fusión se libera una cantidad enorme de energía. Parte
de esta energía es la propia luz y el calor que desprenden las estrellas.
En las estrellas pequeñas, el proceso de
fusión sólo llega hasta el carbono. No tienen fuerza para continuar. Por eso el
carbono abunda tanto en el Cosmos. Sin embargo, en las grandes estrellas
masivas la cadena de fusión continúa. Se forman los elementos básicos para la
vida: además del hidrógeno y el carbono que ya teníamos, se forman el nitrógeno
y el oxígeno. El agua, tan importante para la vida, es la combinación de
hidrógeno y oxígeno. También se forma en el interior de las supernovas, que
luego la desprenden en forma de vapor cuando explotan.
La fusión de protones continúa, cada vez
más rápidamente, hasta llegar al hierro, en forma de gas. Cuando el núcleo de
la estrella se convierte en hierro, la explosión es inminente. Cuando una
supernova explota, todos los gases y materiales pesados de su núcleo salen
despedidos al espacio con una violencia inimaginable. Los elementos de la vida
se dispersan por todo el Cosmos.
Nuestros antepasados miraban a las
estrellas con reverencia y temor. Les hacían ofrendas y les levantaban
monumentos. De algún modo, sentían su vida ligada a ellas. Somos la primera
generación en la historia de la humanidad que ha perdido las estrellas. Con la
contaminación lumínica y ambiental dejamos de verlas. Y de mirarlas. Hemos
perdido el recuerdo de que somos materia estelar, hijos de las Estrellas.
La radiactividades un fenómeno físico por el cual los núcleos de algunos elementos químicos, llamados radiactivos, emiten radiaciones que tienen la propiedad de impresionar placas radiográficas, ionizar gases, producir fluorescencia, atravesar cuerpos opacos a la luz ordinaria, entre otros. Debido a esa capacidad, se les suele denominar radiaciones ionizantes (en contraste con las no ionizantes).
Radiactividad natural
En 1896, Henri Becquerel descubrió que ciertas sales de uranio emiten radiaciones espontáneamente, al observar que, cuando colocaba placas fotográficas envueltas en papel negro cerca de este mineral, los rayos-X velaban la placa a pesar de su envoltorio opaco, descartando que se tratara de una propiedad de los materiales fosforescentes.
El estudio del nuevo fenómeno y su desarrollo posterior se debe casi exclusivamente al matrimonio de Marie y Pierre Curie, quienes encontraron otras sustancias radiactivas: el torio, el polonio y el radio. La intensidad de la radiación emitida era proporcional a la cantidad de uranio presente, por lo que los Curie dedujeron que la radiactividad era una propiedad atómica. El fenómeno de la radiactividad se origina exclusivamente en el núcleo de los átomos radiactivos. Se cree que se origina debido a la interacción neutrón-protón. Al estudiar la radiación emitida por el radio, se comprobó que era compleja, pues al aplicarle un campo magnético parte de ella se desviaba de su trayectoria y otra parte no.
Pronto se vio que todas estas reacciones provienen del núcleo atómico que describió Ernest Rutherford en 1911, quien también demostró que las radiaciones emitidas por las sales de uranio pueden ionizar el aire y producir la descarga de cuerpos cargados eléctricamente.
Con el uso del neutrón, partícula teorizada en 1920 por Ernest Rutherford, se consiguió describir la radiación beta.
En 1932, James Chadwick descubrió la existencia del neutrón que Rutherford había predicho en 1920, e inmediatamente después Enrico Fermi descubrió que ciertas radiaciones emitidas en fenómenos no muy comunes de desintegración son en realidad neutrones.
Radiactividad artificial
La radiactividad artificial, también llamada radiactividad inducida, se produce cuando se bombardean ciertos núcleos estables con partículas apropiadas. Si la energía de estas partículas tiene un valor adecuado, penetran el núcleo bombardeado y forman un nuevo núcleo que, en caso de ser inestable, se desintegra después radiactivamente.
¿Como afecta la radiactividad al ser humano?
La contaminación radiactiva de las personas puede
producirse de forma externa o interna. En la externa, pueden contaminarse la
ropa o la piel de forma que cierta cantidad de material con contenido
radiactivo se adhiera a ellos. De forma interna se puede producir por la
ingestión, absorción, inhalación, o inyección de sustancias radiactivas.
Cuando existe material radiactivo en forma gaseosa, de
aerosol, líquida o sólida, parte puede impregnar las ropas o la piel de las
personas que entren en contacto con este material. También puede ser ingerido,
ya porque los alimentos o el agua estén contaminados, ya de forma accidental al
llevarse las manos contaminadas a la boca, o inhalado al entrar en un ambiente
donde existe polvo contaminado en suspensión, aerosoles o gases con contenido
radiactivo.
En el primero de los casos la contaminación permanece en el
exterior de la persona, con lo que dosis recibida procede de las radiaciones
emitidas que depositan parte o toda su energía en el organismo. En el segundo
de los casos el material entra dentro del organismo, y durante su recorrido
hasta que es excretado (por el sudor, la orina o las heces) deposita a su vez
la energía emitida por esas radiaciones en los órganos por los que se
transfiere.
Estas contaminaciones pueden darse en todas aquellas
prácticas en las que se manejan materiales radiactivos, hablándose de
contaminación principalmente cuando esta se produce de forma accidental.
En el caso de accidentes radiactivos o nucleares o de
ataques terroristas con material radiactivo , pueden producirse contaminaciones
de las personas, tanto de forma interna como externa.
