{"id":1180,"date":"2011-05-02T10:24:19","date_gmt":"2011-05-02T09:24:19","guid":{"rendered":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/?p=1180"},"modified":"2011-05-02T10:24:46","modified_gmt":"2011-05-02T09:24:46","slug":"hablando-de-fisica","status":"publish","type":"post","link":"http:\/\/www.emiliosilveravazquez.com\/blog\/2011\/05\/02\/hablando-de-fisica\/","title":{"rendered":"Hablando de F\u00edsica"},"content":{"rendered":"

Hablamos de F\u00edsica y,\u00a0pensamos en esas maravillosas f\u00f3rmulas que, como\u00a0la constante de Planck<\/a> en sus dos versiones, h y \u0127; la igualdad masa-energ\u00eda de Einstein<\/a>; la Constante gravitacional de Newton<\/a>, la constante de estructura fina (137), el radio del electr\u00f3n<\/a>, y, tantas otras, nos llevan a universos con\u00a0saberes maravillosos que la mente del hombre ha sabido encontrar<\/p>\n

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\u00a1 Me encantan sus mensajes !<\/p>\n

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Es verdaderamente meritorio el enorme avance que en tan poco tiempo ha dado la Humanidad, en el campo de la F\u00edsica.<\/p>\n

En poco m\u00e1s o menos, un siglo y medio, se ha pasado de la oscuridad a una claridad, no cegadora a\u00fan, pero s\u00ed, aceptable.\u00a0 Son muchos los secretos de la Naturaleza f\u00edsica que han sido desvelados y, el ritmo, parece que se mantiene a un nivel muy aceptable (otra vez).<\/p>\n

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\u00a1 El Tiempo !, ese preciado bien, est\u00e1 a nuestro favor.\u00a0 S\u00f3lo tenemos que ir pasando el testigo para alcanzar las metas propuestas.<\/p>\n

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Pongamos nuestras esperanzas en que no seamos tan irresponsables como para estropearlo todo. Con la F\u00edsica y la Astronom\u00eda (que siempre que puedo las trato de unir) me ocurre que, est\u00e1ndo en \u00e9ste mundo parece que estoy en otro.<\/p>\n

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Me concentro y consigo aislarme, ya estoy en otro lugar, todo tranquilo.<\/p>\n

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Ahora puedo pensar en mis cosas de la F\u00edsica, de la Astronom\u00eda, la Gravedad o el electromagnetismo.<\/p>\n

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Cuestiones sencillas de entender para los iniciados y, a veces, muy complejas para la gente\u00a0 no versada.\u00a0 Por tal motivo, si escribo sobre estos interesantes temas, mi primera preocupaci\u00f3n es la de buscar la sencillez en lo que explico.\u00a0 No siempre lo consigo.<\/p>\n

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Por ejemplo, quiero explicar el magnetismo y digo:<\/p>\n

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Grupo de fen\u00f3menos asociados con los campos magn\u00e9ticos.\u00a0 Siempre que una corriente el\u00e9ctrica fluye, se produce un campo magn\u00e9tico; como el movimiento orbital de un electr\u00f3n<\/a>, y el esp\u00edn<\/a> de los electrones<\/a> at\u00f3micos son equivalentes a peque\u00f1os circuitos de corriente, los \u00e1tomos individuales crean campos magn\u00e9ticos a su alrededor cuando los electrones<\/a> orbitales tienen un momento magn\u00e9tico neto como resultado de su momento angular.\u00a0 El momento angular de un \u00e1tomo es el vector suma de los momentos magn\u00e9ticos de los movimientos orbitales y de los espines de todos los electrones<\/a> en el \u00e1tomo.<\/p>\n

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Las propiedades magn\u00e9ticas macrosc\u00f3picas de una sustancia tienen su origen en los momentos magn\u00e9ticos de sus \u00e1tomos o mol\u00e9culas constituyentes.\u00a0 Diferentes materiales poseen distintas caracter\u00edsticas en un campo magn\u00e9tico aplicado; hay cuatro tipos de comportamiento magn\u00e9tico:<\/p>\n

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  1. En diamagnetismo, la magnetizaci\u00f3n est\u00e1 en la direcci\u00f3n opuesta a la del campo aplicado, es decir, la susceptibilidad es negativa.\u00a0 Aunque todas las sustancias son diamagn\u00e9ticas, es una forma d\u00e9bil de magnetismo que puede ser enmascarada por otras formas m\u00e1s fuertes.\u00a0 Tiene su origen, en los cambios inducidos por los campos aplicados en las \u00f3rbitas de los electrones<\/a> de una sustancia, siendo la direcci\u00f3n del cambio opuesto a la del flujo aplicado (de acuerdo con la ley de Lenz). Existe, por tanto, una d\u00e9bil susceptibilidad negativa (del orden de -10-8 m3<\/sup> moL-1<\/sup>) y una permeabilidad relativa ligeramente menor que uno.<\/li>\n
  2. En paramagnetismo, los \u00e1tomos o mol\u00e9culas de la sustancia tienen momentos magn\u00e9ticos orbitales o esp\u00edn<\/a> que son capaces de estar alineados en la direcci\u00f3n del campo aplicado.\u00a0 Estos, por tanto, tienen una susceptibilidad positiva (aunque peque\u00f1a) y una permeabilidad relativa ligeramente mayor que uno.\u00a0 El paramagnetismo aparece en todos los \u00e1tomos y mol\u00e9culas con electrones<\/a> desapareados; es decir; \u00e1tomos libres, radicales libres y compuestos de metales de transici\u00f3n que contienen iones con capas de electrones<\/a> no llenas. Tambi\u00e9n ocurre en metales como resultado de momentos magn\u00e9ticos asociados a los espines de los electrones<\/a> de conducci\u00f3n.<\/li>\n
  3. En sustancias ferromagn\u00e9ticas, dentro de un cierto rango de temperaturas, hay momentos magn\u00e9ticos at\u00f3micos netos, que se alinean de forma que la magnetizaci\u00f3n persiste despu\u00e9s de eliminar el campo aplicado. Por debajo de una cierta temperatura, llamada el punto de Curie ( o temperatura de Curie), un campo magn\u00e9tico en aumento aplicado a una sustancia ferromagn\u00e9tica causar\u00e1 una magnetizaci\u00f3n creciente hasta un valor m\u00e1ximo, llamado la magnetizaci\u00f3n de saturaci\u00f3n.\u00a0 Esto es debido a que una sustancia ferromagn\u00e9tica est\u00e1 constituida por peque\u00f1as regiones magnetizadas (1-0,1 mm de ancho) llamadas dominios. El momento magn\u00e9tico total de la muestra de sustancia es el vector suma de los momentos magn\u00e9ticos de los dominios constituyentes.\u00a0 Dentro de cada dominio los momentos at\u00f3micos individuales se alinean espont\u00e1neamente por fuerzas de intercambio, que dependen de si los espines de los electrones<\/a> at\u00f3micos son paralelos o antiparalelos. Sin embargo, en un trozo no magnetizado de material ferromagn\u00e9tico los momentos de los dominios no est\u00e1n alineados; cuando un campo externo es aplicado, esos dominios que est\u00e1n alineados con el campo aumentan de tama\u00f1o a expensas de otros. En un campo muy intenso todos los dominios se alinean en la direcci\u00f3n del campo y producen la alta magnetizaci\u00f3n observada.\u00a0 El hierro, el n\u00edquel, el cobalto y sus aleaciones son ferromagn\u00e9ticos.\u00a0 Por encima del punto de Curie, los materiales ferromagn\u00e9ticos se vuelven paramagn\u00e9ticos.<\/li>\n
  4. Algunos metales, aleaciones y sales de elementos de transici\u00f3n muestran otro tipo de magnetismo llamado antiferromagnetismo.\u00a0 Esto ocurre por debajo de cierta temperatura, llamada la temperatura de N\u00e9el, a la cual se forma espont\u00e1neamente una red ordenada de momentos magn\u00e9ticos at\u00f3micos en la que momentos alternos tienen direcciones opuestas.\u00a0 No hay, por tanto, momento magn\u00e9tico resultante en ausencia de un campo aplicado.<\/li>\n<\/ol>\n

    En el fluoruro de manganeso, por ejemplo, esta disposici\u00f3n antiparalela ocurre por debajo de una temperatura de N\u00e9el de 72 k.\u00a0 Por debajo de esta temperatura, el ordenamiento espont\u00e1neo se opone a la tendencia normal de los momentos magn\u00e9ticos de alinearse con el campo aplicado.\u00a0 Por encima de la temperatura de N\u00e9el la sustancia es paramagn\u00e9tica.<\/p>\n

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    Una forma especial de antiferromagnetismo es el ferrimagnetismo, un tipo de magnetismo mostrado por las ferritas.\u00a0 En estos materiales, o bien los momentos magn\u00e9ticos de los iones adyacentes son antiparalelos y de intensidad desigual, o bien el n\u00famero de momentos magn\u00e9ticos en una direcci\u00f3n es mayor que el n\u00famero de los que hay en la direcci\u00f3n opuesta.<\/p>\n

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    Mediante una adecuada elecci\u00f3n de los iones de tierra raras en las redes de ferrita es posible dise\u00f1ar sustancias ferrimagn\u00e9ticas con magnetizaciones espec\u00edficas para su uso en componentes electr\u00f3nicos.<\/p>\n

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    Si nos queremos referir al geomagnetismo, estaremos hablando de la ciencia que estudia el campo magn\u00e9tico terrestre.<\/p>\n

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    Si una barra de im\u00e1n es suspendida en cualquier punto de la superficie terrestre, de forma que se pueda mover libremente en todos los planos, el polo Norte del im\u00e1n apuntar\u00e1 en una direcci\u00f3n aproximadamente al Norte.\u00a0 El \u00e1ngulo (D) entre la direcci\u00f3n horizontal a la que apunta y el meridiano geogr\u00e1fico en ese punto se llama la declinaci\u00f3n magn\u00e9tica.\u00a0 Se toma positiva al Este del Norte geogr\u00e1fico y negativa al Oeste.\u00a0 La aguja no estar\u00e1 horizontal salvo en el ecuador magn\u00e9tico.\u00a0 En todos los dem\u00e1s lugares formar\u00e1 un \u00e1ngulo (\/) con la horizontal, llamado la inclinaci\u00f3n magn\u00e9tica.<\/p>\n

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    En todos los polos magn\u00e9ticos \/= 90\u00b0 (+90\u00b0 en el polo Norte, -90\u00b0 en el polo Sur), y la aguja ser\u00e1 vertical.<\/p>\n

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    Las posiciones de los polos, que var\u00edan con el tiempo, eran en los a\u00f1os setenta aproximadamente 76, 1 \u00b0 N, 100\u00b0 W (N) y 65, 8\u00b0 S, 139\u00b0 E (S).\u00a0 El vector intensidad F del campo geomagn\u00e9tico se determina por I, D y F, donde F es la intensidad magn\u00e9tica local del campo medida en gauss o tesla, o lo que es igual a: 1 gauss: 10-4<\/sup> teslas). F, I y D, junto con las componentes vertical y horizontal de F y sus componentes Norte y Este, son llamados los elementos magn\u00e9ticos.<\/p>\n

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    Esta explicaci\u00f3n del geomagnetismo, podr\u00eda ser m\u00e1s larga y completa, con muchos m\u00e1s datos t\u00e9cnicos y matem\u00e1ticos.\u00a0 Sin embargo, \u00bf a quien le gustar\u00eda ?<\/p>\n

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    A eso me refer\u00eda en otras ocasiones cuando dec\u00eda: “… primera preocupaci\u00f3n es la de buscar la sencillez en lo que explico.\u00a0\u00a0 No siempre lo consigo.”<\/p>\n

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    A continuaci\u00f3n pongo un ejemplo pr\u00e1ctico y explico el magnetismo de manera muy t\u00e9cnica y completa que, seguramente, aburrir\u00e1 a cualquiera.<\/p>\n

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    El lector de ciencia no iniciado, no quiere estas complejidades que, por muy perfectas que puedan resultar t\u00e9cnicamente hablando, siempre les resultaran aburridas, tediosas y lo que es peor, incomprensibles.<\/p>\n

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    Los buenos escritores-divulgadores de la ciencia, deben contar los fen\u00f3menos naturales revisti\u00e9ndolos de un atractivo y misterioso mundo m\u00e1gico que se desvela ante sus ojos produci\u00e9ndoles asombro y sorpresa ante tales maravillas.<\/p>\n

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    Si contamos la historia de una estrella, desde que nace a partir del gas convertirse en otro objeto estelar diferente, al oyente, le resultar\u00e1 atractivo o pesado, interesante o incomprensible, seg\u00fan quien y como lo cuente.<\/p>\n

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    Me preocupa, cuando escribo, que lo que estoy contando pueda aburrir al posible lector.\u00a0 En mi caso, que no superviso de manera previa mis pensamientos y tal como nacen los escribo, es posible que, en alguna ocasi\u00f3n pueda aburrir o ser un rollo.\u00a0 Pido perd\u00f3n por ello (por si acaso).<\/p>\n

    emilio silvera<\/em><\/p>\n

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