Arxiu de la categoria: MECÀNICA CLÀSICA

Creen per primera vegada matèria amb massa negativa

La Segona Llei de Newton estableix el següent: L’acceleració d’un objecte és directament proporcional a la força neta que actua sobre ell i inversament proporcional a la seva massa.

Això és cert en mecànica clàssica però ara s’ha demostrat que seguint els principis de la mecànica quàntica passen altres coses…

En física, el condensat de Bose-Einstein és l’estat de la matèria que es dóna en certs materials a temperatures properes al zero absolut

En aquest estat, les partícules es desplacen a una velocitat increïblement lenta i segueixen els principis de la mecànica quàntica, més que de la física clàssica, ja que comencen a comportar-se com ones, en comptes de partícules, i ocupen una posició en l’espai que no pot ser determinada amb precisió.

Físics nord-americans han creat per primera vegada matèria amb massa negativa. Ho han aconseguit refredant àtoms de rubidi a temperatura propera al zero absolut dins d’un recinte de 100 micròmetres de diàmetre. Els àtoms es comporten com si tinguessin massa negativa: avancen en la direcció oposada a l’impuls que reben, com si xoquessin amb un mur invisible.

http://www.tendencias21.net/Crean-por-primera-vez-materia-con-masa-negativa_a43878.html Continua la lectura de Creen per primera vegada matèria amb massa negativa

Nivell 5

Entre les lectures de Setmana Santa, aquest article crida l’atenció. La robòtica va envaint les nostres vides a tots els nivells. Potser d’aquí a uns anys distingim el número de la classe de robot que ens afecta. Aquesta és una proposta per classificar els robots en nivells segons el seu grau de dependència dels humans. L’editor de Science Robotics, Guang-Zhong Yang, i un equip d’enginyers, cirurgians, científics de la computació, gestors tecnològics i experts en ciència ficció han proposat classificar els robots mèdics, presents i futurs, en sis nivells, del zero al cinc .

La robòtica és la branca de l’enginyeria mecatrònica, de l’enginyeria elèctrica, de l’enginyeria electrònica, de l’enginyeria biomèdica i de les ciències de la computació que s’ocupa del disseny, construcció, operació, disposició estructural, manufactura i aplicació dels robots
La robòtica combina diverses disciplines com són: la mecànica, l’electrònica, la informàtica, la intel·ligència artificial, l’enginyeria de control i la física. Altres àrees importants en robòtica són l’àlgebra, els autòmats programables, l’animació electrònica i les màquines d’estats .

http://elpais.com/elpais/2017/04/12/opinion/1492009945_127668.html Continua la lectura de Nivell 5

Has sentit parlar de la Teoria de Cordes?

La teoria de cordes és una de les hipòtesis més esmentades, complicades i estudiades de la física. En un capítol de la famosa serie,The Big Bang Theory, Sheldon discuteix amb un nou i jove alumne sobre ella, el que ens ajudarà a analitzar-la a fons i descobrir per què és tan important per a la ciència.

La teoria de cordes és un model físic que tracta d’unificar totes les forces de la natura. “Una teoria per governar-les totes”

Actualment es coneixen quatre tipus de forces que són les que s’estan intentant unificar: la gravetat, l’electromagnetisme i les dues forces dels àtoms les forces nuclears dèbils i les fortes.El problema de la física respecte a aquestes forces es dóna quan es pretén explicar les interaccions entre elles.

De les quatre forces anteriorment citades la més coneguda és sens dubte la de la gravetat que Newton (Mecànica clàssica) ens va donar a conèixer i que Einstein (Mecànica relativista) va revisar dient que l’espai en si està sent retorçat i corbat contínuament per la matèria i l’energia movent-se dins d’ell, i el temps flueix a diferents velocitats per a diferents observadors. Això vol dir que la gravetat és una deformació de la geometria de l’espai temps representada a la imatge anterior com una maia que és deformada per la terra. A més ja que la terra gira, aquesta curvatura es distorsiona fins a un vòrtex poc profund.

Ara, fins i tot la teoria d’Einstein sembla que no ofereix una explicació completa, ja que la mecànica quàntica és incompatible amb la teoria d’Einstein ja que quan aquestes dues teories es fan servir conjuntament, les equacions combinades produeixen solucions sense sentit. Davant està problemàtica sorgeix la teoria de les cordes, com una imaginativa solució que podria funcionar.

Essencialment la teoria de cordes explica que tot l’univers, des de la partícula més ínfima a l’últim confí de l’espai, està conformat per petites brins d’energia que es coneixen com a “cordes”. D’aquesta manera, cada partícula subatòmica neix de les maneres de vibració de la “corda”. I el realment interessant és que aquesta teoria unifica les dues grans teories físiques del segle XX, la teoria de la relativitat d’Einstein i la mecànica quàntica.

No obstant això no tot és perfecte en aquesta teoria. Segons aquesta concepció teòrica vivim en un món de 10 dimensions (nou espacials i una temporal), tot i que no veiem més que quatre. I per altra banda, aquesta teoria produeix una superabundància (milions de milions de milions) d’universos compatibles amb el nostre, el que sembla una cosa completament impossible

http://www.taringa.net/post/ciencia-educacion/10908844/Teoria-de-las-cuerdas-Para-saber-de-que-habla-sheldon.html

http://www.muyinteresante.es/ciencia/video/la-ciencia-en-big-bang-que-es-la-teoria-de-cuerdas

Per què és tan difícil aterrar a Mart?

A 2n ESO estem treballant la unitat : “La matèria la mesura”. El coneixement i la importància de las unitats per mesurar la magnituds fonamentals són claus com a eina per desenvolupar qualsevol matèria  de  ciències.

Una de les activitats ha consistit en la lectura i estudi d’una notícia real sobre una aterratge frustrat a Mart que es va produir als anys 90 per un error en el sistema d’unitats utilitzat. Un cop ja en vol, per ajustar la trajectòria, un contractista va facilitar les dades de navegació en unitats imperials, mentre que la NASA esperava rebre’ls en mètriques. Ningú es va adonar de la discrepància i el Climate Orbiter es va capbussar en l’atmosfera marciana a una altitud tan baixa que es va desintegrar en pocs segons ….

Malauradament l’intent d’aterratge  a Mart del passat dimecres tampoc es va produir.  El mòdul d’aterratge de la missió ExoMars es va estavellar a Mart el dimecres, segons ha confirmat Thierry Blancquaert, responsable d’aquesta nau dins de l’Agència Espacial Europea (ESA), a AFP.

Aquest matí, Jorge Vague, científic del projecte ExoMars, ha reconegut que la nau va fallar i va caure sense paracaigudes i amb els coets apagats des d’una altura d’uns 2.000 metres. Les causes de l’accident encara no estan clares, ha assenyalat.

Des que va començar l’era espacial, s’han fet 45 intents. Els errors han estat molt variats, encara que la major part es van deure a problemes de llançament Continua la lectura de Per què és tan difícil aterrar a Mart?

La taula parada i en Newton

La primera Llei de Newton o Llei de la Inèrcia diu¨:

Si la resultant de les forces que actuen sobre un cos és zero, aquest romandrà en l’Estat de repòs (si estava parat) o conservarà la seva velocitat (si estava en moviment), és a dir, conservarà el seu estat de moviment. Aquest vídeo ho explica molt bé:

La taula parada i en Newton

Segur que mai ens hem atrevit a comprovar la primera llei de Newton (la de la inèrcia) estirant fort i ràpid les tovalles quan la taula està tota parada amb tots els plats de ceràmica, les copes de vidre… i això que molt sovint ho hem sentit explicar al professor de Física o ho hem vist en películes de dibuixos animats.

Si realment tenim confiança en les lleis de la Física no hauríem de dubtar gens en fer-ho… en el vídeo no solament ho fan sinó que ho fan amb talla XXL.

Ja veus que no és tan complicat i que ja et pots animar a fer-ho en acabar el dinar familiar de Nadal… que tinguis molta sort… i, sobretot, confiança en la Física!

Tavi Caselles

Per què no és més ràpid volar en avió cap a l’ oest que cap a l’est

La rotació de la Terra és un dels moviments de la Terra que consisteix en la rotació al voltant del seu propi eix. La Terra rota cap a l’est. El moviment és relatiu perquè depèn del punt de referència des d’on es mesura. La Terra gira un cop al dia , el que significa que l’Equador es mou a gran velocitat -uns 1600 quilòmetres per hora- respecte al centre del planeta. Quan els avions estan en els aeroports també s’estan movent a uns 1600 km / h.
Quan parlem de la velocitat d’un avió parlem de la velocitat relativa respecte del sòl. Per això no s’aprecia diferència respecte aquest factor, i no és més ràpid volar en avió cap a l’ oest que cap a l’est

Si que hi ha, per altra banda, altres influències que quan es vola s’ha de tenir en compte. Una de elles és l’efecte Coriolis, aquest és l’efecte que s’observa en un sistema de referència en rotació quan un cos es troba en moviment respecte d’aquest sistema de referència. Aquest efecte consisteix en l’existència d’una acceleració relativa del cos en aquest sistema en rotació. Aquesta acceleració és sempre perpendicular a l’eix de rotació del sistema i a la velocitat del cos. Continua la lectura de Per què no és més ràpid volar en avió cap a l’ oest que cap a l’est

Dues pilotes

Dues pilotes

by tavicasellas

Només cal tenir dues pilotes diferents per a realitzar aquesta experiència, una de bàsquet i una de tenis per exemple. Quan més diferent sigui la seva massa més sorprenent serà l’efecte. En el nostre cas hem utilitzat una pilota de bàsquet de 750 grams i una de bàsquet petita de 300 g.

Tal com es veu en el vídeo deixem caure lliurement les dues pilotes (alhora i la petita damunt la gran) des d’una alçada determinada i en rebotar observem que la pilota petita fa un rebot espectacular i, contra el que esperem, s’enfila fins a una alçada molt superior a la inicial. Pot semblar, d’entrada, que l’experiència viola el principi de conservació de l’energia però si l’analitzem amb detall observem que la pilota gran pràcticament no rebota de manera que transfereix quasi tota la seva energia a l’altra pilota i per tant aquesta veu incrementada la seva energia inicial.

 

Cal tenir present d’escollir dues pilotes que tinguin un rebot quasi perfecte (en física en diem elàstic) per tal que no es perdi energia en el rebot i en el xoc posterior entre les pilotes.

Es pot provar amb diferents pilotes (de mida, de massa, d’elasticitat…) i comprovar en quines condicions la pilota petita arriba més amunt.

L’alumnat de física de batxillerat o de primers cursos universitaris poden fer un càlcul sobre l’alçada màxima final. Cal tenir present que les dues pilotes cauen lliurement de manera que podem calcular la seva velocitat just abans de tocar el terra, que la pilota gran rebota elàsticament amb el terra (les velocitats abans i després del rebot seran iguals) i que posteriorment xoca (també elàsticament) amb la pilota petita (en el xoc es conserva l’energia i també la quantitat de moviment). Amb aquest planteig es pot calcular, resolent un sistema d’equacions, les velocitats de les dues pilotes després de xocar i per tant l’alçada final (per conservació de l’energia) de la petita. Fins i tot utilitzant un full de càlcul podem obtenir directament i instantània l’alçada a que arribarà a partir de l’alçada inicial i les dues masses de les pilotes. En el nostre cas l’alçada inicial era d’1,20 m i en teoria la pilota petita havia d’arribar fins a 4,14 m. quan en realitat ha arribat a només uns 2,5 metres… podem pensar quins són els factors que influeixen en aquesta diferència.

Bé, que us ho passeu d’allò més bé!

 

 

Descoberta una nova energia renovable a partir de la gravetat

Pel que fa a aquest invent, Ruijssenaars va dir: “Intuïtivament, vaig pensar que la gravetat ha de tenir alguna cosa a oferir, atès que tot està atret cap a la Terra. Desequilibrant un pes en la part superior que només és estable, utilitzant poca força, es crea un gran força en el fons en un sol punt. La idea era que això hauria de produir alguna cosa “. El temps ens dirà la seva efectivitat. Continua la lectura de Descoberta una nova energia renovable a partir de la gravetat