María José T. Molina

Teoría de Equivalencia Global

EXPERIMENTOS DE FÍSICA GLOBAL

Experimentos escolares de secundaria

Experimentos de colegio de secundaria o experimentos escolares sobre la rotación de la Tierra. Experimentos escolares con calor y la energía electromagnética de los rayos.

1.b.3. Experimentos escolares de física

Esta página no tiene por objetivo facilitar tareas escolares por lo que, en su caso, es mejor no perder el tiempo. Así lo manifiestan los comentarios de muchos lectores con dicho objetivo. En todo caso, se podría pensar que presenta algunas ideas para preguntar a los profesores o tareas a realizar por los mismos.

Estos experimentos escolares necesitan conceptos algo más complejos que los experimentos caseros y los experimentos simples de las páginas anteriores y por eso corresponderían a una educación de secundaria.

Al mismo tiempo, se añaden reflexiones sobre la Teoría de la Relatividad de Einstein desde la perspectiva de la Teoría de la Equivalencia Global; así que no conviene preocuparse mucho ni sorprenderse si no se entiende totalmente algún aspecto concreto de estos experimentos cuando se tiene exclusivamente una formación de escuela secundaria.

Los experimentos se han seleccionado por su relación con temas fundamentales tratados por la citada Teoría de la Equivalencia Global, como las características físicas de la gravedad, la masa, su movimiento y la energía electromagnética.

A continuación se comentan brevemente los siguientes experimentos escolares:

  • Efecto Coriolis.

    Este efecto es conocido como la causa del giro del agua al irse por los sumideros. En el hemisferio norte debería girar en sentido contrario a las agujas del reloj y en el sur según las agujas del reloj.

    En realidad, existen otras condiciones con mayor influencia en el giro del agua que el movimiento de rotación de la Tierra. No obstante, cuando esas condiciones se eliminan con un experimento de física adecuado, el efecto Coriolis provocaría el giro del agua comentado anteriormente.

    Este experimento de colegio de secundaria muestra la diferencia de la fuerza centrífuga con la latitud terrestre y su relación con la fuerza centrípeta de la gravedad. Mientras la fuerza centrífuga se encuentra en los planos perpendiculares al eje de giro de la Tierra, la fuerza centrípeta se sitúa en cualquier plano que pase por el centro de gravedad de la Tierra.

    La Tierra se puede considerar como una peonza por su movimiento de rotación. La fuerza centrífuga aumenta desde el polo al ecuador porque los objetos tienen mayor velocidad lineal en el ecuador, lo que hace que un objeto en el ecuador pese menos que en los polos.

    El peso de los objetos es un fenómeno natural interesante, pues en un experimento fácil de física con un objeto parado nos mide la fuerza de la gravedad a pesar de que el espacio no se encoja.

    En otras palabras, parece que la fuerza de la gravedad es independiente de las imaginarias variaciones del espacio-tiempo de la física relativista aunque, por supuesto, matemáticamente coincidan algunos cálculos con muchos decimales. Algo parecido pasa con el átomo de Bohr y se sabe perfectamente que las órbitas de los electrones no son circulares.

    Otra información aportada por el fenómeno natural de la variación en el peso de los objetos en función de la latitud terrestre es que la masa no es arrastrada significativamente por el campo de gravedad; de hecho lo hace, pero en una pequeñísima proporción a velocidades normales.

    Lupa y espejo   Lupa y espejo

    Una precisión importante es que hay que distinguir entre el campo de gravedad como campo de energía potencial y su soporte material o estructura reticular de la gravedad o globina; mientras el primero sigue a la masa, el movimiento de la globina depende de otro tipo de fenómenos, como la propagación de la energía electromagnética a pequeña escala o, de forma más importante, de la creación o desaparición de la masa por conversión en energía electromagnética.

  • Péndulo de Foucault.

    Este experimento escolar de física no es tan sencillo como el del sumidero de agua del anterior efecto Coriolis. El Péndulo de Foucault también permite demostrar la rotación de la Tierra con un experimento meramente mecánico y también cambia su comportamiento entre el hemisferio Sur y el hemisferio Norte.

    El experimento de ciencia del Péndulo de Foucault también se explica por la diferencia entre el plano perpendicular al eje de giro de la Tierra y la dirección de la fuerza de la gravedad.

  • Calor.

    Se pueden realizar numerosos experimentos escolares o en el colegio con el calor. Sin embargo todavía es un misterio en qué consiste el calor. Wikipedia define el calor como una forma de energía asociada al movimiento de los átomos y las moléculas.

    Tampoco en este caso la Física Moderna es muy exacta en el concepto de calor.

    Para la Mecánica Global el calor será una magnitud que nos representa la tensión transversal de la estructura reticular del campo gravito-magnético, que se relaja con la vibración de los átomos y moléculas. Es decir, el calor será consecuencia de las variaciones de la energía interna que no se emite o irradia al exterior en forma de energía electromagnética.

    La tendencia de los cuerpos a tener la misma temperatura con los que están en contacto se produce porque la vibración de una átomo o molécula afecta a los que tiene a su alrededor vía estructura reticular de la materia. Por eso, en general, los gases son muy aislantes, ya que sus moléculas son muy independientes unas de otras.

    El nuevo concepto de calor es consistente con la teoría del átomo y las moléculas de la Mecánica Global, justificando por qué muchas reacciones químicas son exotérmicas o endotérmicas.

  • Experimento del escalofrío.

    El diseño de este nuevo experimento escolar intenta mostrar conceptualmente y muy superficialmente la estrecha relación entre calor, energía electromagnética y corriente eléctrica.

    Cuando la vibración del átomo no consigue relajar la tensión transversal de los filamentos de la globina, un electrón saltará de nivel absorbiendo la energía equivalente a un fotón. Si el calor es suficiente acabará expulsando el electrón del átomo creando la corriente eléctrica.

    Este experimento de física es muy simple, se conectan dos objetos de metal con un cable eléctrico y se pone en el cable un aparato para medir la corriente eléctrica o amperímetro.

    Si se calienta uno de los objetos metálicos, se debería producir una corriente entre dicho objeto y el otro a través del cable que los conecta.

    El caso opuesto es sobradamente conocido, cuando pasa una corriente eléctrica por un objeto que ofrece resistencia, dicho objeto se calienta, si además el calor provoca la emisión de luz tenemos la base científica de las bombillas.

  • Rayos de las tormentas.

    La formación de agua en las nubes que da lugar a la lluvia es una reacción exotérmica. Al contrario, el fenómeno natural de la evaporación de agua es un cambio de estado físico que conlleva una absorción de energía a nivel molecular; como si las moléculas se hincharan e independizaran, eliminando los enlaces intermoleculares.

    El calor se acumula en las nubes y acaba generando energía electromagnética hasta que la diferencia de potencial con el suelo es tan grande que salta la chispa. Como el aire no es un buen conductor, las diferencias de potencia son tan grandes que cuando salta la chispa lo que se produce son los rayos de las tormentas.

    Claro está, con la velocidad y energía del rayo muchas moléculas del aire elevan su temperatura bruscamente, simultáneamente en comparación con la velocidad del sonido, y por eso se oyen esos ruidos tan relajantes llamados truenos.

 

 
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