Monografia de grandes Físicos de la Antigüedad sus biografías y sus descubrimientos

2. DEDICATORIA
“Esta pequeña monografía sobre los grandes físicos
de la la antigüedad, se lo dedicamos a nuestro
Profesor, por brindarnos la oportunidad de
conocer más, sobre como los antiguos grandes
físicos y conocimientos valiosos que nos
dejó los grandes personajes respecto a la
física, que presentaremos en este trabajo”.
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3. INDICE
Pág.
PORTADA I
DEDICATORIA II
INDICE II
INTRODUCCIÓN IV
CAPÍTULO I ARQUIMEDES VI
1.1 Biografía VI
1.2 Leyes de la Hidrostática VII
1.3 Espejos cóncavos IX
CAPÍTULO II GALILEO X
2.1 Biografía X
2.2 El movimiento de los cuerpos XI
CAPÍTULO III NEWTON XII
3.1 Biografía XII
3.2 Las leyes de la Mecánica
3.3 La Teoría de la Luz y el Color XIV
CAPITULO IV EINSTEN XVI
4.1 Biografía XVI
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4. 4.2 La Teoría de la Relatividad XVII
CONCLUSIONES XIX
BIBLIOGRAFIA XX
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5. INTRODUCCIÓN
La presente investigación nos permitirá saber acerca del mundo
de los físicos que entregaron su vida a entender los fenómenos
realizados trabajando el tema de los grandes físicos de la
antigüedad porque es importante saber y conocer acerca de
estos físicos famosos que han descubierto cosas que nos sirven
para la vida cotidiana para brindarnos conocimientos valiosos
sobre los legados que nos han dejado en el tiempo estos grandes
físicos como son: Arquimedes,Galileo,Newton,Einsten entrando al
mundo de la física que es una ciencia natural muy reconocida y
ha contribuido con el desarrollo del hombre gracias a los estudios
de los fenómenos que vivimos en nuestras vidas con esta
introducción pretendemos atender la atención del lector Y ver a
los grandes físicos con una perspectiva más amplia
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6. CAPÍTULO I
ARQUIMEDES
1.1 Biografía
1.2 Leyes de la Hidrostática
1.3 Espejos cóncavos
1.1 Biografía (Arquímedes. El genio de Siracusa)
Es considerado como un gran genio científico y
matemático más importante de la Edad Antigua,
y uno de los más grandes de toda la historia
puede haber tenido.
Arquímedes nació en la ciudad de Siracusa en la
isla de Sicilia en 287 A.C, dos generaciones
después de Euclides se cree que era el hijo de
un astrónomo llamado Fidias quien influyo de
gran manera en su educación.
Aparte de esto, muy poco se sabe sobre la vida
temprana de Arquímedes o de su familia los
primeros años de su existencia. Algunos mantienen que él
Se dice que perteneció a la nobleza de Siracusa, lo que le permitió dedicarse
al estudio de esas ciencias.
Muchas de sus vivencias, o enseñanzas han llegado hasta nuestros días, al
igual que muchos de sus trabajos matemáticos que nos permite tener más
conocimiento sobre leyes actuales que fueron creadas en la antigüedad. Fue
un genio excéntrico.. Arquímedes viajó hasta esta ciudad y estudió con los
discípulos de Euclides, lo cual representó una influencia importante en su
forma de entender las matemáticas.
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7. El resto de su vida la pasó en Siracusa, dedicado por completo a sus
trabajos e investigaciones, con una dedicación y una intensidad tal que. "...
se olvidaba de comer y descuidaba su persona, hasta tal punto que, cuando
en ocasiones era obligado por la fuerza a bañarse y perfumarse, solía trazar
figuras geométricas en las cenizas del fuego y diagramas en los ungüentos
de su cuerpo, y estaba embargado por una total preocupación y, en un muy
cierto sentido, por una posesión divina de amor y deleite por la ciencia."
(Plutarco).
En la matemática pura, Arquímedes se anticipó a muchos de los
descubrimientos de la ciencia moderna, como el cálculo integral, a través de
los estudios de las áreas y volúmenes de las figuras solidas encorvadas y
las áreas de las figuras planas, También demostró que el volumen de una
esfera es dos-terceras partes del principio de la planicie y se acredita como
inventor de la polea compuesta durante su estancia en Egipto.
Arquímedes fue muy inteligente un personaje
famoso, pero sus logros más importantes los
consigue en el terreno de las matemáticas.
Fue ésta la ciencia que más le interesó y
donde consiguió alcanzar las más altas
cumbres. Algunos dicen incluso que su interés
por sus descubrimientos más prácticos radica
en los principios matemáticos que los
mantienen. Él mismo se consideró siempre
como un geómetra. Sus trabajos representaron un gran avance, no sólo por
los resultados conseguidos, sino por los métodos utilizados, el rigor de sus
demostraciones y la solidez de su estructura lógica. Fue precursor de
algunos de los descubrimientos de la matemática moderna, como por
ejemplo, el uso que hizo del método de exhaución de Eudoxo para calcular
áreas y volúmenes, que desembocó casi 2000 años más tarde en el cálculo
integral.
1.2 Leyes de la Hidrostática
Arquímedes fue llamado por el Rey
Herón para solucionar un problema se
dice que al Rey Herón le había
entregado un platero con una cantidad
determinada de oro para hacer una
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8. corona cuando se terminó de hacer la corona el platero dijo que había
sustituido el oro por una cantidad de plata, devaluando la corona del
rey y engañado el rey .
El rey le dijo a Arquímedes si había sido engañado. Él tuvo que
determinar si el joyero había extraído oro.
Entonces fue así que Arquímedes estuvo bañándose en una tina muy
llena de agua, al sumergirse en ella, parte del agua se derramo.
Arquímedes descubrió que estoy podría ayudar a resolver el gran
problema así que salió desnudo corriendo diciendo: ¡Eureka, eureka!
El principio de Arquímedes dice que estando un cuerpo sumergido TOTAL o
parcialmente en un fluido en reposos experimenta una fuerza en dirección
vertical hacia arriba de parte del fluido llamado E
E = V sumergido · d líquido · g
E, empuje (N)
V sumergido, Volumen del cuerpo sumergido (m^3)
d líquido, Densidad del líquido (kg/m^3) RECUERDA: LA DENSIDAD DEL AGUA PURA
ES 1000 kg/ m^3
g, Gravedad (9.8 m/ s^2)
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9. 1.3 ESPEJOS CONCAVOS
Cualquier rayo que incida sobre el espejo se reflejará y pasará por el punto
focal. El rayo incidente que pase por el foco se reflejará en una dirección
paralela al eje principal.
Objetivos: Encontrar centro de curvatura y foco
Materiales: espejo cóncavo, papel, lápiz, alfiler, regla, compás
Descripción de la experiencia: En primer lugar medimos el largo del espejo
y lo dibujamos, luego trazamos dos tangentes con sus respectivas
perpendiculares y donde se encontraron las dos perpendiculares
encontramos el centro de curvatura “C”
Para encontrar el foco colocamos un alfiler frente al espejo, del cual salían
dos rayos que incidían en el espejo y luego se reflejaban. Posteriormente
prolongamos los rayos reflejados y en el punto donde se encuentran es el
foco “F”
Procesamiento de datos:
Medida del espejo:
Distancia de C al espejo:
Distancia de F al centro:
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10. CAPÍTULO II
GALILEO GALILEI
2.1Biografía
2.2Estudio de los movimientos de los
cuerpos
2.1 Biografía
Galileo nació el 15 de febrero de
1564, dedicando su vida al estudio
de la Hidrostática, la Astronomía y
al movimiento e equilibrio de los
cuerpos; así mismo se le considera
el fundador de las ciencias de la
Dinámica y la Resistencia de
Materiales. Se dice que fue el
padre de la metodología de la
Ciencia y se le considera uno de
los mejores prosistas de la Italia del siglo XVII. Su ubicación histórica lo reconoce
como un hombre mitad en el Renacimiento y mitad en la época científica moderna.
Fue un ferviente seguidor de tomar la experiencia como piedra angular de la
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11. investigación de la naturaleza, aunque no fue un experimentador cuidadoso.
Escribió varios libros, de los cuales del último, "Diálogos acerca de dos Nuevas
Ciencias" se considera su obra maestra. Pudiera afirmarse que Galileo Galilei fue el
protagonista del acto final de la lucha que durante 2000 años había librado la
ciencia en formación contra las cosmologías sobrenaturales establecidas. propias
afirmaciones al referirse a su último libro: "esta obra es apenas el comienzo, vías y
medios por los cuales otras mentes más agudas que la mía exploraran los rincones
más remotos de la naturaleza".
2.2 Estudio de los movimientos de los cuerpos
¿Qué es la caída libre?
Caída libre es el movimiento de un objeto o cuerpo en donde no
existe resistencia de algún medio. En el movimiento de la caída libre de los
cuerpos intervienen varios factores que son: la forma del cuerpo y el medio
por el que se desplaza (En el aire, agua, etc.)
si se elimina el medio de resistencia, por ejemplo el aire, y se arroja una
pelota y una pluma de un ave, ambos objetos caerán al mismo tiempo sin
importar su peso, ya que no existe resistencia alguna sobre éstos.
Desde joven Galileo se dio cuenta que la Ley de Aristóteles de la caída de
los cuerpos no parecía encajar esto llevo a llenarse de dudas entre el de
esta manera estudio la caída de los cuerpos.
Galileo mando a construir un ratil de madera de siete metros muy bien pulido
para que se pudiera tirar bolas y estudiar el movimiento
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12. Invento así el método científico, ya que hizo la investigación donde se:
Observaba, luego formulaba, hipótesis, experimentación y conclusiones,
pero no aplico este método a la caída de los cuerpos.
Asi que hizo un experimento con un péndulo
Tras mucho tiempo de experimentos y tomando datos, Galileo se dio cuenta
que había tres tipos de movimientos: Movimiento Rectilíneo Uniforme,
Movimiento Circular y el Movimiento Rectilíneo Uniformemente Variado
Concluyo que la masa es independiente a la velocidad su único error fue
decir que dos objetos de distinta masa y tamaños caerían a la ves y no tomo
en cuenta el aire
Uno de los grandes aportes que hay en
la Física, es sin duda alguna el que
realizó el científico Galileo Galilei
Esto lo pudo comprobar con su
experimento realizado desde la Torre de
Pisa. Galileo arrojó dos objetos de
diferente peso y mostró que caían al
mismo tiempo.
CAPÍTULO III
NEWTON
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13. 3.1Biografía
3.2 Las leyes de la mecánica
3.3La teoría de la luz
1.1 Biografía
Nació el 25 de diciembre de 1642
en Woolsthorpe, Lincolnshire,
Hijo póstumo y único de una
familia de agricultores. Su
pequeño tamaño y delicado
estado hacen temer sobre su
suerte aunque finalmente
sobrevive.
Desde joven apareció como "raro " aunque lleno de imaginación. Se
entretenía construyendo artilugios: un molino de viento, un reloj .
Cursó estudios en la escuela primaria en Grantham. En 1661, ingresó
en el Trinity College de la Universidad de Cambridge, donde estudió
matemáticas bajo la dirección del matemático Isaac Barrow.
Recibió su título de bachiller en 1665 y le nombraron becario
en Trinity College en 1667. Desde 1668 fue profesor. Newton se
dedicó al estudio e investigación de los últimos avances en
matemáticas y a la filosofía natural.
La manzana de newton
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14. En el verano de 1666 se encontraba sentado en un árbol y cayo una
manzana entonces pensó: porque tiene que caer la manzana siempre
perpendicularmente
en el suelo … La
razón era que la
Tierra la atrae
Isaac Newton falleció el 31 de marzo de 1727 en Londres tras un brusco
empeoramiento de su afección renal. Reposa en la abadía de
Westminster. Dejó una cuantiosa colección de manuscritos. Los
investigadores descubrieron miles de folios conteniendo estudios de
alquimia, comentarios de textos bíblicos, así como cálculos herméticos
oscuros e ininteligibles.
3.2Las leyes de la mecánica
Las leyes de Newton también conocidas como leyes del movimiento o leyes
de la mecánica son tres principios los cuales se explican la mayor parte de
los problemas planteados por la dinámica en si el movimiento relativos de los
cuerpos
3.2.1 Primer Ley de Newton o ley de la Inercia
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15. Un cuerpo permanecerá en un estado de reposo o de movimiento uniforme,
a menos de que una fuerza externa actúe
sobre él.
La primera ley de Newton, conocida también
como Ley de inercia, nos dice que si sobre un
cuerpo no actúa ningún otro, este
permanecerá indefinidamente moviéndose en
línea recta con velocidad constante (incluido el
estado de reposo, que equivale a velocidad
cero).
Como sabemos, el movimiento es relativo, es
decir, depende de cual sea el observador que describa el movimiento.
Así, ejemplo, para un pasajero de un tren, el interventor viene caminando le
3.2.2 LA SEGUNDA LEY DE NEWTON
Siempre que una fuerza actúe
sobre un cuerpo produce una
aceleración en la dirección de
la fuerza que es directamente
proporcional a la fuerza pero
inversamente proporcional a
la masa.
La Segunda ley de Newton
se encarga de cuantificar
el concepto de fuerza. Nos
dice que la fuerza neta
aplicada sobre un cuerpo es proporcional a la aceleración que adquiere
dicho cuerpo. La constante de proporcionalidad es la masa del cuerpo, de
manera que podemos expresar la relación de la siguiente manera:
F = m a
Tanto la fuerza como la aceleración son magnitudes vectoriales, es decir,
tienen, además de un valor, una dirección y un sentido. De esta manera, la
Segunda ley de Newton debe expresarse como:
3.2.3 TERCERA LEY DE NEWTON
A toda acción corresponde una reacción en igual magnitud y dirección pero
de sentido opuesto.
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16. Tal como comentamos en al principio de la Segunda ley de Newton las
fuerzas son el resultado de la acción de unos cuerpos sobre otros.
La tercera
ley, también
conocida
como
Principio de
acción y
reacción nos
dice que si
un cuerpo A
ejerce una
acción sobre
otro cuerpo B, éste realiza sobre A otra acción igual y de sentido contrario.
Esto es algo que podemos comprobar a diario en numerosas ocasiones. Por
ejemplo, cuando queremos dar un salto hacia arriba, empujamos
el suelo para impulsarnos. La reacción del suelo es la que nos hace saltar
hacia arriba.
Cuando estamos en una piscina y empujamos a alguien, nosotros también
nos movemos en sentido contrario. Esto se debe a la reacción que la mueve.
3.3La teoría de la luz
Así realizo un conocido experimento, con prismas de vidrio transparentes,
con caras no paralelas donde ocurre una doble refracción. En primera
instancia, utilizó solo un prisma. Ubicó el prisma en un cuarto oscuro, en el
cual entra un haz de luz blanca y atraviesa un trozo de cristal con caras
planas, que no son paralelas. Al entrar y salir de este, la luz sufre una doble
refracción. La luz se recoge en una pantalla, y lo que se obtiene es un haz
que tiene todos los colores naturales del arcoíris separados,
el rojo, naranja, verde, azul, azul, violeta.
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17. Newton, para tratar de demostrar su hipótesis, hizo dos experimentos más:
El primero consistió en añadir otro prisma, en forma invertida, con lo que
concluyó que el has de luz se vuelve a unir para formar otra vez la luz
blanca, igual como se ve en la siguiente imagen:
"La luz descompuesta en el primer prisma, se vuelve a juntar en el segundo
invertido, para formar el haz de luz blanco de nuevo".
El "Disco de Newton", es el segundo experimento. Es un disco o ruleta que
está dividida en siete partes, las cuales están pintadas con un color del
arcoíris distinto. Al girar este, a gran velocidad, la apariencia de la ruleta es
blanca.
CAPÍTULO IV
EINSTEN
4.1 Biografía
4.2 Teoría de la Relatividad
4.1 Biografía
Físico alemán nacionalizado estadounidense, premiado con un Nobel,
famoso por ser el autor de las teorías general y restringida de la relatividad y
por sus hipótesis sobre la naturaleza corpuscular de la luz. Es
probablemente el científico más conocido del siglo XX.
Nació el 14 de marzo de 1879 en Ulm,
Württemberg, Alemania y pasó su juventud en
Munich, donde su familia poseía un pequeño
taller de máquinas eléctricas. Ya desde muy
joven mostraba una curiosidad excepcional por la
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18. naturaleza y una capacidad notable para entender los conceptos
matemáticos más complejos. A los doce años ya conocía la geometría de
Euclides.. En 1901, año en que obtuvo su diploma, que adquirió la
nacionalidad suiza y, como él no fue capaz de encontrar un puesto de
enseñanza, él aceptó una posición como asistente técnico en la Oficina
Suiza de Patentes. Después de la Segunda Guerra Mundial, Einstein era
una figura prominente en el Movimiento de Gobierno Mundial, se le ofreció la
presidencia del Estado de Israel, que se negó, y colaboró con el Dr. Chaim
Weizmann en el establecimiento de la Universidad Hebrea de Jerusalén.
Einstein siempre parecía tener una visión clara de los problemas de la física
y la determinación para resolverlos. Tenía una estrategia propia y era capaz
de visualizar las principales etapas en el camino hacia su meta. Consideraba
sus principales logros como meros peldaños para el siguiente avance. Al
comienzo de su trabajo científico, Einstein se dio cuenta de las insuficiencias
de la mecánica de Newton y su teoría de la relatividad especial surgió de un
intento de reconciliar las leyes de la mecánica con las leyes del campo
electromagnético. Él se ocupó de los problemas clásicos de la mecánica
estadística y problemas en que se fusionaron con la teoría cuántica: esto dio
lugar a una explicación del movimiento browniano de las moléculas días en
Berlín, Einstein. Murió el 18 de abril de 1955 en Princeton, Nueva Jersey.
4.2 Teoría de la Relatividad
4.2.1Relatividad especial
, Fue publicada por Albert Einstein en 1905 y describe la física del
movimiento en el marco de un espacio-tiempo plano. Esta teoría describe
correctamente el movimiento de los cuerpos incluso a grandes velocidades y
sus interacciones electromagnéticas y se usa básicamente para
estudiar sistemas de referencia inerciales (no es aplicable para problemas
astrofísicos donde el campo gravitatorio desempeña un papel importante.
Tras la publicación del artículo de Einstein, la nueva teoría de la relatividad
especial fue aceptada en unos pocos años por la práctica totalidad de los
físicos y los matemáticos. y el tiempo. En este espacio-tiempo de vacío.
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19. Relatividad general
La relatividad general fue publicada por Einstein en 1915, y fue presentada
como conferencia en la Academia Ciencias Persunias el 25 de noviembre.
La teoría generaliza el principio de relatividad de Einstein para un
observador arbitrario. Esto implica que las ecuaciones de la teoría deben
tener una forma de covariancia más general que la covariancia de Lorentz
usada en la teoría de la relatividad especial. Además de esto, la teoría de la
relatividad general propone que la propia geometría del espacio-tiempo se
ve afectada por la presencia de materia, de lo cual resulta una teoría
relativista del campo gravitatorio. De hecho la teoría de la relatividad general
predice que el espacio-tiempo no será plano en presencia de materia y que
la curvatura del espacio-tiempo será percibida como un campo gravitatorio.
Einstein expresó el propósito de la teoría de la relatividad general para
aplicar plenamente el programa de Ernst Mach de la relativización de todos
los efectos.
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20. CONCLUSIONES
Este trabajo como el titulo lo indica pretende mostrar las aplicaciones e
invento de los grandes físicos de la antigüedad en todo su esplendor y
conocimiento nuestra intención fue haber mantenido la visión amplia de los
físicos que gracias a sus trabajos o los fenómenos descubiertos nos ayudan
a mejor nuestra vida día a día pidiendo facilitarnos la vida.
BIBLIOGRAFIA
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21. *Arquímedes de Siracusa
http://centros5.pntic.mec.es/ies.de.bullas/dp/matema/conocer/arquimedes.htm
Arquímedes disponible en CENTRO 5 Panics
Consultada en Abril del 2014
*Galileo Galilei
http://www.buscabiografias.com/bios/biografia/verDetalle/6538/Galileo%20Galilei
Galileo Galilei disponible en BUSCABIOGRAFIAS 4
Consultado Abril del 2014.
-Newton y leyes dinámicas
http://www.astromia.com/biografias/newton.htm
Newton y leyes dinámicas en Astronomía newton
Consultado Abril del 2014
*Matemáticos y científicos Famosos, Disponible en
http://www.rincondelvago.com consultada en Marzo de 2012.
Matemáticos, Disponible en Sitio Buenas tareas consultada en Marzo de 2012
Matemáticos y científicos, Disponible en http://www.wikipedia.com consultada
en Abril del 2014
Científico Alemán Albert Einstein
http://www.andina.com.pe/agencia/noticia-un-18-abril-murio-fisico-y-cientifico-aleman-albert-ei-
502623.aspx#.U1Qyn1V5N9s
Albert Einstein en Andina Noticia
Consultada en Abril del 2014
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