View
20.750
Download
3
Category
Preview:
Citation preview
FÍSICA 4FÍSICA 4
Grandes Ideas de la CienciaGrandes Ideas de la Ciencia
Galileo y la ExperimentaciónGalileo y la Experimentación
El candelabroEl candelabro
Era un domingo de 1581.Era un domingo de 1581.
Un joven de diecisiete años escuchaba Un joven de diecisiete años escuchaba misa en la catedral de Pisa.misa en la catedral de Pisa.
El candelabroEl candelabro
Pero le distraía un candelabro que pendía del techo cerca de él. El aire soplaba con fuerza y el candelabro se balanceaba de acá para allá.
El candelabroEl candelabro
Ya había observado este tipo de movimiento en muchas ocasiones anteriores: en los baldes cuando llevaba el agua a su casa o en las cortinas de su habitación cuando había corriente de aire.
El candelabroEl candelabro
Galileo empezó a contar el tiempo que Galileo empezó a contar el tiempo que demoraba el candelabro en balancearse.demoraba el candelabro en balancearse.
Y ya sea el balanceo largo o corto el Y ya sea el balanceo largo o corto el candelabro batía tiempos igualescandelabro batía tiempos iguales..
El candelabroEl candelabro
Para contar Galileo empleaba su pulso y si, Para contar Galileo empleaba su pulso y si, era cierto, el tiempo empleado era el era cierto, el tiempo empleado era el mismo.mismo.
¡Y Galileo se olvidó de la misa!¡Y Galileo se olvidó de la misa!
El candelabroEl candelabro
Cuando terminó la misa Galileo corrió a casa y ató diferentes objetos en el extremo de varias cuerdas.
El candelabroEl candelabro
Y empezó a balancear los objetos. Galileo hizo muchos péndulos y realizó muchas observaciones.
El candelabroEl candelabro
Al estudiar cada objeto por separado, comprobó que un balanceo siempre tardaba lo mismo, fuese largo o corto.
¡Eureka!¡Eureka!
¡Galileo había descubierto el principio del péndulo!
El movimientoEl movimiento
Galileo había resuelto un problema que no se había podido resolver durante dos mil años:
Galileo había resuelto el problema de los objetos en movimiento.
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
En primer lugar tenemos que recordar que En primer lugar tenemos que recordar que en la naturaleza existen dos tipos de en la naturaleza existen dos tipos de seres:seres:
Los seres vivosLos seres vivos
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
En primer lugar tenemos que recordar que En primer lugar tenemos que recordar que en la naturaleza existen dos tipos de en la naturaleza existen dos tipos de seres:seres:
Los seres vivosLos seres vivos Los seres inertesLos seres inertes
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
Los seres vivos pueden moverse ellos mismos y también pueden mover a los seres inertes.
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
Los seres inertes por lo general son incapaces de moverse a menos que un ser vivo los mueva.
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
Habían excepciones...Habían excepciones...
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
Habían excepciones...Habían excepciones...el mar
el vientoel Sol
la Luna se movían sin ayuda de los seres vivientes.
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
Otro movimiento que no dependía del mundo de los seres vivos era el movimiento de los cuerpos en caída libre.
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
Aristóteles pensaba que el movimiento era propio de todas las cosas pesadas.
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
Aristóteles creía que cuanto más pesado era el objeto, más rápido caía.
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
Una piedra caería más rápido que una hoja.
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
Una piedra caería más rápido que una hoja.
Una piedra grande caería más rápidamente que una piedra pequeña.
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
¿Qué pasaba con los cuerpos en ¿Qué pasaba con los cuerpos en movimiento? Nadie lo sabía.movimiento? Nadie lo sabía.
Era un misterio...Era un misterio...
El movimiento en la El movimiento en la antigüedadantigüedad
Ni siquiera Arquímedes podía saber que Ni siquiera Arquímedes podía saber que pasaba con los cuerpos en movimiento.pasaba con los cuerpos en movimiento.
¡Tuvieron que pasar 1 800 años para ¡Tuvieron que pasar 1 800 años para que se pudiera resolver este que se pudiera resolver este
problema!problema!
Galileo GalileiGalileo Galilei
Estamos en 1589 y Galileo ya terminó su Estamos en 1589 y Galileo ya terminó su formación universitaria.formación universitaria.
Y Galileo decidió resolver el problema del Y Galileo decidió resolver el problema del movimiento de los cuerpos.movimiento de los cuerpos.
Galileo GalileiGalileo Galilei
Galileo se subió a la torre de Pisa y Galileo se subió a la torre de Pisa y empezó a arrojar bolas de metal.empezó a arrojar bolas de metal.
Galileo GalileiGalileo Galilei
Colocó una tabla de madera como un plano inclinado, la tabla tenía en el centro un surco largo, recto y bien pulido.
Galileo podía hacer rodar bolas por el surco. La bolas se moverían en línea recta.
Galileo GalileiGalileo Galilei
Galileo dejó rodar bolas de diferentes pesos por el surco de la tabla y midió el tiempo que demoraban en bajar.
Comprobó que el peso no influía para nada: todas las bolas recorrían la longitud de la tabla en el mismo tiempo.
Aristóteles vs. GalileoAristóteles vs. Galileo
Aristóteles había afirmado que la velocidad de caída de los objetos dependía de su peso.
Galileo demostró que eso sólo era cierto en casos excepcionales, solo para objetos muy livianos, y que la causa estribaba en la resistencia del aire.
Aristóteles vs. GalileoAristóteles vs. Galileo
Galileo tenía razón.
Aristóteles estaba equivocado.
Aristóteles vs. GalileoAristóteles vs. Galileo
¡Galileo lo demostró con una hoja de ¡Galileo lo demostró con una hoja de papel!papel!
Primero tiró una hoja de papel.Primero tiró una hoja de papel.
Luego volvió a tirar el papel “hecho una Luego volvió a tirar el papel “hecho una bolita”bolita”
Galileo GalileiGalileo Galilei
Después Galileo marcó la tabla en tramos iguales (como si fuera una regla) y comprobó que cualquier bola, al rodar hacia abajo, tardaba en recorrer cada tramo menos tiempo que el anterior.
¡Eureka!¡Eureka!
Estaba claro que los objetos aceleraban al caer, es decir se movían cada vez más deprisa.
Galileo descubrió la aceleración.
La aceleraciónLa aceleración
Cuando un cuerpo Cuando un cuerpo cae acelera su cae acelera su velocidad.velocidad.
El MovimientoEl Movimiento
Todos los cuerpos caen a la misma Todos los cuerpos caen a la misma velocidad.velocidad.
Durante la caída los cuerpos aceleran Durante la caída los cuerpos aceleran su velocidad.su velocidad.
ExperimentosExperimentos
Galileo empleó el método científico o seacombinó la experimentación con la
matemática...
ExperimentosExperimentos
...para realizar predicciones cuantitativas que se podrían convertir en avances
tecnológicos.
ExperimentosExperimentos
Después de Galileo los científicos no se contentaban ya con razonar sino que empezaron a diseñar experimentos y hacer medidas.
ExperimentosExperimentos
Galileo inició en 1589 Galileo inició en 1589
la ciencia experimental.la ciencia experimental.
ExperimentosExperimentos
Para que la ciencia experimental funcionara hacían falta mediciones exactas.
En especial había que medir con precisión el paso del tiempo.
Medir el tiempoMedir el tiempo
Los hombres sabían, desde tiempos muy antiguos, cómo medir unidades grandes de tiempo a través de los cambios astronómicos.
Medir el tiempoMedir el tiempo
La humanidad sabía, desde tiempos muy antiguos, cómo medir unidades grandes de tiempo a través de los cambios astronómicos.
El cambio de las estaciones marcaba un año.
Medir el tiempoMedir el tiempo
La humanidad sabía, desde tiempos muy antiguos, cómo medir unidades grandes de tiempo a través de los cambios astronómicos.
El cambio de las estaciones marcaba un año.
El cambio constante de las fases de la Luna determinaban un mes.
Medir el tiempoMedir el tiempo
La humanidad sabía, desde tiempos muy antiguos, cómo medir unidades grandes de tiempo a través de los cambios astronómicos.
El cambio de las estaciones marcaba un año.
El cambio constante de las fases de la Luna determinaban un mes.
La rotación continua de la Tierra señalaba el día.
Medir el tiempoMedir el tiempo
Para unidades de tiempo menores que el día había que recurrir a métodos menos exactos.
Medir el tiempoMedir el tiempo
El reloj mecánico había entrado en uso en la Edad Media.
Medir el tiempoMedir el tiempo
Las manecillas daban vueltas por que eran movidas por ruedas dentadas, estas ruedas eran gobernadas por pesas suspendidas.
Medir el tiempoMedir el tiempo
Sin embargo, era difícil regular estas pesas y hacer que las ruedas giraran de manera suave y uniforme.
Estos relojes siempre se adelantaban o se atrasaban, y ninguno tenía una precisión superior a una hora.
Medir el tiempoMedir el tiempo
Lo que hacía falta era un movimiento muy constante que regulara las ruedas dentadas.
Medir el tiempoMedir el tiempo
En 1656 (catorce años después de morir Galileo), el holandés Christian Huygens se acordó del péndulo.
Medir el tiempoMedir el tiempo
El péndulo se mueve con balanceos regulares.
Medir el tiempoMedir el tiempo
Un péndulo acoplado a un reloj puede gobernar los engranajes.
Medir el tiempoMedir el tiempo
Y los engranajes adquieran un movimiento tan uniforme como el movimiento del péndulo.
Medir el tiempoMedir el tiempo
Huygens inventó así el reloj de péndulo, basado en un principio descubierto por el joven Galileo.
Medir el tiempoMedir el tiempo
El reloj de Huygens fue el primer cronómetro de precisión que tuvo la humanidad.
El reloj fue una bendición para la ciencia experimental.
FÍSICA 4FÍSICA 4
Galileo y la ExperimentaciónGalileo y la Experimentación
FinFin