sábado, 7 de noviembre de 2015

368 ¿Qué es la gravedad?

Para realizar nuestro experimento necesitamos una pieza rectangular de goma espuma, un imán, una bola de acero, algunas bolas de diferente tamaño, tornillo, arandela y tuerca.

El concepto de gravedad desde el punto de vista de Newton es completamente distinto al concepto de gravedad que expone Einstein en la Teoría de la Relatividad General. 

Según la Ley de la Gravitación Universal de Newton los cuerpos con masa ejercen fuerzas atractivas a distancia, mientras que para Einstein la masa de un planeta modifica la geometría del espacio-tiempo que la rodea. Según Einstein, cualquier cuerpo en las proximidades de un planeta sería atraído, no como resultado de una fuerza a distancia, sino por efecto de la propia curvatura del espacio-tiempo.


No podemos reproducir con materiales caseros la atracción gravitatoria entre un planeta y otro cuerpo que se mueve en las proximidades. Pero podemos simular la atracción gravitatoria de un cuerpo que pasa cerca de un planeta con otra interacción a distancia: la fuerza magnética. Una bola de acero que pasa cerca de un imán se desviará atraída por el imán.

Para simular la curvatura del espacio-tiempo podemos utilizar goma espuma que se puede deformar con facilidad (ver vídeo). Si lanzamos una bola sobre la goma espuma con la velocidad y la trayectoria adecuada veremos que, al pasar cerca de la deformación, la bola tiende a desviarse y a caer en la deformación, no como resultado de una fuerza a distancia atractiva, sino por efecto de la curvatura de la goma espuma. 


domingo, 1 de noviembre de 2015

367 Modelos moleculares caseros

Para realizar nuestro experimento necesitamos bolas de corcho de diferente tamaño, palitos de madera y unos globos.

La geometría de las moléculas puede visualizarse con ayuda de modelos moleculares.

Modelos de bolas y varillas
Se pueden usar bolas de corcho para representar los átomos y palitos de madera para representar los enlaces entre los átomos.

Modelos de globos
En este tipo de modelos los átomos no se representan y se usan los globos para representar los enlaces entre átomos y los pares de electrones del átomo central que no que no forman enlaces (pares no enlazantes).

Veamos algunos ejemplos:

Metano
La molécula de metano está formada por un átomo de carbono central y cuatro átomos de hidrógeno situados alrededor del átomo central en una disposición tetraédrica. Para representar la molécula con el modelo de bolas y varillas necesitamos una bola de corcho para el átomo de carbono central y cuatro palitos y cuatro bolas más pequeñas para los cuatro átomos de hidrógeno y los cuatro enlaces covalentes simples C - H. Y para representar la molécula con el modelo de globos atamos dos pares de globos que, al cruzarlos por la unión de los globos, adoptan de manera natural una disposición tetraédrica.

Amoniaco
La molécula de amoniaco está formada por tres átomos de hidrógeno y uno de nitrógeno. Los tres átomos de hidrógeno se encuentran en la base de una pirámide trigonal cuya cúspide está ocupada por el átomo de nitrógeno. Para representar la molécula con el modelo de bolas y varillas partimos de la estructura tetraédrica del metano y luego quitamos el palito y la bolita superior. Y para representar la molécula con el modelo de globos sustituimos uno de los globos azules por un globo blanco que representa el par de electrones del átomo de nitrógeno que no forma enlace.

Agua
La molécula de agua es angular y está formada por un átomo de oxígeno y dos átomos de hidrógeno. Para representar la molécula con el modelo de bolas y varillas partimos de la estructura tetraédrica del metano y luego quitamos dos palitos con sus correspondientes bolitas. Y para representar la molécula con el modelo de globos utilizamos dos globos de color azul para representar los dos enlaces covalentes simples O – H y otros dos globos blancos para representar los dos pares de electrones no enlazantes del átomo de oxígeno.