Conceptos Fundamentales de Física y Astronomía: Espectro Electromagnético, Estructura de la Tierra y Agujeros Negros
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Introducción a la Física y la Astronomía
Espectro Electromagnético
El espectro electromagnético es la distribución que tienen las distintas longitudes de onda; son campos móviles de fuerza eléctrica y magnética. Desde el siglo XVII sabemos que la radiación luminosa se desvía al atravesar un medio de densidad distinta hacia un diferente ángulo, por lo que al salir del medio que atraviesan, salen los componentes separados por distintos ángulos y se pueden identificar visualmente por los diferentes colores que muestran.
El Sistema Solar
Los científicos creen que el Sistema Solar pudo situarse hace unos 4.600 millones de años, cuando una inmensa nube de gas y polvo se contrajo por la fuerza de la gravedad y comenzó a girar a gran velocidad, probablemente a causa de la explosión de una supernova.
La mayor parte de la materia se acumuló en el centro; la presión era tan elevada que los átomos comenzaron a partirse, liberando energía y formando una estrella. A su vez, iban formándose algunos remolinos que, al medrar, aumentaban su gravedad y recogían más material en cada vuelta.
Estructura Interna de la Tierra: Ondas Sísmicas
Al analizar el gráfico, observamos que representa la variación de la velocidad de las ondas P y S en el interior de la Tierra. Así, vemos que la Tierra se divide en varias capas:
- 1ª Capa (Corteza): La velocidad de las ondas P y S apenas varía.
- 2ª Capa (Manto): La velocidad de ambas aumenta. Se dividía en superior e interior, pues observamos un cambio en el aumento de la velocidad.
- 3ª Capa (Núcleo externo): La velocidad de propagación de las ondas P cae en picado y las S se disparan. Esto es porque el núcleo externo es líquido y las ondas S no se propagan por los fluidos.
- 4ª Capa (Núcleo interno): Es sólido, ya que vuelve a aumentar la velocidad en las ondas P.
El Efecto Doppler
El efecto Doppler es el aparente cambio de frecuencia de una onda producido por el movimiento relativo de la fuente en relación con su observador.
Ejemplo: Un coche de policía (cuando se acerca se escucha más agudo, y cuando se aleja se escucha más grave en comparación con un observador que está parado).
El Método Científico
Los pasos fundamentales del método científico son:
- Observación de un fenómeno.
- Planteamiento de preguntas.
- Búsqueda de información.
- Elaboración de una hipótesis (explicación anticipada).
- Deducción de una predicción.
- Elaboración y realización de un experimento.
- Obtención y análisis de datos.
- Deducción de si la hipótesis es correcta (comparación y verificación).
- Enunciado de la teoría.
La Vía Láctea
La Vía Láctea es un agrupamiento de estrellas con forma de disco. Se incluye el Sol y el Sistema Solar. Es una gran galaxia espiral, con varios brazos espirales que se enroscan de un núcleo central, con un grosor de 10.000 millones de años luz.
El centro de ella está formado por estrellas gigantes rojas; hay nubes con polvo que impiden la observación visual y la radiación se registra por filtros infrarrojos. Estos estudios indican la presencia de objetos compactos cerca del centro.
Agujeros Negros
Un agujero negro es una concentración de materia de altísima densidad. Su campo gravitatorio es tan grande que ni siquiera la luz puede escapar de él.
Conocemos su existencia por la radiación (rayos X) emitida por la materia al acelerar, justo antes de caer en el agujero. El agujero negro de nuestra galaxia se llama Sagitario A.