jueves, 17 de diciembre de 2009

Despedida

Estimados estudiantes, este ya es el post de despedida. Aquí les dejo las notas finales de las secciones 1 y 2. Fue un gusto tenerlos como nuestros alumnos, les deseamos lo mejor y que continúen en forma exitosa sus carreras. Nuestras felicitaciones a los que aprobaron el curso; es sólo un premio a su esfuerzo, espero les vaya aún mejor en el FIC2101. A los que no, bueno, con un poco más de empeño lo conseguirán, el próximo semestre tendrán una nueva oportunidad.

Aprender ciencia es díficil, requiere muchísimo esfuerzo, pero vale la pena: comprender las leyes de la Física es la clave para manejar la naturaleza y construir nuestro mundo. Para todos los que se esforzaron hasta el final, y dieron todo de sí en este curso, les va dedicada esta canción:



martes, 15 de diciembre de 2009

Examen Final

En el examen final, consideramos sólo el tema más sencillo (pero sumamente importante para un ingeniero civil) del curso: estática. Se debía calcular unos cuantos ángulos en un arco catenario (como el que fue planteado en el Desafío Arquímedes), para lo cual bastaba con utilizar sólo la segunda ley de Newton. La pauta de corrección está AQUÍ.

jueves, 3 de diciembre de 2009

Solución Certamen 3

En este tercer certamen, estudiamos las leyes de conservación del moméntum y la energía utilizando una máquina bastante interesante: el péndulo balístico. Esta máquina, creada en el s.XIX, tiene como propósito medir la rapidez de las balas (¡sin necesidad de un cronómetro!)





En nuestro caso, la rapidez del proyectil era conocida (310 km/h) y se debía predecir el ángulo máximo que iba a alcanzar el péndulo después del disparo. Utilizando la conservación del moméntum y la energía, se podía predecir un ángulo de 77° ± 5°, lo cual resulta ser una excelente predicción experimental tal como podemos ver en el siguiente fotograma del vídeo:Si quieren bajar la pauta de resolución del certamen, y así poder estimar cómo les fue (cada pregunta vale 5 décimas) hagan click AQUÍ

Resultado Final Desafíos Arquímedes

El Desafío Arquímedes del arco catenario resultó ser bastante exitoso; ¡¡el esfuerzo y el cuidado utilizados valieron la pena!!

Un par de ganadores se ven en la siguiente fotografía:

Fue un muy buen arco, notablemente realizado.

Hubo una diferencia notable con el desafío de la catapulta (el cual era bastante sencillo en realidad). Se construyeron catapultas bastante buenas, con mecanismos de disparo interesantes, como las que se ven en las siguientes fotografías:





Sin embargo, nadie pensó en el objetivo final: darle al blanco. Para ello, era imprescindible poder calcular el ángulo con el que se iba a disparar. No se podía proceder por ensayo y error. ¡¡Debemos planificar y modelar!! La notoria dificultad para visualizar este hecho me hizo escribir una pequeña guía de sobre cómo debe un ingeniero enfrentar un problema para resolverlo; si bien no es "física", creo que les será de gran ayuda en el futuro (¡hagan click sobre el astronauta!).

lunes, 30 de noviembre de 2009

Parte 10: Simetrías

En física, estudiamos como las cosas cambian, y en particular en mecánica, cómo cambia su movimiento. Sin embargo, también existen simetrías: propiedades del sistema que permanecen inalteradas cuando todo lo demás cambia.
Ejemplos de ello son la conservación de la energía y del moméntum. En un sistema aislado, estas propiedades permanecerán inalteradas, sin importar cómo evolucione el mismo. Si bien hemos deducido estas propiedades a partir de la segunda Ley de Newton, estas leyes tienen un rango de validez mucho más grande. Tal como descubrió la genial matemática alemana Emmy Noether (1882 – 1935), son consecuencias inevitables de simetrías subyacentes, como la homogeneidad del espacio y el tiempo.


"...la Profesora Emmy Noether [...] fue el genio matemático
más creativo e importante que ha surgido
desde que empezó la educación superior femenina.
[...] Las Matemáticas puras son, de esta forma,
la Poesía de la Lógica."


(Albert Einstein, 1935)


En una estrella agonizante (como la futura hipernova Eta Carinae, en la figura de más arriba), las capas externas de la estrella caen sobre su centro y rebotan violentamente. Para entender cómo ocurre este proceso, es fundamental compreder muy bien ambas, la conservación del moméntum y de la energía. Tal como lo vimos en clase utilizando una pelota de basketball, una de tenis y una saltarina, ¡el resultado es asombroso!


En el caso de Eta Carinae lo más probable es que en el futuro (aunque nadie sabe con exactitud cuando) podamos presenciar su espectacular agonía y muerte final. Tras una colosal explosión, se formará ¡un agujero negro!

miércoles, 4 de noviembre de 2009

Solución Certamen 2

Aquí está el experimento final del segundo certamen de Fic1201. Tal como pueden apreciar, no es fácil medir tiempos con un cronómetro; los humanos tenemos un tiempo de reacción bastante lento, de alrededor de 2 décimas de segundo (y eso sólo si estamos concentrados). El modelo basado en las leyes de Newton predice un tiempo de (1,6 ± 0,5) s entre las marcas de nuestra rampa, en donde el error se debe principalmente a la incertidumbre en el coef. de roce. Si desea ver la pauta de corrección con la deducción, haga click AQUÍ.



Tal como se puede ver, fue una predicción bastante acertada (¡pese a los no muy precisos métodos disponibles!).

Mis felicitaciones a los que tuvieron éxito; a los que no, aún quedan oportunidades: ¡¡los desafíos Arquímedes y el tercer certamen!!

jueves, 29 de octubre de 2009

Desafío Arquímedes 2

El segundo desafío Arquímedes consistirá en construir un "cañón", con el cual podamos escoger el ángulo preciso para impactar un cierto objetivo. Las bases y una sugerencia de diseño están en la figura de Leonardo.
Cañones de Leonardo da Vinci (1452 - 1519)

Ambos desafíos Arquímedes podrán ser entregados hasta el viernes 13 de noviembre, y pueden ser realizados por grupos de hasta 3 personas. Para la construcción del cañón, resulta útil una plantilla que permita medir ángulos; puedes bajar una aquí.

viernes, 16 de octubre de 2009

Certamen 2

El certamen será el Martes 27 de Octubre a las 18:40
en el Aula 07-01 (Fac. Economía)
La misma modalidad es la misma que en el certamen anterior: 12 preguntas, pensamiento estructurado, preguntas conceptuales, algebraicas y númericas, y por supuesto, todo relacionado con la vida real.

Los dejo con una GUÍA DE EJERCICIOS para el próximo certamen, preocúpense especialmente de los ejercicios marcados. Estudie también el apunte de cinemática y el de estática. En este último la única diferencia a tener en cuenta es que ahora la sumatoria de fuerzas corresponde a la masa por la aceleración.

martes, 13 de octubre de 2009

Parte 9: Fricción

La fuerza de roce, pese a ser una fuerza cotidiana, es bastante contraintuitiva, tal como lo descubrió Leonardo da Vinci. Para poder comprender de verdad el roce, debemos pensar en la estructura atómica de la materia y en la fuerza electromagnética residual de Van der Waals entre átomos.
Un caso extraordinario es el del Geco, un simpático lagarto que es capaz de ¡trepar el vidrio!. Sus pies no tienen ventosas ni pegamento sino pelillos que se subdividen vez tras vez hasta alcanzar un tamaño tan pequeño que es capaz de introducirse en las irregularidades superficiales de un material tan liso como el vidrio.

Los dejo con un vídeo, en donde se muestra un ¡Geco robot!. De hecho, hay quien propone construir con un material de este tipo, ¡un traje de hombre araña!



sábado, 10 de octubre de 2009

Desafío Arquímedes 1: La técnica de Gaudí

El primer desafío Arquímedes será construir un arco que se autosustente, sin necesidad de pegamento o contrafuertes. La técnica que deben utilizar es la creada por el genio catalán Antoni Gaudí, el cual construyó edificios fantásticas, tales como sus casas o la más imponente de todas, La Sagrada Familia.Los dejo con las intrucciones detalladas; léanlas con cuidado, y construyan el arco con precisión. ¡El resultado es asombroso!

Parte 8: Leyes

Al analizar el método científico, nos percatamos que siempre empezábamos con una hipótesis, con una suposición. Hasta el momento, no habíamos enunciado las hipótesis básicas de trabajo para la mecánica newtoniana.
La mecánica se fundamenta en varias hipótesis. Las principales de entre ellas fueron escritas por Newton en un libro que cambió el rumbo de la historia: los Philosophiæ Naturalis Principia Mathematica, que se muestran en la figura. Estas hipótesis fueron llamadas un poco erróneamente "leyes"; debemos recordar que son hipótesis, no leyes como las que hacen senadores y diputados.

Si bien estas hipótesis no están escritas en piedra (si pensamos en cosas pequeñas como átomos, o grandes como Galaxias, ya no siguen siendo válidas) son sumamente útiles para la física a tamaño humano. Para enviar hombres a la luna, o construir una casa, todo lo que necesita son las leyes de Newton.

Por último, para los que estén un poco confundidos, los dejo con un par de vídeos clarísimos, en donde estudiantes de varias ciudades y los astronautas de la Estación Espacial Internacional explican las leyes de Newton:




Parte 7: Movimiento

Hasta ahora hemos estudiado la estática; la materia en reposo. Y en efecto, esto es muy importante si estudiamos cosas como la ingeniería civil: cuando la estructura se empieza mover, ¡es porque estamos en problemas!Sin embargo, en la vida real, la materia se mueve, se traslada a través del espacio. Existen cohetes, automóviles, moscas, planetas, pelotas de basketball, etc., cuyo comportamiento también viene descrito por las leyes de la Física. Para describir su movimiento, creamos los conceptos vectoriales de posición, velocidad y aceleración. Para describir la velocidad y aceleración se requiere del concepto de límite y derivada: Newton tuvo que inventar la maravillosa maquinaria del cálculo infinitesimal para poder escribir la Física.
En clase describimos varios tipos de movimiento; pueden encontrar las correspondientes gráficas AQUÍ (formato XLS, de Microsot Office) o ACÁ en formato ODS (el formato internacional estándar de Open Office, un software gratis y libre, y que funciona bastante mejor)
En este LINK encontrarán un resumen con los puntos más importantes de cinemática (la descripción del movimiento). También hay una TAREA, la cual deberán entregar el lunes 19 de octubre en una plana de una hoja, y la cual deben ser capaces de explicar en el pizarrón en menos de tres minutos.

Los dejo con un vídeo que hizo historia. Cuando la misión Apolo XV llegó a la luna, hicieron un experimento soñado por Galileo: soltar una pluma y un martillo en el vacío. ¿Caerán los cuerpos más pesados más rápidamente o no?



miércoles, 23 de septiembre de 2009

Solución Certamen 1

En el certamen utilizamos lo que aprendimos en clase: álgebra, trigonometría, vectores, leyes de Newton, etc., para formular hipótesis sobre la tensión en el cable que sostiene un teleférico (¡la pauta de corrección pueden encontrarla del siguiente teleférico de los alpes!).

Luego, utilizando correctamente esas hipótesis, la mayor parte de ustedes llegó a una predicción: el cable que sostenía nuestro teléferico maqueta en clase debería cortarse cuando alcanzase una inclinación de 26° (ojo que toda predicción lleva asociada una incerteza, en nuestro caso de ±5°, debida mayormente a la incerteza en la tensión de corte). Luego, para completar el método científico, pusimos a prueba nuestra hipótesis, nacida de la geometría, contrastándola con la realidad. Vea lo que sucedió en el siguiente video (¡ahora son estrellas de YouTube!):



(Desde la perspectiva de la cámara, el ángulo se vió como aprox. 23°. ¡Lo que se me fue predecir es cuán feliz vuelve el método científico a la gente! :-) )

lunes, 14 de septiembre de 2009

CERTAMEN 1

El certamen será en la sala 07-09 (Aula Fac. Economía) el martes 22 de septiembre en los módulos 9 y 10 (o sea, empezamos a las 18:40; también me incomoda el horario pero no hay más salas disponibles).

Montaremos una pequeña experiencia en clases y Ud. tendrán que calcular y predecir algo en relación a ella. La idea es evaluar su comprensión, no su capacidad de memorizar "fórmulas mágicas". Podrán utilizar el apunte entregado en clases y que se encuentra en el post anterior.

Los temas a considerar serán:
  • Ciencia y Método científico.
  • Unidades de medida y potencias de 10.
  • Fuerzas y su naturaleza vectorial, diag. de cuerpo libre, etc.
  • Resolución de problemas de estática.
Les recomiendo que lean el blog y bajen y estudien el apunte. Luego, utilizando el apunte y la materia del cuaderno, hagan algunos ejercicios de la guía para que tengan un poco de soltura con la parte algebraica. Les deseo lo mejor; pueden venir a hacer consultas en las oficinas 20 y 31 del Edificio de Cs. Básicas (DMFA).

jueves, 10 de septiembre de 2009

Apunte 1

Aquí les dejamos un resumen con las definiciones, conceptos y procedimientos principales, para que los repasen y utilicen para realizar los ejercicios.

Ojo que para poder resolver los ejercicios, deben primero comprender qué están haciendo. Por ello, ¡asegúrense de bajar y estudiar en detalle el apunte de más arriba!

Parte 6: Vectores

Una de las cosas más curiosas en cuanto a la fuerza (y que más trabajo le cuesta comprender a los estudiantes principiantes) es que ésta no corresponde a un número. La forma en la que nos percatamos de ello en clase fue sumando fuerzas: la fuerza resultante no tiene una magnitud igual a la suma de las magnitudes originales.

La fuerza es una entidad con un sentido intrínsecamente geométrico; útil para describir aquellas entidades las cuales implican no sólo un tamaño, sino también una dirección en el espacio.

jueves, 3 de septiembre de 2009

Guía de Ejercicios 1

Sé que muchos de ustedes tenían ganas de poder ejercitar los temas que hemos visto en clases. ¡Es un placer tener a estudiantes así de estudiosos y con deseos de avanzar!
Newton, Willian Blake (1757 – 1827)

Lo más probable es que los ejercicios de la segunda parte se les hagan difíciles (aunque los de la primera parte ya deberían ser capaces de resolverlos), pero les aconsejamos interesarse y verlos como un desafío desde ya.

viernes, 28 de agosto de 2009

Parte 5: Amanecer

El protagonista de nuestro curso será el concepto de fuerza, la causa del movimiento. Este concepto es tan importante, que para poder formularlo en forma precisa se requirió no solamente que observásemos las cosas que cotidianamente tenemos en las manos, sino que eleváramos la mirada hacia las estrellas. Ése fue el amanecer de la Ciencia. Cada cultura reflejó sus anhelos, temores y dioses en las estrellas. Sin embargo, el gran problema que preocupaba a todas las culturas era ¿por qué las estrellas no caen sobre nosotros? ¿qué las sujeta en su lugar?. En el mundo occidental, se pensaba que las estrellas y planetas estaban adheridas a esferas de cristal. La tribu de los !Kung del desierto del Kalahari (el "!" significa un chasquido de lengua) pensaba que la Vía Láctea era el espinazo de una enorme bestia cósmica dentro de la cual vivíamos. Este "espinazo" sujetaría la piel de la noche, a la que estaban adheridas las estrellas.

Para avanzar, hubo que crear un nuevo método para conocer el Universo, un método que incluso hoy, a muchos les parece revolucionario o incluso subversivo. El método requiere que cada vez que supongamos algo, debemos comparar las consecuencias de nuestras ideas con evidencia experimental. Si la evidencia contradice nuestras hipótesis, debemos tener el coraje para abandonarlas, sin importar cuánto nos gusten, cuánto las queramos o cuánto nos haya costado llegar a ellas. La Naturaleza debe ser el juez último de nuestras ideas.

Y después de todo eso, debemos tener la perseverancia para empezar de nuevo, crear nuevas ideas y empezar otra vez.

Este método es llamado Ciencia. Una de las primeras personas que tuvo el coraje para preferir la evidencia frente a sus ilusiones más queridas fue Johannes Kepler. Usando el método científico descubrió que los cielos no eran perfectos, que los planetas no estaban atados a esferas de cristal y que muy a su pesar, seguían "imperfectas" órbitas elípticas en torno al Sol.

Hasta ese entonces, se había pensado que los cielos eran perfectos, prístinos y cristalinos, en contraposición con la tierra, pesada, oscura y pecaminosa. Eso cambió definitivamente con Isaac Newton, el cual planteó otra idea, unificadora y revolucionaria: No hay diferencia entre la tierra y el cielo. Las leyes que gobiernan el vuelo de un grano de polvo en una habitación son las mismas que las que rigen los movimientos de los planetas y las estrellas.

Mientras el joven Newton pensaba en el viejo problema de qué sujetaba a la Luna y los planetas en sus órbitas elípticas, vió caer una manzana, atraída hacia el centro de la Tierra. Si las leyes de la Física rigen igualmente en todo el Universo, todas las masas, no sólo las manzanas, deberían atraerse entre sí. Eso significaría que la Luna debería caer hacia la Tierra, lo cual parece contrario a la experiencia. La respuesta a esta paradoja se encuentra en la siguiente figura, hecha por Newton mismo:
La Luna sí cae hacia la Tierra, pero ¡¡sin nunca tocar el suelo!!.

En efecto, la fuerza que atrae dos masas es una fuerza tremendamente débil, la cual viene dada por una única expresión matemática, la Ley de Gravitación Universal,
sin importar qué sean las masas: manzanas, planetas, lunas, soles, piedras, personas, etc. Las leyes de la naturaleza son las mismas en todo el Universo, sin excepciones.

Hoy en día, vivimos en grandes ciudades, y con sus luces ocultamos el brillo de las estrellas. Si quieren poder observar los cielos tal como se verían sin luces y nubes, les recomiendo que utilicen el programa de código abierto Stellarium. Si por otra parte les gustaría tener un simulador galáctico, poder viajar entre los planetas y las estrellas, les recomiendo el Celestia (también de código abierto)

Hace exactamente 400 años atrás, Galileo apuntó por primera vez un telescopio hacia los cielos. Lo que descubrió cambió la perspectiva del lugar del ser humano en el Universo para siempre. Descubrió que la luna y los planetas no eran meros puntitos luminosos, sino lugares, otros mundos, los cuales en el futuro podrían pisar intrépidos viajeros humanos. Por ende, la Tierra no era el centro del Universo, sino sólo un punto de luz más en el cielo.
La Unión Astronómica Internacional y las Naciones Unidas han decido crear una serie de eventos en todo el mundo para celebrar este aniversario. Entre ellos, han decidido poner al alcance de cada ser humano del planeta un telescopio mejor que el de Galileo. El resultado es el Galileoscopio, un telescopio de 20 doláres (aprox. 11 mil pesos chilenos) pero de excelente calidad. Yo mismo compré uno, lo ensamblé con cuidado (requiere un poco de paciencia pero en un par de horas ya está listo) y quedé asombrado cuando lo apunté hacia los cráteres de la luna. Si les interesa, y quieren ver los astros por sí mismos en vez de en la pantalla de un computador, vayan al siguiente link:
"Quisiera proponer a la favorable consideración del lector una doctrina, la cual me temo, pudiera parecer salvajemente paradójica y subversiva.
La doctrina en cuestión es esta: es indeseable creer en una afirmación cuando no hay ninguna base para suponer que es cierta. Por supuesto, debo admitir que si tal opinión se hiciera común, transformaría completamente nuestro sistema social y político..."

Bertrand Russell (1872 – 1970), Ensayos Escépticos I (1928)

Parte 4: Medidas

Cuando queremos comprender algo de verdad, adjetivos como "grande" o "pequeño", "caliente" o "frío" nos dejan insatisfechos. Nuestro sentido de la curiosidad nos indica que podemos hacerlo mejor, que podemos medir. Para hacerlo, necesitamos de unidades de medida, las cuales aprendimos a utilizar en clase.
Esta es de hecho una inquietud muy antigua. En una época, el planeta parecía inmenso. Era el único mundo explorable. Pero adjetivos como "inmenso" o "colosal" no eran suficientes para un hombre que vivió en Alejandría, Egipto, 2200 años atrás. Era amigo de Arquímedes y fue astrónomo, historiador, geógrafo, filósofo, poeta, crítico teatral y matemático. También fue director de la Gran Biblioteca de Alejandría.

Su nombre era Eratóstenes.

Un día, mientras leía un libro de papiro en la biblioteca encontró un curioso relato:

"Lejos hacia el sur, en el puesto de Asuán, se aprecia algo notable el día más largo del año. El 21 de junio las sombras de las columnas de los templos se acortan hacia el mediodía. Al mediodía los rayos solares se deslizan por los lados de un pozo que otros días permanece en la sombra. Entonces, justo al mediodía las columnas no tienen sombra. Y el Sol brilla directamente sobre el agua de los pozos más profundos. En ese momento, el Sol está justo en su cenit."

Era una observación que otro pudo fácilmente ignorar. Columnas, sombras, reflejos en un pozo, la posición del Sol: cuestiones simples y cotidianas. ¿Qué importancia podían tener? Pero como Eratóstenes era científico, su observación hizo cambiar al mundo. En cierta forma, hizo al mundo.

Eratóstenes se preguntaba ¿cómo podía ser posible que al mediodía del 21 de junio una columna en Asuán no tuviese sombra, mientras que una columna en Alejandría, 800 km al norte, proyectase una sombra definida?. Si en un momento determinado, ambas columnas no proyectasen sombra alguna, eso sería fácil de entender, siempre y cuando la Tierra sea plana. Pero si simultáneamente, una columna no tiene sombra en Asuán y otra sí la tiene en Alejandría, la única respuesta es que la superficie terrestre es curva. No sólo eso: a mayor curvatura, mayor diferencia habrá en la longitud de las sombras.
Comparando las longitudes de las sombras en Asuán y en Alejandría, Eratóstenes concluyó que habían 7° de separación entre ambas ciudades a lo largo de la superficie terrestre. Es decir, si las columnas se extendieran hasta el centro terrestre, formarían un ángulo de 7 grados. Siete grados es aproximadamente una cincuentava parte de la circunferencia terrestre de 360°. Eratóstenes sabía que la distancia entre Alejandría y Asuán era de 800 km. ¿Cómo? Contrató a un hombre para que contara caminando los pasos entre ambas ciudades. Si multiplicamos 800 km por 50, eso es 40 000 km. Así, Eratóstenes dedujo que 40 000 km es el largo de la circunferencia terrestre, la distancia que se debe recorrer para darle la vuelta al mundo.

Esa es la respuesta correcta. Así, hace 2200 años, y utilizando sólo columnas, pies, manos y cerebro, Eratóstenes se transformó en el primer ser humano en medir con precisión el tamaño de un planeta.

(Adaptado de Cosmos, Episodio I: En las Orillas del Océano Cósmico)

domingo, 16 de agosto de 2009

Parte 3: Tamaños

Comprender el Universo a través de la Ciencia es una tarea colosal: tal como diría Blake, debemos ser capaces de "sujetar el Infinito en la palma de la mano, y la Eternidad en una hora".

¿Cuántos granos de arena hay en la Tierra?
¿Cuántas estrellas hay en el Universo?

Hace más de 2000 años atrás, Arquímedes descubrió como sujetar lo colosalmente grande en la palma de la mano, y escribió el primer libro de divulgación científica, El Arenario, explicando como hacerlo:

"Hay algunos, rey Gelon, que piensan que el número de granos de arena es infinito en multitud [...]. También hay otros, los cuales sin considerarlo infinito, aún piensan que no hay número concebible lo suficientemente grande como para nombrar esta magnitud [...].
Pero yo trataré de mostrarte por medio de pruebas geométricas, las cuales podrás seguir, que de los números nombrados por mí [...], algunos no sólo exceden el número de granos de arena que llenarían la Tierra [...], sino que también el número de granos de arena que llenarían el Universo."

Hoy continuamos utilizando la técnica de Arquímedes, la cual puede llevarnos desde el reino de los quarks hasta los confines del Universo. Podemos ver desde lejos, mundos como simples granos de arena, y explorar desde cerca granos de arena como si fuesen mundos.

Para los que deseen ver la Tierra como un simple grano de arena, los dejo con el siguiente video:





"El tamaño y edad del Cosmos están más allá
del entendimiento humano ordinario.

Perdido en alguna parte entre la inmensidad y la eternidad
está nuestro pequeño hogar planetario.
Desde una perspectiva cósmica,
la mayoría de las preocupaciones humanas
parecen insignificantes, incluso mezquinas.


Y aún así nuestra especie es joven y curiosa
y valiente, y promete mucho.

En los últimos milenios hemos hecho los más asombrosos
e inesperados descubrimientos sobre el Cosmos
y nuestro lugar en él,
exploraciones que son excitantes de considerar.
Nos recuerdan que los humanos
hemos evolucionado para maravillarnos,
que entender es un goce, que el conocimiento
es el prerrequisito para la supervivencia.


Creo que nuestro futuro depende
de cuán bien conozcamos este Cosmos,
en el cual flotamos como una mota de polvo al amanecer."


(Carl Sagan, 1934-1996)
http://lavozdecarlsagan.blogspot.com

Parte 2: Cosmos

La primera hipótesis que hacemos al construir Ciencia es la hipótesis del Universo como Cosmos: i.e., que el Universo es comprensible. Lo fantástico es que todo parece indicar que esta es la hipótesis correcta. Si bien hay muchas cosas que no comprendemos completamente por ahora, todo parece indicar que incluso ellas son comprensibles, y que sólo es cosa de tiempo para que las descifremos.Con comprensible, queremos decir calculable. No nos contentaremos con una comprensión vaga e imprecisa, si no sólo con una comprensión cabal, cuantitativa, de los fenómenos. Este tipo de comprensión nos permite hacer predicciones (como por ejemplo cuándo ocurrirá un eclipse) hasta construír máquinas, cuando nuestro dominio de las leyes que rigen el Universo ha llegado a un nivel tan profundo que hasta podemos utilizarlas en nuestro provecho.

Desde la partícula más pequeña en la palma de nuestras manos hasta la galaxia más lejana, todo parece regirse por las mismas relaciones matemáticas fundamentales. Las leyes de la Física son las mismas en todo el Universo, y las matemáticas son su lenguaje.

"A menudo digo que cuando puedes medir la cosa de la que estás hablando, y expresarla en números, entonces sabes algo de ella.
Pero si no puedes expresarlo en números, tu conocimiento es del tipo escaso e insatisfactorio.
Quizás pudiera ser el principio del conocimiento, pero has avanzado muy poco en tus pensamientos hacia el estado de Ciencia, sin importar de que tema se trate."

William Thomson, 1er Barón de Kelvin (1824-1907)

miércoles, 12 de agosto de 2009

Parte 1: Presentación

Estimados alumnos, nuestra más calurosa bienvenida al curso de Introducción a la Física. En este blog, siempre encontrarán las transparencias de las clases en la primera fotografía de la entrada. Ahora por ejemplo, encontrarán la información de contacto, horarios, evaluaciones, etc. en las transparencias que se encuentran en la FOTOGRAFÍA de más abajo. Información extra sobre el curso pueden encontrarla aquí.
También encontrarán información sobre como utilizar nuestro libro guía, el Serway Vol. I (sexta edición). Estudiaremos de los capítulos 1 al 10 y el capítulo 13, así que les aconsejo que fotocopien esos capítulos. Lo otro es que al estudiar NO salten a hacer los ejercicios más complicados del capítulo. Eso es la receta directa al fracaso más absoluto. En los certámenes mediremos cuanto comprenden de lo que se ha enseñado. Por lo tanto lean y rehagan las explicaciones y ejercicios resueltos en el capítulo. Luego, si les queda tiempo, hagan algunos de los ejercicios que aparecen al final del mismo.
El otro libro que nos servirá es buenísimo, es gratis y lo pueden bajar en formato PDF: Simple Nature, de B. Crowell, disponible en http://www.lightandmatter.com/area1sn.html
La única "desventaja" es que está en inglés; en realidad es una excelente oportunidad para practicar.
En general no nos ceñiremos al orden ni la metodología del Serway durante el curso, los contenidos se verán en un orden distinto. Las transparencias tampoco contienen toda la información, el desarrollo lógico se hará en clases, por lo tanto tengan buena asistencia.

Hemos elegido la fotografía de más arriba "Salida de Tierra" como ícono para nuestro curso. Esta fotografía fue tomada por la tripulación del Apolo 8, el 24 de diciembre de 1968, mientras tomaban fotografías de buenos lugares para "alunizajes" de las futuras misiones. Esta fotografía ilustra uno de los logros más impresionantes de nuestra especie, la ida a la Luna, la cual fue conseguida obedeciendo las leyes de la mecánica newtoniana. También muestra nuestro mundo, tal como se ve desde el espacio: una pequeña y frágil esfera azul, flotando sobre el fondo negro. Sin fronteras ni prejuicios; sólo un pequeño hogar al cual estamos atados por ahora.

Les deseo lo mejor y espero que disfruten de esta bella y poderosa joya, construída por la raza humana tratando de descifrar los secretos de la naturaleza: la Ciencia.

"El Cosmos es todo lo que es, todo lo que fue, y todo lo que será.
Nuestras visiones más pálidas del Cosmos nos inquietan
— hay un escalofrío en la espalda, un quiebre en la voz,
una sensación de desmayo,
como la de una memoria lejana de caer en el vacío.
Sabemos que nos aproximamos al más grande de los misterios."

(Carl Sagan, 1934-1996)
http://lavozdecarlsagan.blogspot.com