FENÓMENOS NATURALES

Un concepto de fenómeno natural es un cambio de la naturaleza que sucede por si solo. Es importante saber que son daños de la naturaleza que suceden cuando se ha realizado una ocupación no adecuada del territorio. Son los procesos permanentes de movimientos y de transformaciones que sufre la naturaleza. Estos pueden influir en la vida humana (epidemias, condiciones climáticas, desastres naturales, etc).

DESASTRES NATURALES

Son los mismos fenómenos naturales que ocasionan daños y destrucción de diversa magnitud sumado fundamentalmente a la acción indirecta del ser humano, que no prevé que sus acciones pueden ocasionarle pérdidas a sí mismo. De estos tenemos:

Desastres generados en el interior de la Tierra

Como:

• Terremoto/Temblor/Sismo.- Movimiento de la corteza terrestre que genera deformaciones intensas en las rocas del interior de la Tierra, acumulando energía que súbitamente es liberada en forma de ondas que sacuden la superficie terrestre.

• Tsunami/Maremoto.- Movimiento de la corteza terrestre en el fondo del océano, formando y propagando olas de gran altura.

• Erupción volcánica.-Es el paso del material (magma o lava), cenizas y gases del interior de la Tierra a la superficie pasa desde el interior hasta el crater y el exterior

Desastres generados por procesos dinámicos de la superficie de la Tierra

Como:

• Deslizamiento.- Que ocurren como resultado de cambios súbitos o graduales de la composición, estructura, hidrología o vegetación de un terreno en declive o pendiente.
• Derrumbe.- Es la caída de una franja de terreno que pierde su estabilidad o la destrucción de una estructura construida por el hombre.
• Alud.- Es el desplazamiento de una capa de nieve ladera abajo, que puede incorporar parte del sustrato y de la cobertera vegetal de la pendiente.
• Aluvión.- Flujos de grandes volúmenes de lodo, agua, hielo, rocas, originados por la ruptura de una laguna o deslizamiento de un nevado.
• Huaico.- Desprendimiento de lodo y rocas debido a precipitaciones pluviales, se presenta como un golpe de agua lodosa que se desliza a gran velocidad por quebradas secas y de poco caudal arrastrando piedras y troncos.

Desastres generados por fenómenos meteorológicos o hidrológicos

Como:

• Inundación.- Invasión lenta o violenta de aguas de río, lagunas o lagos, debido a fuertes precipitaciones fluviales o rupturas de embalses, causando daños considerables. Se pueden presentar en forma lenta o gradual en llanuras y de forma violenta o súbita en regiones montañosas de alta pendiente.
• Sequías.- Deficiencia de humedad en la atmósfera por precipitaciones pluviales irregulares o insuficientes, inadecuado uso de las aguas subterráneas, depósitos de agua o sistemas de irrigación.
• Heladas.- Producida por las bajas temperaturas, causando daño a las plantas y animales.
• Tormentas.- Fenómeno atmosférico producido por descargas eléctricas en la atmósfera.
• Granizada.- Precipitación de agua en forma de gotas sólidas de hielo.
• Tornados.- Vientos huracanados que se producen en forma giratoria a grandes velocidades.
• Huracanes.- Son vientos que sobrepasan más 145 mph como consecuencia de la interacción del aire caliente y húmedo, que viene del océano Pacífico o Atlántico, con el aire frío.

Desastres de origen biológico

Como:

• Plagas.- Son calamidades producidas en las cosechas por ciertos animales.
• Epidemias.- Son la generalización de enfermedades infecciosas a un gran número de personas y en un determinado lugar.
• Pandemias.- Son la generalizacion de enfermedades infecciosas a un gran número de personas en todo el mundo.

Desastres de origen extraterrestre

Como:

• Tormenta solar.
• Impacto de un asteroide.

LEYES DE NEWTON

Primera Ley de Newton (Ley de Inercia).- En ausencia de la acción de fuerzas, un cuerpo en reposo continuará en reposo, y uno en movimiento se moverá en línea recta y con velocidad constante.

 En otras palabras: "Todo cuerpo tiende a mantener su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él"

… un cuerpo en reposo,

     tiende, por inercia,

      a seguir en reposo.

… un cuerpo en movimiento,

     tiende, por inercia,

      a seguir en movimiento.

Primera Ley de Newton

Segunda Ley de Newton (ley de aceleración o ley de fuerza).- La aceleración de un objeto es proporcional a la Fuerza "F" actuando sobre ella e inversamente proporcional a su masa "m".

                 a = F/m   ®          F = ma                                  

         F : Fuerza resultante (Newton (N))

         m : masa (kg)

          a : aceleración (m/s²)

    

 Unidades en el S. I.

m	a	F ® R
kg	m/s	Newton (N)

Segunda ley de Newton

Tercera Ley de Newton (Ley de Acción y Reacción).- Cuando un cuerpo “A” ejerce una fuerza sobre un cuerpo “B”, éste reaccionará sobre “A” con una fuerza de la misma magnitud, misma dirección y sentido contrario.

Tercera ley de Newton

Aplicación de la Segunda Ley de Newton

1. Sobre los bloques de la figura, que se encuentran apoyados sobre una superficie sin rozamiento, se aplica una fuerza F = 10 N. Si las masas de los bloques son M = 4 Kg y m = 1 Kg, calcular:

a) la aceleración con que se mueven ambos bloques, y

b) la fuerza que el bloque menor hace sobre el bloque mayor.

SOLUCIÓN:

Para encontrar la aceleración con que se mueven los bloques, podemos tomarlos a ambos como un solo sistema y decir que la fuerza de módulo F está actuando sobre una masa total de 5 Kg. Entonces aplicamos a este sistema la Segunda Ley de Newton sobre el eje horizontal:

a = F/ (M + m) = 10 N / 5 Kg = 2 m/s2

Obviamente, esa aceleración tendrá la misma dirección y el mismo sentido que F. 

2. Calcular la aceleración que produce una fuerza de 5 N a un cuerpo cuya masa es de 1000g. Expresar el resultado en m/s².

DATOS	FÓRMULA	SUSTITUCIÓN	RESULTADO
A = ?	a = F / m	a = 5 Kg m/s² / 2 Kg =	2.5 m/s²
F = 5 N
m = 2000g = 2Kg

3. Calcular la masa de un cuerpo si al recibir una fuerza de 200N le produce una aceleración de 300 cm/s². Exprese el resultado en Kg.

DATOS	FÓRMULA	SUSTITUCIÓN	RESULTADO
M = ?
F = 200 N	a = f / m
A = 300 cm/s² = 3 m/s²	m = f / a	m = 200N / 3 m/s² =	66.6 Kg

FUERZA

Fuerza:
En física, fuerza es toda causa capaz de modificar el estado de reposo o de movimiento de un cuerpo.

La fuerza es un tipo de acción que un objeto ejerce sobre otro objeto (se dice que es el resultado de la interacción de dos o más cuerpos). 

Esto puede apreciarse en los siguientes ejemplos:

  —  un objeto empuja a otro: un hombre levanta pesas sobre su cabeza

  —  un objeto atrae a otro: el Sol atrae a la Tierra

  —  un objeto repele a otro: un imán repele a otro imán

  —  un objeto impulsa a otro:  un jugador de fútbol impulsa la pelota con un cabezazo

  —  un objeto frena a otro: un ancla impide que un barco se aleje

Representación de una fuerza

La fuerza se representa con una flecha llamada vector. Un vector es un segmento orientado. 

Cantidad vectorial

Una fuerza es una cantidad vectorial. ¿Qué significa esto?

Significa que tiene tres componentes:

   — un valor ó módulo, que viene dado por un número y una unidad de medida (25 Newton, por ejemplo).

   — una dirección, que vendría a ser la línea de acción de la fuerza (dirección vertical, por ejemplo).

   — un sentido, que vendría a ser la orientación, el hacia dónde se dirige la fuerza (hacia arriba, por ejemplo).

Estos tres componentes deben estar incluidos en la información de una fuerza.

Las fuerzas se pueden sumar y restar. No tiene sentido físico el multiplicarlas o dividirlas.

Si sumas dos fuerzas que van en la misma dirección y en el mismo sentido, entonces la suma es la suma aritmética de ellas. Si sus valores son 40 Newton y 30 Newton, el resultado sería 70 Newton en la dirección y sentido común que tienen.

Si sumas dos fuerzas que van en la misma dirección pero sentidos distintos (una a la derecha y la otra a la izquierda, por ejemplo) entonces la suma es la diferencia entre ellas (resta), con la misma dirección pero el sentido de la fuerza mayor. Si sus valores son 40 Newton a la derecha y 30 Newton a la izquierda, entonces la suma sería 10 Newton a la derecha.

Si sumas dos fuerzas que van en la misma dirección pero sentidos opuestos y resulta que las dos fuerzas tienen el mismo valor numérico, entonces la suma de ellas dará como resultado el valor 0. En este caso se puede decir que las fuerzas se anulan.

Pero ojo: las dos fuerzas deben estar actuando sobre el mismo cuerpo, de lo contrario no se pueden anular, incluso no podrían sumarse.

Si las fuerzas que se van a sumar no tienen la misma dirección, el problema se complica bastante y habría que recurrir a procedimientos geométricos e incluso de trigonometría.

Cuando graficamos una fuerza que actúa sobre un cuerpo, se dibuja con una flecha partiendo desde el centro del cuerpo que la recibe.

Clasificación de las fuerzas

Las fuerzas se pueden clasificar de acuerdo a algunos criterios: según su punto de aplicación y según el tiempo que dure dicha aplicación.

Según su punto de aplicación:

a) Fuerzas de contacto: son aquellas en que el cuerpo que ejerce la fuerza está en contacto directo con el cuerpo que la recibe.

Un golpe de cabeza a la pelota, sujetar algo, tirar algo, etc.

b) Fuerzas a distancia: el cuerpo que ejerce la fuerza y quien la recibe no entran en contacto físicamente.

El ejemplo más familiar de una fuerza de este tipo es la atracción gravitatoria terrestre, responsable de que todos los cuerpos caigan hacia el suelo. Otro ejemplo es la fuerza que un imán ejerce sobre otro imán o sobre un clavo.

Según el tiempo que dura la aplicación de la fuerza:

a) Fuerzas impulsivas: son, generalmente, de muy corta duración, por ejemplo: un golpe de raqueta.

b) Fuerzas de larga duración: son las que actúan durante un tiempo comparable o mayor que los tiempos característicos del problema de que se trate.

Por ejemplo, el peso de una persona es una fuerza que la Tierra ejerce siempre sobre la persona. La fuerza que ejerce un cable que sostiene una lámpara, durará todo el tiempo que la lámpara esté colgando de ese cable. La fuerza que ejerce el cable sobre un teleférico durará mientras ahí esté.

   
Asimismo, las fuerzas que actúan sobre un cuerpo pueden ser exteriores e interiores.

a)   Fuerzas exteriores: son las que actúan sobre un cuerposiendo ejercidas por otros cuerpos.

b)   Fuerzas interiores: son las que una parte de un cuerpo ejerce sobre otra parte de si mismo.

Unidades de fuerza

El primer paso para poder cuantificar una magnitud física es establecer una unidad para medirla.

En el Sistema Internacional  (SI) de unidades la fuerza se mide en newtons(símbolo: N), en el CGS en dinas (símbolo, dyn) y en el sistema técnico enkilopondio (símbolo: kp), siendo un kilopondio lo que comúnmente se llama un kilogramo, un kilogramo fuerza o simplemente un kilo.

Un newton es la fuerza que, al ser aplicada a un cuerpo de masa 1 Kilogramo, le comunica una aceleración de 1 metro por segundo al cuadrado.

EFECTOS DE LA FUERZA

Según la fuerza aplicada y el cuerpo que la recibe, pueden ocurrir diferentes cosas.

1. Cambios de forma: Al aplicar una fuerza sobre un cuerpo, este puede deformarse, es posible definir dos tipos de deformaciones:

• Deformación de manera indefinida. Plásticas: Este tipo de deformación se mantiene en el tiempo, o sea, cambia su forma permanentemente. A este tipo de cuerpo se le denomina inelástico. Por ejemplo, al pisar fuertemente una pelota de ping-pong, la pelota se deforma y no vuelve a su forma original de manera natural.

• Deformación de manera temporal. Elásticas: Este tipo de deformación solo se mantiene mientras se esta aplicando la fuerza sobre el cuerpo, luego recupera su forma original. A este tipo de cuerpo se le denomina elástico. Por ejemplo, un resorte al comprimirlo con los dedos.

2. Variación de velocidad: Un cuerpo determinado alcanzara mayor rapidez si se le aplica una fuerza en la misma dirección del movimiento que posee. Además si se le aplica una fuerza en la dirección contraria disminuirá su velocidad.

Según mayor sea la fuerza aplicada, mayor será el cambio de rapidez que alcance el cuerpo en movimiento.

3. Cambio de dirección: Una fuerza aplicada sobre un cuerpo en movimiento no solo puede aumentar o disminuir la rapidez de un cuerpo.

Una fuerza puede ser ejercida sobre un cuerpo sin variar su rapidez, solo provocando que cambie la dirección del movimiento.

EL UNIVERSO

ORIGEN DEL UNIVERSO

EL UNIVERSO

El universo es el conjunto de materia y energía interrelacionadas con el tiempo y el espacio.

En el universo se encuentran galaxias, agujeros negros, estrellas, cometas, planetas con sus satélites, etc.  Pero ¿Cómo se formaron estos cuerpos estelares?  ¿Cómo se formó el universo?

¿CÓMO SE ORIGINÓ EL UNIVERSO?

Han sido numerosas las teorías que se han planteado para explicar el misterio del origen del Universo.

La más reciente de las teorías que explican el origen del Universo es la teoría del Big Bang o de la Gran Explosión.

Teoría del Big Bang (o la gran explosión):

Desarrollada por el físico norteamericano George Gamow (1946).  Donde establece que el Universo se formó de un punto infinitamente pequeño denominado “YLEM”.  El que contenía comprimida toda la materia y energía del Universo, por lo que su densidad y temperatura eran elevadísimas.

Entonces hace 15 mil millones de años, YLEM estalló, mediante una gran explosión, o Big Bang, emitiendo una gran cantidad de energía; que se fue enfriando poco a poco, mientras que la materia, emitida por la explosión; se habría condensado formando nubes y polvo que lentamente se transformarían en estrellas y galaxias, las que hasta ahora continúan alejándose  unas de otras.

¿QUÉ HAY EN EL UNIVERSO?

El universo está formado básicamente por las galaxias y las nebulosas. Dentro de las galaxias se encuentran las estrellas, los planetas, satélites, asteroides, etc.

·    GALAXIAS: Es una enorme agrupación de estrellas, además planetas y satélites. La galaxia de la cual forma parte el Sol y, por lo tanto, la tierra es llamada Vía Láctea.

·    NEBULOSAS: Son nubes de gases y polvo interestelar sin forma definida

·    PLANETAS: Son astros que giran alrededor de una estrella.

·    SATÉLITES: Son cuerpos más pequeños que los planetas que giran alrededor de ellos.

·   ASTEROIDES: Son cuerpos rocosos más pequeños. La mayoría se encuentra entre la órbitas de Marte y Júpiter. Llamamos meteoritos a los asteroides que caen sobre la tierra.

·    COMETAS: Son astros pequeños que viajan desde regiones externas y lejanas del sistema solar. Halley, el más famoso de los cometas, aparece cada 76 años.

¿QUÉ SON LAS ESTRELLAS?

Las estrellas son astros compuestos de gases calientes (hidrógeno y helio) que emiten radiación electromagnética, en especial luz, como resultado de las reacciones nucleares que ocurren en su interior.

EVOLUCIÓN DE LAS ESTRELLAS
Una estrella no siempre tiene el mismo aspecto: va cambiando a lo largo de millones de años.

• Al inicio las estrellas son pequeñas, blanco-azuladas, muy brillantes y muy calientes.
• Después de millones de años de actividad, gastan su combustible, se empiezan a enfriar y van cambiando de color desde blanco hasta rojo.
• Finalmente, las estrellas se convierten en enanas blancas, estrellas de neutrones o agujeros negros, dependiendo de la masa de la estrella inicial. en algunos casos las estrellas explotan; dicha explosión recibe el nombre de supernova.

EL SOL

El Sol es la estrella del Sistema Solar y es la más cercana a la Tierra; se encuentra a 150 millones de kilómetros de ella. El diámetro del Sol es de 1,4 millones de kilómetros. El Sol es considerado una estrella de mucha edad, calculándose que tiene 4.700 millones de años. Está conformado por una enorme masa de gases: mayoritariamente está formado por una mezcla de hidrógeno y helio, además de otros gases, y sustancias tales como carbono, nitrógeno, oxígeno, hierro, etcétera.

ESTRUCTURA

El Sol está estructurado de adentro hacia afuera por:

• El Núcleo: Es la parte central del Sol, con una temperatura de más de 25 millones de de grados Celsius.
• La fotosfera o esfera de luz: corresponde a la superficie visible, desde esta zona se emite la luz que llega a la Tierra. Su espesor es de unos 300 kilómetros y la temperatura es de unos 6.000 grados Celsius. En esta superficie se observan zonas más brillantes y otras más oscuras llamadas manchas solares. E
• La cromosfera o esfera de color: se encuentra sobre la superficie visible; esta zona no es visible ya que no es muy luminosa. En ella, la temperatura varía entre 5.000 a 20.000 grados Celsius.
• La corona solar: es la zona más externa, y está formada por gases poco densos, los que se encuentran a temperaturas muy altas, más o menos a 1.000.000 de grados Celsius. No tiene límites precisos y su forma depende de la actividad solar. Esta zona es visible durante los eclipses solares.

TIPOS DE GALAXIAS

la Vía Láctea

EL SISTEMA SOLAR

En nuestro Sistema Solar hay 8 planetas: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano y Neptuno, considerándose desde 2006 a Plutón como un planeta enano.

Los planetas del sistema solar se pueden clasificar en interiores y exteriores.

Los interiores son los cuatro primeros, tienen tamaño parecido y poseen superficie rocosa.

Los exteriores están después del cinturón de asteroides. Son los planetas de mayor tamaño. Son gigantes y fundamentalmente gaseosos.

LA TIERRA

La Tierra es el 3er. planeta  del Sistema Solar también llamado planeta azul. Es el quinto en tamaño dentro del Sistema Planetario Solar.  Tiene un solo satélite que es la Luna, cuya superficie ha sido visitada por el hombre. Su origen está muy vinculado al origen de Sol.

Al igual que en el origen del Universo hay numerosas teorías acerca de la formación de la Tierra, de las cuales la más aceptada es:  La teoría de la Acreción.

TEORÍA DE LA ACRECIÓN

Desarrollada por el alemán Weizecker.  Establece que la Tierra se desarrolló junto con el Sistema Solar, a partir de una nebulosa que se formó por la explosión de una supernova.

Las partículas que habrían formado la Tierra pasaron por un proceso de agregación en pequeños cuerpos aislados que se fueron reagrupando hasta formar un gran cuerpo:  La Tierra.

Como en esta Acreción, el choque de las partículas libera calor y energía, gran parte de la materia de la Tierra debió de alcanzar la temperatura de fusión.

Entonces la gravedad provocó que los materiales más pesados como Hierro y Níquel, etc. Se hundieran, para formar el núcleo y los más livianos como Silicio y Aluminio emergieran para formar la corteza terrestre.

Todo lo anterior debió ocurrir acompañado del desprendimiento de gases, lo que llevó a formar la hidrosfera y la atmósfera (que en ese entonces no tenía O₂).

MOVIMIENTOS DE LA TIERRA:

El movimiento de rotación: es el que la Tierra realiza alrededor de su propio eje. Tarda 24 horas (un día).

El movimiento de traslación: Es el que la tierra realiza alrededor del sol, describiendo una órbita elíptica. Dura un año (360 días y 6 horas).

LOS SATÉLITES

Los satélites naturales son astros que giran alrededor de los planetas. El único satélite natural de la Tierra es la Luna, que es también el satélite más cercano al sol. A continuación se enumeran los principales satélites de los planetas del sistema solar (se incluye en el listado a Plutón, considerado por la UAI como un planeta enano).

• Tierra: 1 satélite → Luna
• Marte: 2 satélites → Fobos, Deimos
• Júpiter: 63 satélites → Metis, Adrastea, Amaltea, Tebe, Ío, Europa, Ganimedes, Calisto, Leda, Himalia, Lisitea, Elara, Ananké, Carmé, Pasífae, Sinope...
• Saturno: 59 satélites → Pan, Atlas, Prometeo, Pandora, Epimeteo, Jano, Mimas, Encélado, Tetis, Telesto, Calipso, Dione, Helena, Rea, Titán, Hiperión, Jápeto, Febe...
• Urano: 15 satélites → Cordelia, Ofelia, Bianca, Crésida, Desdémona, Julieta, Porcia, Rosalinda, Belinda, Puck, Miranda, Ariel, Umbriel, Titania, Oberón.
• Neptuno: 8 satélites → Náyade, Talasa, Despina, Galatea, Larisa, Proteo, Tritón, Nereida
• Plutón: 3 satélites → Caronte, Nix, Hidra

MITOLOGÍA:

Sólo una pequeña referencia mitológica a cada uno de los ocho planetas:
Mercurio: Es el Hermes griego. Dios del comercio en Roma.
Venus: Es la diosa del amor y la belleza en la mitología romana. Equivale a Afrodita.
La Tierra: Representada por Gea, la Diosa Madre en la mitología griega.
Marte: Dios de la guerra, hijo de Júpiter y Juno. Equivale a Ares en Grecia.
Júpiter: Es el dios principal, el equivalente a Zeus.
Saturno: Dios de la Agricultura. Cronos en Grecia.
Urano: No es un dios romano, sino griego. Es la principal deidad de los cielos.
Neptuno: Heredero del Poseidón griego, es el dios de los mares.

LA LUNA

La Luna, el único satélite terrestre, es el satélite más grande del Sistema Solar en relación con su planeta.  El diámetro de la Luna es un poco más de una cuarta parte del diámetro de la Tierra (3.476 km) y su volumen es de un cincuentavo del de nuestro planeta.  La gravedad de la Luna es sólo 0,165 (1/6) de la de la Tierra, lo que significa que el satélite no posee atmósfera alguna.

                                    

                                       Fases de la Luna