T21. Iniciando un viaje muy lejano

T21. Iniciando un viaje muy lejano
En este tema te contamos un viaje muy especial, desde el espacio exterior, desde el comienzo del tiempo y el espacio,
hasta un lugar muy cercano: tu planeta.
1. Números para lo grande y lo pequeño
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Una potencia de 10 (con exponente positivo) se calcula poniendo la unidad seguida
de tantos ceros como diga el exponente.
Por ejemplo: 103 vale la unidad seguida de 3 ceros: 1000
Una potencia de 10 con exponente negativo vale un número decimal que tiene:
o Parte entera cero: 0,___
o Parte decimal: ceros hasta la cifra decimal que indica el exponente
(la tercera en nuestro caso), donde va un 1.
Por ejemplo: 10-3 , en la tercera cifra decimal ponemos 1 y en las anteriores 0, y nos queda: 0,001
2. El Big-Bang: el origen del Universo
Según la teoría del Big-Bang, toda la energía, el espacio y el tiempo se concentraban en un único punto, de enorme
densidad y temperatura. Como era inestable explotó y al expandirse se iba enfriando, formándose la
materia (átomos). En algunas zonas se acumuló la materia y se originaron primero galaxias y después estrellas.
3. Pero, ¿cómo se organiza el Universo?. Galaxias y estrellas
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Antes de formarse una estrella hay una gran masa de gas fría
que se contrae, aumentando su gravedad. Dicha contracción
eleva la temperatura, alcanzando el interior hasta 1000000 ºC.
La presión interna hace que los Hidrógenos se unen formando
Helio, desprendiéndose energía. Comienzan las reacciones
nucleares, surge una gran fuerza explosiva. La estrella… está
encendida.
La estrella encendida dejará de contraerse alcanzando su tamaño
de equilibrio. Su combustible se va gastando y sufrirá distintas
transformaciones, según su tamaño.
Las estrellas pequeñas (como nuestro Sol) se convierten en gigantes rojas. Expulsan sus capas externas
formando nebulosas planetarias y se enfrían hasta convertirse en enanas blancas.
Las estrellas más grandes se contraen por la gravedad. Vuelven a encenderse y explotan dando lugar a los
elementos químicos, que son violentamente expulsados y se asocian en estructuras más organizadas… surgen
los planetas, y la vida. Las estrellas muy masivas dan lugar a los agujeros negros.
Formado el Universo ¿cómo se organiza?
Está formado por trillones de agrupaciones de estrellas que pueden ser:
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Galaxias: agrupaciones de estrellas con sistemas planetarios.
Nebulosas: concentraciones de gas (hidrógeno y helio principalmente) y polvo interestelar.
Cúmulos estelares: agrupaciones de estrellas cercanas, que pueden ser:
o Cúmulos globulares: si son muy densos.
o Cúmulos abiertos: si no son muy densos. Se localizan en el interior de las galaxias.
4. ¿Y el Sol y los planetas?
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No hay ninguna teoría completamente satisfactoria aún, pero podemos
considerar que el Sol y los planetas se formaron a partir de la
contracción de parte de una nube de gas y polvo, cuya rotación neta
formó un disco alrededor de la condensación central que formó el Sol.
Las condensaciones menores formaron los planetas y satélites.
El sistema solar está formado por 9 planetas (8 según las últimas investigaciones, Plutón parece que no cuenta).
Los cuatro primeros planetas son sólidos: Mercurio, Venus, la Tierra y Marte, el resto son gaseosos (menos
Plutón) y mucho más grandes. Los planetas giran en torno al Sol en órbitas elípticas.
5. Ese planeta azul que tanto nos interesa
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La Tierra se formó por agregación de materiales metálicos y rocosos, cuyos
choques generaron un gran calor que lo fundió todo. Por ello, el planeta tomó
forma esférica y los materiales se dispusieron por capas según su densidad.
Tras mucho tiempo, la temperatura de la Tierra bajó de los 100ºC. Podemos
imaginar lluvias torrenciales durante miles de años sobre una superficie
volcánica, hasta nuestro actual "Planeta azul".
T22. ¿Cómo es ledhem?
Forma de la Tierra.
Antiguamente se pensaba que la Tierra era plana, y tenían sus razones: nadie observaba la curvatura en el horizonte.
Con el tiempo, fueron acumulándose pruebas de que era esférica, pero a pesar de todo la idea de una Tierra plana se
mantuvo hasta el siglo XV
¿Geocentrismo o Heliocentrismo?
Al no haber imprenta y al ser la mayoría de la población analfabeta, es normal que se mantuviesen las ideas de la
Tierra plana durante mucho tiempo, ya que su esfericidad sólo estaba al alcance de unos pocos.
Entre ellos estaba Ptolomeo, que defendió que la Tierra era el centro del Universo, y el Sol y los planetas giraban en
torno a ella.
Ya en el siglo XVI, Copérnico, y después Galileo, intentaron demostrar que era el Sol el que estaba en el centro del
Universo y la Tierra, junto con los demás planetas, giraba en torno a él. Se interpusieron en su idea razones más
poderosas que las científicas, (perder la vida, por ejemplo).
Algunas características geométricas de la Tierra.
Recordamos el Área y el Volumen de la esfera, llamando r al radio:
Fórmula 1: Área esfera: El área vale 4 x Pi x r2
Fórmula 2: Volumen esfera: El volumen vale 4/3 x Pi x r3
Movimientos de la Tierra.
Los movimientos que vamos a estudiar de la Tierra son dos:Rotación, que dura 24 horas y da lugar a los días y las
noches, y Traslación, que dura un año y origina las Estaciones.
En realidad el que se produzcan las Estaciones no se debe sólo al movimiento de traslación, sino también a la
inclinación del eje de rotación terrestre, responsable de que los rayos solares lleguen más “directos” o más
“inclinados” a una zona u otra de la Tierra.
Fases de la Luna. Eclipses.
La Luna tiene también movimientos alrededor de la Tierra, de Rotación y de Traslación. Lo curioso es que ambos
duran lo mismo: 28 días terrestres, ya que la luna está “fijada” por la Tierra y presenta siempre la misma cara a ésta.
La Luna tiene 4 fases, Llena, Menguante, Nueva y Creciente, dependiendo de su posición con respecto al Sol y se
halla en línea con éste en las fases de Llena y Nueva, por lo que éstas podrán ser las que originen eclipses:
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Eclipse de Luna: Puede darse en Luna Llena, si la Tierra se interpone entre ella y el Sol.
Eclipse de Sol: Puede darse en Luna Nueva, si ésta se interpone entre el Sol y la Tierra
Localizamos lugares en la superficie: Latitud y Longitud.
¿Cómo localizamos un lugar en la Tierra?. Recurrimos a las Coordenadas Geográficas:
Latitud: (Paralelos).
Distancia entre un punto y el Ecuador. Se mide en Grados, Minutos y Segundos de arco. 1º = 60’ = 60’’. Su signo es
(+) si nos dirigimos al norte y (–) si vamos al sur.
Longitud: (Meridianos).
Distancia entre un punto y el Meridiano 0.
Se mide en Horas, Minutos y Segundos de arco. 1h = 60’ = 60’’. Su signo es (+) si nos dirigimos al Este, y (–) si
vamos al Oeste.
T23. ¿Qué tamaño tiene?¿Cómo lo medimos?¿Cómo lo podemos representar?
1. ¿Qué medimos?
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Magnitudes: Propiedades de los cuerpos que podemos medir
Medir es comparar una magnitud con el de un patrón, (Unidad), previamente escogido.
Es imprescindible establecer un sistema de medida uniformepara favorecer la comunicación, el comercio y las
relaciones entre individuos del mismo y de distinto país. Para lo cual usamosprefijos griegos y latinos para
indicar Múltiplos, (mayores que la unidad), y Submúltiplos, (menores que la unidad)
Factor por el cual ha de multiplicarse la unidad Prefijo Símbolo
1000 000 000 000 = 1012 Tera
T
1000 000 000 = 109 Giga
G
1000 000 = 106 Mega
1000 = 103 Kilo
M
K
100 = 102 Hecto
h
10 = 101 Deca
da
0,1 = 10-1 deci
d
0,01 = 10-2 centi
c
0,001 = 10-3 mili
0,000 001 = 10-6 micro
0,000 000 001 = 10-9 nano
m
µ
n
Magnitudes fundamentales del Sistema Internacional ( S.I.)
1.1 Medidas de Longitud
Magnitud
Unidad
Símbolo
Longitud
Metro
m
Masa
Kilogramo
kg
Tiempo
Segundo
s
Temperatura
Kelvin
K
Intensidad de corriente
Amperio
A
Cantidad de sustancia
Mol
mol
1.2 Medidas de Superficie
1.3 Medida del Tiempo
El tiempo cotidiano lo medimos en horas, minutos, segundos, días, semanas, etc.
2. ¿Y si los números son demasiado grandes?
2.1 Notación científica
Para no tener que escribir la unidad seguida de muchos ceros o el cero seguido de muchos decimales, es decir, para
facilitar la comprensión de números grandes, se recurre a la Notación Científica.
Delante de la coma sólo habrá un número distinto de cero; después de la coma podemos poner los que sean. Y la
potencia de 10 será el número de lugares que hemos desplazado la coma, será positivo si la desplazamos a la izquierda
y negativo si la coma la hemos desplazado a la derecha.
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Probemos con el número 0’00000000075, como hemos desplazado la coma 10 lugares a la derecha, ponemos el
signo negativo delante: 7’ 5 x 10-10
Para el número 258000000 tendríamos que mover la coma hacia la izquierda, (signo positivo de la potencia). 2’
58 x 109.
2.2 Uso de la calculadora en la notación científica
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En ella usamos la tecla EXP, aunque en otros modelos se emplea la tecla EE. Esta tecla equivale a “multiplicar
por 10 elevado a…” (nº que indicamos a continuación).
Si queremos escribir 1,3 x 10-4, sería1[.] 3 [EXP][-] 4 y lo que me aparecería en la pantalla podría ser,
(dependiendo del tipo de calculadora que usemos): [1,3 -04 ]ó[1,3-04]ó[1,3E -04]
3. ¿Medimos de forma exacta o cometemos errores?
Hay dos tipos básicos de errores:
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Errores Accidentales:
o Error humano: Por descuido o por hacer las medidas de forma inadecuada.
o Influencias ajenas al experimento: Interferencias, variaciones de temperatura, etc
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Errores Sistemáticos:
o Limitaciones de los aparatos: Pueden ser debidas a estar estropeados, mal calibradoso tener poca precisión.
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Sensibilidad de un aparato es la medida más pequeña que podemos realizar con él, y viene fijada por su
graduación.
Valor real es el valor medio de las medidas realizadas (suma de todas las medidas dividido por el número de
medidas)
Error absoluto: valor del error cometido, en número, sin tener en cuenta su signo.
Error relativo: es la relación porcentual entre el error absoluto y el valor real.
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4. ¿Cómo puedo representar cosas muy grandes?
Hay muchos tipos de representaciones:
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Planos: Representaciones gráficas muy exactas.
Croquis Representaciones gráficas en dos dimensiones y vistas desde arriba, pero los elementos que incluyen no
siempre están bien proporcionados entre sí.
Mapas: Representaciones de territorios, proporcionados y responden a una escala fija.
En 3 dimensiones: maquetas.
...
LA ESCALA es la relación matemática que existe entre las dimensiones reales y las del dibujo que representa la
realidad sobre un plano o un mapa.
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se puede representar:
o Escala gráfica: 0_________10 km
o Escala numérica: 1:25ó1:50.000
o Escala unidad por unidad:1 cm = 4 km ó 2cm = 500 m.
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pueden ser:
o Escalas de ampliación: 100:1, 50:1, 20:1, 10:1, 5:1, 2:1 etc..
o Escala natural: 1:1
o Escalas de reducción: 1:100, 1:200, 1:500, 1:1000, 1:2000, 1:5000 etc...
Por tanto, como puedes deducir, la ESCALA es un factor de conversión entre el plano y la realidad:
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Si queremos pasar del plano a la realidad tenemos que aumentar el tamaño, por lo que multiplicaremos las
medidas por la escala.
Al revés, si queremos pasar de lo real al plano tendremos que reducir, dividir las medidas por la escala.
T24. La Tierra o Lednem de cerca
Este tema presenta las capas que forman nuestro planeta, así como un repaso muy somero a algunas de sus
características. Se estudia:
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La atmósfera y los fenómenos meteorológicos.
La hidrosfera, el ciclo del agua y los fenómenos oceánicos.
La geosfera, sus capas y los métodos de estudio del interior de la Tierra.
La biosfera, el origen de la vida, la evolución y la organización de los sers vivos.
La atmósfera es la capa gaseosa de la Tierra
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Es muy grande, pero solo su zona más baja, la troposfera, la más próxima a la superficie sólida de la Tierra,
contiene el aire que los seres vivos respiramos.
Nos protege de algunas radiaciones dañinas que nos llegan del Sol. Estas radiaciones se absorben en la parte
más externa de la atmósfera y en la capa de ozono.
En la troposfera, las variaciones de presión y temperatura entre distintos puntos provocan fenómenos
meteorológicos.
o Anticiclones, zonas de presión alta asociadas a tiempo bueno y estable.
o Borrascas, zonas de presión baja asociadas a tiempo malo e inestable.
En los mapas del tiempo, las presiones se representan mediante isobaras, líneas que unen puntos de igual
presión.
La hidrosfera es la capa líquida de la Tierra.
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Ocupa la mayor parte de la superficie de la Tierra y está formada en su por el agua de océanos, mares, lagos,
ríos, etc.
Se está renovando constantemente, mediante un proceso que se repite una y otra vez, el ciclo del agua:
o Se evapora, sube a la atmósfera donde se enfría y se condensa formando las nubes y vuelve a caer a la
superficie del planeta, terminando por llegar a los mares y océanos.
Los mares y océanos contienen casi toda el agua de la hidrosfera. Sus fondos tienen un relieve muy variado
(montañas, valles, llanuras,...). En mares y océanos se producen varios fenómenos importantes:
o Las corrientes marinas, grandes desplazamientos de enormes masas de agua de unas zonas a otras,
debidas al as diferencias de densidad, de temperatura, etc, que hay entre diferentes zonas.
 Contribuyen a suavizar y estabilizar la temperatura del planeta repartiendo el calor que recibe del
sol.
o Las mareas, debidas a la atracción gravitatoria que ejercen sobre la Tierra el Sol y, sobre todo, la Luna.
 Las mareas altas (pleamar) coinciden con las fases de Luna Llena y Nueva.
 Las mareas bajas (bajamar) coinciden con las fases de los Cuartos, creciente y menguante.
o Las olas, movimientos circulares, sin desplazamiento, de las masas de agua. Cuando llegan a la costa, el
movimiento circular se rompe y la ola choca contra el acantilado o resbala sobre la playa.
 El efecto de las olas sobre la costa es "esculpirla", tratar de "alinearla" rellenando los entrantes y
erosionando los salientes.
La geosfera es la parte sólida de la Tierra.
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Conocemos directamente la superficie, pero para conocer el interior recurrimos a métodos indirectos:
o El comportamiento de las ondas sísmicas producidas por los terremotos, que quedan registradas en
aparatos llamados sismógrafos.
o El estudio de los meteoritos.
Estos métodos, aparte de algunos otros, nos permiten pensar que la Tierra tiene una estructura interna formada
por capas:
o Corteza: superficial, delgada, rocosa, rígida, de baja densidad, (ligera).
o Manto: llega hasta los 3000 km de profundidad. Rocoso, no rígido y de mayor densidad que la corteza.
o
Núcleo: Desde los 3000 hasta los 6370 km. Metálico, muy denso, con una zona externa fluida y una interna
sólida.
La biosfera es la parte viva de la Tierra.
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Los científicos piensan hoy que la vida se originó hace unos 3000 millones de años. Ya existían los océanos y
había muchísima energía disponible en la Tierra.
Alguna de los miles de billones de reacciones químicas que se pudieron producir en un ambiente con tanta
energía disponible, pudo formar un individuo encerrado en una membrana que pudiera dividirse y nutrirse:
una Protocélula.
o Los primeros individuos se reproducían de modo asexual; simplemente se dividían originando dos
individuos nuevos, idénticos entre sí y al progenitor.
o Unos 2000 millones de años después, apareció la reproducción sexual, en la que se necesitan dos
progenitores. Ya los descendientes no eran “idénticos” sino “parecidos” a sus progenitores, lo que supuso
un avance evolutivo.
La vida surgió del mar, pero terminó por instalarse en todos los demás medios.
La enorme cantidad de especies diferentes de seres vivos hace necesaria su clasificación para poder establecer
las relaciones entre ellos y conocerlos. Actualmente hay 5 reinos, que son:
o Bacterias
o Protistas
o Hongos
o Plantas
o Animales
Una comunidad está formada por grupos de individuos de diferente especie que conviven en una zona física
común, llamada biotopo.
Un ecosistema está formado por una comunidad, un biotopoy las relaciones que se establecen entre ambos.
La estabilidad de los ecosistemas es vital para la supervivencia de todos los seres vivos, porque de alguna
forma todos estamos relacionados.
La biodiversidad constituye una riqueza natural que no debemos perder.
NO OLVIDEMOS QUE...
¡¡EL HOMBRE PERTENECE A LA TIERRA, NO LA TIERRA AL HOMBRE!!