Cuando Newton dijo "Si he visto más lejos es porque estoy sentado sobre los hombros de gigantes", se refería a que había llegado tan lejos en sus investigaciones gracias a que otros científicos, como Descartes o Galileo, que le precedieron, le habían allanado el camino de la ciencia.
Sin embargo, esta frase no es original de Newton, ya que, como él mismo escribió, Bernardo de Chartres la dijo primero.
La visión aristotélica del universo era que este estaba divido en dos mundos, el celestial, perfecto e incorruptible, y el terrestre, defectuoso. Aristóteles creía en el geocentrismo, en el cuál, la Tierra está inmóvil en el centro del Universo y el Sol y los demás astros, giran a su alrededor.
El siguiente esquema presenta los científicos más importantes de la época de Newton:
Newton mejoró infinitamente el telescopio de Galileo, ya que utilizó otra técnica que consistía en reflejar la luz entrante en un espejo reflector, aumentando la imagen; este telescopio permitía más en el mismo tamaño, ya que no utilizaba lentes de aumento; además eliminaba la aberración cromática, por lo que la imagen ampliada se veía con más nitidez.
La reflexión y la refracción son dos fenómenos relacionados con la luz; el primero, consiste en que la luz, al chocar contra un cuerpo, rebota con el mismo ángulo con el que la luz ha incidido:
La refracción se produce por el cambio de velocidad que la luz sufre cuando cambia de medio:
Como consecuencia de este fenómeno, las imágenes se ven desplazadas al pasar a otro medio.
Hemos tratado de simular el experimento que hizo Newton para descomponer la luz. En vez de usar un prisma hemos utilizado una copa de cristal transparente llena de agua y hemos hecho pasar la luz del sol. Esta es la descomposición de luz que hemos obtenido:
El arco iris que nos ha salido es más bien difuso, ya que la pared estaba a muy poca distancia de la copa. Como se puede observar en la fotografía, el arco iris está invertido, debido a que la luz luz se ha reflejado en el borde de la copa.
El arco iris se forma cuando la luz blanca, mezcla de todos los colores, se descompone al atravesar otro medio, ya que cambia su velocidad. La disposición de los colores viene dada por el ángulo con el que se reflejan. El arco secundario se forma al producirse una doble refracción de la luz del sol, el arco es de 51º de radio; en este arco iris los colores se organizan de forma contraria al primario (lo que hemos obtenido en nuestro experimento).
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Todos hemos podido observar que cuando llueve y hace sol al mismo tiempo, en el horizonte se forman dos arcos que contienen toda la gamo cromática; el superior, también llamado secundario, es más tenue que el inferior o primario.
El momento lineal es la cantidad de movimiento, es una magnitud fundamental en física de carácter vectorial. Se describe como el producto de la masa por la velocidad: p = m · v. La fuerza que actúa sobre un cuerpo se puede definir como el cambio del momento lineal: F = (d/dt) ·p. Vamos ha intentar describir las tres leyes de Newton con esta magnitud:
- Principio de inercia: si no hay incremento de momento lineal, d/dt = 0, por lo que la fuerza resultante es igual a 0 y el cuerpo mantiene su estado cinemático.
- Principio fundamental de la dinámica: si hay incremento de momento lineal, d/dt ≠ 0, por lo que el cuerpo sufrirá una fuerza que hará que cambie su estado cinemático.
- Principio de acción y reacción: si se aplica la segunda ley a cada cuerpo cada sufrirá la misma fuerza.
Esta fuerza cumple la ley de acción y reacción, ya que ambos la sufren simultáneamente pero en sentido contrario. Es universal, ya que se da independientemente del medio en el que se encuentre.
La fuerza centrífuga que sufren los cuerpos impide que la Luna caiga sobre la Tierra. Esto es posible debido a la velocidad inicial de la Luna, ya que cuando la aceleración de la gravedad curva su trayectoria, esta es mayor que la Tierra. La fuerza centrífuga es la reacción de la fuerza de atracción (centrípeta). La velocidad orbital es aquella que tiene un objeto en órbita alrededor de otro cuerpo y viene dada por:
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