El universo mecánico

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El Universo Mecánico[1]​ es una colección de 52 vídeos realizados en 1985 por el Instituto de Tecnología de California financiado por la Annenberg[2]​ / CPB Project[3]​ y producida por el mismo CALTECH e INTELECOM (un consorcio sin fines de lucro que agrupa colegios comunitarios de California).

La serie presenta la física a nivel universitario, abarcando temas desde Copérnico a la mecánica cuántica. Para ello utiliza dramatizaciones históricas y animaciones que explican conceptos de la física. Estas últimas eran unas de las animaciones más avanzadas de la época:[4]​ casi 8 horas de animación por ordenador a cargo del experto del Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA James F. Blinn. Cada episodio se abre y se cierra con una conferencia "fantasma" del profesor David Goodstein del Instituto Tecnológico de California.

A pesar de su antigüedad, la serie se utiliza muy a menudo incluso hoy día en escuelas[cita requerida], gracias al gran rigor científico de su contenido y a su cuidadosa exposición de hechos y supuestos prácticos, como una ayuda suplementaria para explicar fenómenos como la relatividad especial. Durante el transcurso de los vídeos se abarcan contenidos como la electricidad, la mecánica clásica, el electromagnetismo, la termodinámica, la relatividad y la mecánica cuántica, así como aborda las biografías de los más importantes científicos de la historia y sus descubrimientos, como por ejemplo Johannes Kepler, Isaac Newton, Galileo Galilei o Albert Einstein, entre otros.

Lista de Capítulos[editar]

Capítulo Título Descripción Capítulo
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1 Introducción al Universo Mecánico En una vista previa introduce las ideas revolucionarias de los héroes Copérnico a Newton y vincula la Física de cielo a tierra. 1 eng
1 esp
2 La ley de la caída de los cuerpos Los experimentos ingeniosos de Galileo demostraron que todos los cuerpos caen con la misma aceleración constante. 2 eng
2 esp
3 Derivadas La función de las matemáticas en la Física y las derivadas como una herramienta practica. 3 eng
3 esp
4 Inercia Galileo arriesga su estatus para responder a las preguntas del universo con su ley de la inercia. 4 eng
4 esp
5 Vectores La Física debe explicar no sólo por qué y cuánto, sino también dónde y de qué manera. 5 eng
5 esp
6 La ley de Newton Newton establece las leyes que relacionan fuerza, masa y aceleración. 6 eng
6 esp
7 Integración Newton y Leibniz llegan a la conclusión de que la diferenciación y la integración son procesos inversos. 7 eng
7 esp
8 La manzana y la Luna Los primeros pasos reales hacia los viajes espaciales comienzan cuando Newton describe la fuerza entre dos partículas del universo: ley de la gravitación universal. 8 eng
8 esp
9 El círculo en movimiento Las ideas filosóficas de Platón que llevaron a la teoría del movimiento circular uniforme. 9 eng
9 esp
10 Las fuerzas fundamentales de la naturaleza Todos los fenómenos físicos de la naturaleza se explican a través de cuatro fuerzas : dos fuerzas nucleares , la gravedad y la electricidad. 10 eng
10 esp
11 Gravedad, electricidad y magnetismo Explicación de la diferencia entre las Fuerzas Magnéticas, Eléctricas y Gravitatoria. 11 eng
11 esp
12 El experimento Millikan Desde el tubo de Thomson que permitió el descubrimiento del electrón hasta la medición de su carga a través del experimento de la gota de aceite de Millikan, todo posible gracias al método científico. 12 eng
12 esp
13 Conservación de la energía Conservación de la energía, la cantidad de movimiento y del momento angular, cantidades que no se crean ni se destruyen. Los experimentos de Galileo que asocian la velocidad a una posición particular en un plano inclinado, su relación con el trabajo y la velocidad, que dan lugar a la energía cinética. 13 eng
13 esp
14 Energía potencial Relación entre el trabajo y energía potencial asociada a la altura que puede transformarse en energía en movimiento. Cambio en la cantidad de movimiento. Principio de conservación de la energía mecánica y teorema del trabajo y la energía. 14 eng
14 esp
15 Conservación del momento La variación de la cantidad de movimiento. Sistemas que se mueven con velocidad constante debido a que la cantidad de movimiento se conserva. Colisiones. Explicación del funcionamiento de un acelerador de partículas. 15 eng
15 esp
16 Movimiento armónico Los sistemas perturbadores estables producirán un movimiento armónico simple. 16 eng
16 esp
17 Resonancia La resonancia se produce cuando la frecuencia de una fuerza perturbadora se acerca a la frecuencia armónica natural de un sistema. 17 eng
17 esp
18 Ondas Las ondas son una serie de perturbaciones que se propagan a través de sólidos, líquidos y gases. 18 eng
18 esp
19 Momento cinético Los objetos que se mueven en círculos tienen momento cinético. 19 eng
19 esp
20 Torsión y giroscopios Una fuerza que actúa sobre un objeto que gira puede producirle un movimiento de precesión. 20 eng
20 esp
21 Las tres leyes de Kepler Kepler descubrió que las órbitas de los planetas son elipses. 21 eng
21 esp
22 El problema de Kepler Newton demostró que una ley de gravedad en la que la fuerza de atracción es inversa al cuadrado de la distancia implica que los cuerpos celestes se mueven en órbitas que son secciones cónicas. 22 eng
22 esp
23 Energía y excentricidad La conservación de la energía y el momento cinético ayudan a determinar qué tan excéntrica será una órbita. 23 eng
23 esp
24 Navegar por el espacio Las leyes que describen el movimiento planetario se usan para navegar en el espacio. 24 eng
24 esp
25 Desde Kepler a Einstein Einstein usó las leyes de Newton y Kepler para trabajar en su teoría de la relatividad. 25 eng
25 esp
26 La armonía del Universo Armonizando la música a las órbitas de los planetas. 26 eng
26 esp
27 Más allá del Universo Mecánico Una visión general de la materia para la segunda mitad de la serie. 27 eng
27 esp
28 Electricidad estática Introdución al concepto de carga eléctrica. 28 eng
28 esp
29 El campo eléctrico] Michael Faraday introdujo el concepto de campo eléctrico. 29 eng
29 esp
30 Capacidad y potencial Los conceptos básicos del condensador, con un énfasis histórico en Benjamin Franklin. 30 eng
30 esp
31 Voltaje, energía y fuerza Comprendiendo cómo funcionan las cargas eléctricas y cómo ejercen fuerzas. 31 eng
31 esp
32 La batería eléctrica Gracias a la invención de la batería eléctrica de Alessandro Volta, podemos tener una corriente eléctrica constante. 32 eng
32 esp
33 Circuitos eléctricos Las "tuercas y tornillos" de cómo los circuitos eléctricos se hicieron prácticos, con Wheatstone, Kirchhoff y Ohm. 33 eng
33 esp
34 Magnetismo William Gilbert descubrió que la tierra misma es un imán, un descubrimiento anterior a la ciencia moderna. 34 eng
34 esp
35 El Campo Magnético Según la ley de Biot-Savart y la ley de Ampère, las corrientes eléctricas crean, y están influenciadas, por campos magnéticos. 35 eng
35 esp
36 Campos Vectoriales e Hidrodinámicos Algunos conceptos que se aplican generalmente a los campos vectoriales son útiles tanto en electromagnetismo como en el estudio del flujo de fluidos. 36 eng
36 esp
37 Inducción electromagnética Inducción electromagnética (demostrada por Faraday en 1831): Un campo magnético cambiante crea una corriente eléctrica. 37 eng
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38 Corrientes alternas Para hacer que la distribución de la energía eléctrica a grandes distancias sea práctica, se utilizan transformadores para cambiar los voltajes de las corrientes alternas. 38 eng
38 esp
39 Las Ecuaciones De Maxwell Al encontrar la pieza conceptual que faltaba en las matemáticas de la electricidad y el magnetismo, Maxwell descubre que la luz es una onda electromagnética. 39 eng
39 esp
40 Óptica Entender la luz como una onda explica sus propiedades de reflexión , refracción y difracción. 40 eng
40 esp
41 El experimento Michelson Morley Si la luz es una onda, ¿en qué medio oscila? Mediante una medición cuidadosa y precisa, Michelson y Morley trataron de detectar el movimiento de la Tierra a través de este medio, el "éter", y no encontraron nada. 41 eng
41 esp
42 Las transformaciones de Lorentz Einstein se dio cuenta de que, si la velocidad de la luz es la misma para todos los observadores, entonces las distancias en el espacio y las duraciones del tiempo transcurrido deben ser relativas. 42 eng
42 esp
43 Velocidad y Tiempo Einstein llegó a la transformación de Lorentz desde una comprensión conceptual más profunda, creando una teoría llena de sorpresas como la paradoja de los gemelos. 43 eng
43 esp
44 Energía, Cantidad de Movimiento y Masa La conservación de la cantidad de movimiento todavía se aplica a la relatividad especial, pero con nuevas implicaciones. 44 eng
44 esp
45 Temperatura y la ley de los gases El estudio de la termodinámica comienza con gases. 45 eng
45 esp
46 La máquina de la naturaleza Una introducción al Máquina de Carnot, una máquina ideal para convertir la energía térmica en trabajo mecánico. 46 eng
46 esp
47 Entropía La investigación adicional de los motores de Carnot conduce al concepto de entropía. 47 eng
47 esp
48 Bajas temperaturas Faraday convierte el cloro gaseoso en líquido, iniciando la búsqueda de temperaturas cada vez más bajas, que culminan en la licuación del helio. 48 eng
48 esp
49 El átomo Los antiguos griegos introdujeron la noción de que la materia está hecha de átomos A principios del siglo XX, las líneas espectrales y el descubrimiento del núcleo atómico forzaron el desarrollo de nuevas ideas. 49 eng
49 esp
50 Partículas y ondas La luz, que se pensaba que era una onda, se encontró que actuaba en algunas circunstancias como una corriente de partículas. Este rompecabezas condujo a la mecánica cuántica. 50 eng
50 esp
51 Del átomo al quark Comprender las funciones de onda que se pueden asignar al electrón en un átomo de hidrógeno ilumina la forma de la tabla periódica de los elementos. 51 eng
51 esp
52 El Universo Mecánico cuántico Una revisión de la serie. 52 eng
52 esp

Referencias[editar]

  1. Producido por el Instituto Tecnológico de California e Intelecom, 1985. ISBN 0-89776-819-3
  2. «Resource: The Mechanical Universe...and Beyond». www.learner.org. Consultado el 12 de noviembre de 2015. 
  3. «Beyond the Universe» (PDF). THE CALIFORNIA TECH (en inglés) (Pasadena, California 91125: Publilcations Empire, publicado el 30/01/1987). LXXXVIII (15): 1. 30 de enero de 1987. ISSN 0008-1582. Consultado el 12 de noviembre de 2015. 
  4. CNB (30 de enero de 1987). «Beyond the Universe» (PDF). Winnett Student Center California Institute of Technology Pasadena, California 91125. THE CALIFORNIA TECH. p. 1. «The computer-designed special effects were created by Dr. James Blinn, lecturer in computer science at Caltech, technical staff member at the Jet Propulsion Laboratory, and one of the world's foremost innovators in the field of computer animation. TRADUCCIÓN: Los efectos especiales diseñados por computadora fueron creados por el Dr. James Blinn, profesor de ciencias de la computación en Caltech, miembro del personal técnico en el Laboratorio de Propulsión a Chorro, y uno de los más importantes innovadores en el campo de la animación por computadora a nivel mundial (1987).» 

Véase también[editar]

Enlaces externos[editar]