AGUA , AIRE Y GASES

ELIJA ENTRE OPCION ¨1, 2 Ó CONTINUE EN EL RESUMEN

1.-OPCION GENERAL DE TODO EL CONTENIDO DEL PLAN MINEDUC
DERIVA HACIA DESARROLLO COMPLETO EN EDUCARCHILE.COM

2.- OPCION SOBRE ESTADO DE LA MATERIA (LEY DE LOS GASES Y OTROS)

RESUMEN DE CONCEPTOS SOBRE EL AGUA Y EL AIRE

EL AGUA
Agua es un compuesto químico formado por un átomo de oxígeno y dos de hidrógeno, de fórmula H20. "Agua" es nombre común que se aplica al estado líquido del compuesto de hidrógeno y oxígeno H2O. Casi todo el hidrógeno del agua tiene una masa atómica de
PROPIEDADES DEL AGUA
El agua pura es un líquido inodoro e insípido. Tiene un matiz azul, que sólo puede detectarse en capas de gran profundidad. A la presión atmosférica (760 mm de mercurio), el punto de congelación del agua es de 0 °C y su punto de ebullición de 100 °C. El agua alcanza su densidad máxima a una temperatura de 4 °C y se expande al congelarse. El agua es uno de los agentes ionizantes más conocidos (tal como se aprende al estudiar ionización). Puesto que todas las sustancias son de alguna manera solubles en agua, se le conoce frecuentemente como el
EL SOLVENTE UNIVERSAL.
El agua combina con ciertas sales para formar hidratos, reacciona con los óxidos de los metales formando ácidos (como se ve al analizar ácidos y bases) y actúa como catalizador en muchas reacciones químicas importantes.
ESTADO NATURAL DEL AGUA
El agua es la única sustancia que existe a temperaturas ordinarias en los tres estados de la materia, o sea, sólido, líquido y gas. Como sólido o hielo se encuentra en los glaciares y los casquetes polares, así como en las superficies de agua en invierno; también en forma de nieve, granizo y escarcha, y en las nubes formadas por cristales de hielo. Existe en estado líquido en las nubes de lluvia formadas por gotas de agua, y en forma de rocío en la vegetación. Además, cubre las tres cuartas partes de la superficie terrestre en forma de pantanos, lagos, ríos, mares y océanos. Como gas, o vapor de agua, existe en forma de niebla, vapor y nubes. El vapor atmosférico se mide en términos de humedad relativa, que es la relación de la cantidad de vapor de agua en el aire a una temperatura dada respecto a la máxima que puede contener a esa temperatura.
EL AGUA EN LA VIDA
El agua es el componente principal de la materia viva. Constituye del 50 al 90% de la masa de los organismos vivos. El protoplasma, que es la materia básica de las células vivas, consiste en una disolución de grasas, carbohidratos, proteínas, sales y otros compuestos químicos similares en agua.
CICLO NATURAL DEL AGUA
La hidrología es la ciencia que estudia la distribución del agua en la Tierra, sus reacciones físicas y químicas con otras sustancias existentes en la naturaleza, y su relación con la vida en el planeta. El movimiento continuo de agua entre la Tierra y la atmósfera se conoce como ciclo hidrológico. Se produce vapor de agua por evaporación en la superficie terrestre y en las masas de agua, y por transpiración de los seres vivos. Este vapor circula por la atmósfera y precipita en forma de lluvia o nieve.
COMPOSICIÓN DEL AGUA
Debido a su capacidad de disolver numerosas sustancias en grandes cantidades, el agua pura casi no existe en la naturaleza.
Durante la condensación y precipitación, la lluvia o la nieve absorben de la atmósfera cantidades variables de dióxido de carbono y otros gases, así como pequeñas cantidades de material orgánico e inorgánico. Además, la precipitación deposita lluvia radiactiva en la superficie de la Tierra.
El agua del mar contiene, además de grandes cantidades de cloruro de sodio o sal, muchos otros compuestos disueltos, debido a que los océanos reciben las impurezas procedentes de ríos y arroyos. Al mismo tiempo, como el agua pura se evapora continuamente el porcentaje de impurezas aumenta, lo que proporciona al océano su carácter salino.
PURIFICACIÓN DEL AGUA
Las impurezas suspendidas y disueltas en el agua natural impiden que ésta sea adecuada para numerosos fines. Los materiales indeseables, orgánicos e inorgánicos, se extraen por métodos de criba y sedimentación que eliminan los materiales suspendidos. Otro método es el tratamiento con ciertos compuestos, como el carbón activado, que eliminan los sabores y olores desagradables. También se puede purificar el agua por filtración, o por cloración o irradiación que matan los microorganismos infecciosos.
La dureza de las aguas naturales es producida sobre todo por las sales de calcio y magnesio, y en menor proporción por el hierro, el aluminio y otros metales. La que se debe a los bicarbonatos y carbonatos de calcio y magnesio se denomina dureza temporal y puede eliminarse por ebullición, que al mismo tiempo esteriliza el agua. La dureza residual se conoce como dureza no carbónica o permanente. Las aguas que poseen esta dureza pueden ablandarse añadiendo carbonato de sodio.
DESALINIZACIÓN DEL AGUA
Los procesos incluyen la evaporación seguida de la condensación del vapor resultante, y se conocen como: evaporación de múltiple efecto, destilación por compresión de vapor y evaporación súbita. En este último método, que es el más utilizado, se calienta el agua del mar y se introduce por medio de una bomba en tanques de baja presión, donde el agua se evapora bruscamente. Al condensarse el vapor se obtiene el agua pura.
La congelación es un método alternativo que se basa en los diferentes puntos de congelación del agua dulce y del agua salada. Los cristales de hielo se separan del agua salobre, se lavan para extraerles la sal y se derriten, convirtiéndose en agua dulce.
FUNCIONES BIOLÓGICAS DEL AGUA
Pueden resumirse en cinco las principales funciones biológicas del agua:
Es un excelente disolvente, especialmente de las sustancias iónicas y de los compuestos polares..
Permite el movimiento en las partículas disueltas (difusión) y constituye el principal agente de transporte de muchas sustancias nutritivas, reguladoras o de excreción.
Gracias a sus notables características térmicas (elevados calor específico y calor de evaporación) constituye un excelente termorregulador, una propiedad que permite el mantenimiento de la vida de los organismos en una amplia gama de ambientes térmicos.
Interviene, en especial en las plantas, en el mantenimiento de la estructura y la forma de las células y de los organismos.
CONTAMINANTES DEL AGUA
Agentes que pueden producir la contaminación del agua, entre los que se pueden mencionar:
Agentes patógenos: Bacterias, virus, protozoarios, parásitos que entran al agua provenientes de desechos orgánicos.
Desechos que requieren oxígeno: Los desechos orgánicos pueden ser descompuestos por bacterias que usan oxígeno para biodegradarlos. Si hay poblaciones grandes de estas bacterias, pueden agotar el oxígeno del agua, matando así las formas de vida acuáticas.
Sustancias químicas inorgánicas: Acidos, compuestos de metales tóxicos (Mercurio, Plomo), envenenan el agua.
Sustancias químicas orgánicas: Petróleo, plásticos, plaguicidas, detergentes que amenazan la vida.
Sedimentos o materia suspendida: Partículas insolubles de suelo que enturbian el agua, y que son la mayor fuente de contaminación.
Sustancias radiactivas: estas pueden causar defectos congénitos y cáncer.
Calor: Ingresos de agua caliente que disminuyen el contenido de oxígeno y hace a los organismos acuáticos muy vulnerables.
EFECTOS DE LA CONTAMINACIÓN DEL AGUA
1. Enfermedades infecciosas, causadas por las aguas negras.
2. Enfermedades ocasionadas por la presencia en el agua de tóxicos químicos.
3. Enfermedades cuando el agente infeccioso se encuentra en el seno de otros organismos que viven en el agua (larvas de mosquitos, bilarzia).
4. Muerte de la vida acuática.
5. Se contaminan los alimentos.
6. Las algas crecen en exceso (causado por las aguas negras).
7. Enfermedades que engloban trastornos nerviosos, digestivos y renales (causado por el plomo).
REQUISITOS PARA QUE EL AGUA SEA POTABLE
1. Color: Debe ser incolora, el color proviene de la materia orgánica en suspensión.
2. Olor: Debe ser completamente inodora, aún después de haber estado almacenada durante varios días.
3. Sabor: Debe ser de gusto agradable, éste está dado por las sales que contiene.
4. Turbiedad: Debe ser límpida, la turbiedad depende del material orgánico e inorgánico. Las aguas superficiales son turbias.
5. Requisitos microbiológicos: Debe estar exenta de gérmenes patógenos.
6. Requisitos químicos: Debe carecer de elementos químicos tóxicos en proporciones que superen los límites considerados como admisibles. Además, debe tener pocas sales minerales disueltas, pues su exceso la haría agua pesada.


AIRE
El aire que rodea la superficie terrestre se llama atmósfera. La atmósfera es una mezcla de gases que rodea el planeta y que mantiene unida a él debido a la fuerza de gravedad que la tierra ejerce sobre ella. Proporciona las sustancias gaseosas necesarias para que se lleven acabo procesos vitales como la respiración y la fotosíntesis
Sin la atmósfera, la tierra sería un planeta incapaz de mantener la vida.
PROPIEDADES DEL AIRE
La composición del aire es variable y depende de la altitud. A nivel del mar, el aire seco está compuesto por los siguientes gases: Nitrógeno, 78,03 %, Oxígeno 20,90%, Argón 0,03%, el 0,04% restante lo constituyen el Dióxido de Carbono y el vapor del agua, más otros gases en menor proporción.
Los gases más abundantes en la atmósfera terrestre son el Nitrógeno y el Oxígeno y podemos agregar que el Dióxido de Carbono y el vapor de agua son los gases más importantes para la vida.
Las propiedades del aire que se manifiestan por su composición son:
 El aire es materia
Tiene masa y ocupa un volumen determinado.
 El aire ejerce presión en todas direcciones
Dicha presión se llama presión atmosférica y que para un lugar concreto depende de la altitud, temperatura y cercanía con el amar
 El aire es fuente de Oxígeno
Posibilita la respiración de los seres vivos y mantiene la composición de cualquier sustancia combustible
 El aire es fuente de muchos gases esenciales para la vida
El Dióxido de Carbono, el Nitrógeno y el agua gaseosa, junto al Oxígeno, se ciclan constantemente en la biosfera. Por ejemplo, los seres vivos toman el Oxígeno del aire al respirar y liberan Dióxido de Carbono, que absorben las plantas verdes en la fotosíntesis para seguir entregando nuevamente Oxígeno al aire.
 El aire actúa como filtro de la radiación ultravioleta proveniente del sol
La capa de aire que se encuentra a unos 30 Km. de altura sobre la superficie terrestre, nos protege de las radiaciones dañinas gracias al elemento gaseoso llamado Ozono cuyas moléculas se forman a partir de tres átomos de Oxígeno.
UTILIDAD DEL AIRE
La actividad humana está estrechamente relacionada con la utilización del aire para los más diversos fines:
 El aire es un medio para realizar todo tipo de combustiones
La combustión permite el funcionamiento de maquinarias, la utilización y transformación de la energía calórica y la producción de multitud de materiales útiles.
COMPOSICION QUIMICA DEL AIRE
La composición química del aire seco, es decir, sin vapor del agua y a nivel del mar es la siguiente:
Nitrógeno 78,08%,Oxígeno 20,45%, Argón 0,93%, Dióxido de Carbono 0,03%
otros gases, en menor cantidad, MetanoCARBONO
Sin Carbono, ningún ser vivo podría sobrevivir. El átomo de Carbono puede formar enlaces hasta con otros átomos de otros elementos o del propio Carbono, por lo que existen miles de compuestos suyos diferentes.
Formando compuestos se halla en las rocas como en las calizas, en combustibles fósiles como el carbón y el Dióxido de Carbono de la atmósfera. Al arder un combustible, el Carbono que contiene reacciona con el Oxígeno, el exceso de éste en la atmósfera retiene el calor como el cristal de un invernadero. Esto se denomina efecto invernadero.
CICLO DEL CARBONO
Ciclo de utilización del carbono por el que la energía fluye a través del ecosistema terrestre. El ciclo básico comienza cuando las plantas, a través de la fotosíntesis, hacen uso del dióxido de carbono (CO2) presente en la atmósfera o disuelto en el agua. Parte de este carbono pasa a formar parte de los tejidos vegetales en forma de hidratos de carbono, grasas y proteínas; el resto es devuelto a la atmósfera o al agua mediante la respiración. Así, el carbono pasa a los herbívoros que comen las plantas y de ese modo utilizan, reorganizan y degradan los compuestos de carbono. Gran parte de éste es liberado en forma de CO2 por la respiración, como producto secundario del metabolismo, pero parte se almacena en los tejidos animales y pasa a los carnívoros, que se alimentan de los herbívoros. En última instancia, todos los compuestos del carbono se degradan por descomposición, y el carbono es liberado en forma de CO2, que es utilizado de nuevo por las plantas.
Intercambios aire-agua
A escala global, el ciclo del carbono implica un intercambio de CO2 entre dos grandes reservas: la atmósfera y las aguas del planeta. El CO2 atmosférico pasa al agua por difusión a través de la interfase aire-agua. Si la concentración de CO2 en el agua es inferior a la de la atmósfera, éste se difunde en la primera, pero si la concentración de CO2 es mayor en el agua que en la atmósfera, la primera libera CO2 en la segunda.
Recursos totales de carbono
Los recursos totales de carbono, estimados en unas 49.000 gigatoneladas (1 gigatonelada es igual a 109 toneladas), se distribuyen en formas orgánicas e inorgánicas. El carbón fósil representa un 22% del total. Los océanos contienen un 71% del carbono del planeta, fundamentalmente en forma de iones carbonato y bicarbonato.
Adiciones a la atmósfera
Debido a la combustión de los combustibles fósiles, la destrucción de los bosques y otras prácticas similares, la cantidad de CO2 atmosférico ha ido aumentando desde la Revolución Industrial. La concentración atmosférica ha aumentado de unas 260 a 300 partes por millón (ppm) estimadas en el periodo preindustrial, a más de 350 ppm en la actualidad. Este incremento representa sólo la mitad del dióxido de carbono que, se estima, se ha vertido a la atmósfera.
El CO2 atmosférico actúa como un escudo sobre la Tierra. Es atravesado por las radiaciones de onda corta procedentes del espacio exterior, pero bloquea el escape de las radiaciones de onda larga. Dado que la contaminación atmosférica ha incrementado los niveles de CO2 de la atmósfera, el escudo va engrosándose y retiene más calor, lo que hace que las temperaturas globales aumenten en un proceso conocido como efecto invernadero.
Ciclo del carbono
Fig. 1
NITROGENO
El Nitrógeno es un elemento esencial para la vida y constituye casi el 80 por ciento del aire que nos rodea. Es un gas incoloro, inodoro e insípido, que está en las proteínas de toda célula viva. Un ciclo constante lo mantienen presente en nuestras vidas.
Nitrógeno, de símbolo N, es un elemento gaseoso que compone la mayor parte de la atmósfera terrestre. Su número atómico es 7 y pertenece al grupo 15 (o VA) de la tabla periódica.
Propiedades
El nitrógeno es un gas no tóxico, incoloro, inodoro e insípido. Puede condensarse en forma de un líquido incoloro que, a su vez, puede comprimirse como un sólido cristalino e incoloro. Se obtiene de la atmósfera
Aplicaciones
El nitrógeno líquido tiene una aplicación muy extendida en el campo de la criogenia como agente enfriante. Su uso se ha visto incrementado con la llegada de los materiales cerámicos que se vuelven superconductores en el punto de ebullición del nitrógeno.
CICLO DEL NITROGENO
A pesar de la abundancia del Nitrógeno en la atmósfera (78%), este puede ser utilizado directamente por las plantas superiores o por animales. Primeramente el Nitrógeno debe fijarse, esto es, combinarse con otros elementos para formar los compuestos llamados nitratos. Cierto tipo de bacterias convierte el Nitrógeno atmosférico (N2) en nitratos, pasando de esta manera al suelo vegetal.
Posteriormente, las plantas utilizan el nitrato como nutriente mineral que toman del suelo, y es utilizado para la formación de proteínas, esto es, para el crecimiento y respiración de tejidos.
OXIGENO
El Oxígeno es el elemento más abundante en la tierra. Es un gas invisible e inodoro, cuya falta causaría nuestra muerte. Al respirar, lo extraemos continuamente del aire, donde está mezclado con otros gases. Se encuentran en los mares, disuelto en el agua, en cuya composición interviene; en las rocas forma parte de muchos minerales. El Oxígeno ordinario está compuesto por moléculas con dos átomos y su símbolo es O2.
El Oxígeno es muy reactivo. La combustión, la oxidación y la respiración son algunas de las reacciones en que interviene el Oxígeno en la atmósfera.
Oxígeno, de símbolo O, es un elemento gaseoso ligeramente magnético, incoloro, inodoro e insípido. El oxígeno es el elemento más abundante en la Tierra.
Propiedades y estado natural
El oxígeno gaseoso se condensa formando un líquido azul pálido fuertemente magnético. El oxígeno sólido de color azul pálido se obtiene comprimiendo el líquido. La masa atómica del oxígeno es 15,9994; a la presión atmosférica, el elemento tiene un punto de ebullición de -182,96 °C, un punto de fusión de -218.4 °C y una densidad de 1,429 g/l a 0 °C.
El oxígeno constituye el 21% en volumen o el 23,15% en masa de la atmósfera, el 85,8% en masa de los océanos (el agua pura contiene un 88,8% de oxígeno), el 46,7% en masa de la corteza terrestre (como componente de la mayoría de las rocas y minerales). El oxígeno representa un 60% del cuerpo humano.
El oxígeno está presente en muchos compuestos orgánicos e inorgánicos. Forma compuestos llamados óxidos con casi todos los elementos, incluyendo algunos de los gases nobles. La reacción química en la cual se forma el óxido se llama oxidación.
La velocidad de la reacción varía según los elementos. La combustión ordinaria es una forma de oxidación muy rápida. En la combustión espontánea, el calor desarrollado por la reacción de oxidación es suficientemente grande para elevar la temperatura de la sustancia hasta el punto de producir llamas.
CICLO DEL OXIGENO
Las plantas verdes y los animales mantienen un constante intercambio de los gases atmosféricos, Dióxido de Carbono y Oxígeno durante sus procesos de vida.
Así, el Ciclo de Oxígeno se analiza en función de la absorción de CO2 y de H2O que son utilizados por las plantas para realizar fotosíntesis con la consecuente liberación de Oxígeno que es aprovechado por animales y plantas en el proceso de respiración.
Este ciclo permite la constante renovación del Oxígeno en el aire, que constituye el 21% composición de gases de la atmósfera terrestre.
HIDROGENO
Imaginemos un mundo sin luz ni calor: es lo que sucedería de no existir el Hidrógeno. Aunque no podamos verlo, ni olerlo, ni percibir su sabor, es el elemento más abundante en el universo. Es un gas que sirve para muchas cosas.
Hidrógeno (en griego, `creador de agua'), de símbolo H, es un elemento gaseoso reactivo, insípido, incoloro e inodoro. Su número atómico es 1 y pertenece al grupo 1 (o IA) del sistema periódico.
A través del análisis de la luz emitida por las estrellas, se puede asegurar que el Hidrógeno es el elemento más abundante del universo: constituye el 90% del total.
Por el contrario, el Hidrógeno en estado libre es escaso en la tierra debido a la reactividad que posee y a la débil atracción gravitatoria de nuestro planeta, demasiado pequeño para retener moléculas tan ligeras. Se encuentra en estado libre en los gases volcánicos o en los que brotan de las fuentes naturales y en las capas más altas de la atmósfera.
En estado de combinación, sin embargo, es probablemente, después de Oxigeno, el elemento más abundante en la tierra. Combinado con el Oxígeno constituye el 11,2% de la masa de agua.
Propiedades Químicas
Debido a la pequeña densidad de Hidrógeno (0,09 g/l) es muy difusible y atraviesa los cuerpos porosos. Los metales finamente divididos la absorben en grandes cantidades (oclusión). Es muy poco soluble en el agua debido a que sus moléculas no son polares. En estado líquido su densidad es de 0,07 g/cm3. Su punto de congelación es de -259,14 ºC y su punto de ebullición -252,8%.
Propiedades Físicas
Por su extrema pequeñez y sus especiales características, el átomo de Hidrógeno se considera prácticamente con todos los elementos generalmente en frío. Da lugar a muchas reacciones químicas. El Hidrógeno es combustible y al arder se combina con el Oxígeno, dando agua, esto ocurre no sólo con el Oxígeno en estado libre sino también con el Oxígeno combinado. Así por ejemplo, ocurre cuando reacciona con el Óxido de Cobre Cu O + H2 ! Cu + H2O
DIOXIDO DE CARBONO
El dióxido de carbono es 1,5 veces aproximadamente más denso que el aire. Es soluble en agua en una proporción de un 0,9 de volumen del gas por volumen de agua a 20 °C.
La atmósfera contiene dióxido de carbono en cantidades variables, aunque normalmente es de 3 a 4 partes por 10.000, y aumenta un 0,4% al año. Es utilizado por las plantas verdes en el proceso conocido como fotosíntesis, por el cual se fabrican los carbohidratos, dentro del ciclo del carbono.
Disuelto bajo una presión de 2 a 5 atmósferas, el dióxido de carbono produce la efervescencia de las bebidas gaseosas. No arde ni sufre combustión, por lo que se emplea en extintores de fuego.
El dióxido de carbono sólido, conocido como hielo seco, se usa mucho como refrigerante. Su capacidad para enfriar es casi el doble que la del hielo del agua; sus ventajas son que no pasa a líquido sino que se convierte en un gas, produciendo una atmósfera inerte que reduce el crecimiento de las bacterias.
La presencia de dióxido de carbono en la sangre estimula la respiración. Por esa razón se le añade dióxido de carbono al oxígeno o aire ordinario en la respiración artificial, y a los gases utilizados en la anestesia.
MONÓXIDO DE CARBONO
Monóxido de carbono, compuesto químico de carbono y oxígeno, de fórmula CO. Es un gas incoloro e inodoro, un 3% más ligero que el aire, que resulta venenoso para los animales de sangre caliente y muchas otras formas de vida. Al ser inhalado se combina con la hemoglobina de la sangre impidiendo la absorción de oxígeno y produciendo asfixia.
Una reacción incompleta suele darse cuando ésta tiene lugar de una manera rápida, como en los motores de los automóviles, lo que provoca en los gases del escape la presencia de cantidades nocivas de monóxido de carbono que pueden alcanzar un alto porcentaje.
Debido a su falta de olor, el monóxido de carbono es un veneno engañoso. Sólo produce ligeros síntomas de dolor de cabeza, náuseas o fatiga, seguidos de estado de inconsciencia. Los combustibles gaseosos, que pueden llegar a contener hasta un 50% de monóxido de carbono, suelen llevar pequeñas cantidades de compuestos de azufre de olor desagradable con el propósito de detectar posibles fugas.
CONTAMINACIÓN ATMOSFÉRICA
Entre los contaminantes atmosféricos emitidos por fuentes naturales, sólo el radón, un gas radiactivo, es considerado un riesgo importante para la salud. Subproducto de la desintegración radiactiva de minerales de uranio contenidos en ciertos tipos de roca, el radón se filtra en los sótanos de las casas construidas sobre ella.
EL EFECTO INVERNADERO
Un invernadero es un recinto limitado por una superficie transparente (vidrio, plástico) en la que el calor puede penetrar, pero no escapar, lo que provoca un aumento de la temperatura en el interior del recinto.
Los gases presentes en la atmósfera tienen la capacidad de permitir el paso de la radiación solar haciendo que la tierra se caliente. En forma natural, la tierra, a su vez, emite o libera el calor excedente hacia la atmósfera.
OZONO
Es importante señalar que se halla en grandes cantidades en el campo ya que es producido por la fotosíntesis de las plantas. También se puede encontrar en el aire después de las tormentas y en lugares donde están situados equipos eléctricos porque se forma por descargas eléctricas en contacto con el Oxígeno del aire.
LLUVIA ACIDA
Se debe al incremento de las emisiones de Oxido de Azufre que en el aire se convierten en pequeñas gotas de Acido Sulfúrico. Tienen impacto ambiental severo, cambian el PH del suelo, afectando los cultivos; acidifican lagos y ríos. También desintegran las edificaciones.

FLUIDOS

PASCAL,ARQUIMEDES, BERNOULLI, TORRICELLI

1.- MATERIAL HIDROSTATICA PPT

2.- MATERIAL HIDRODINÁMICA PPT

PRINCIPIO DE PASCAL

Se define la presión como el cociente entre el módulo de la fuerza ejercida per­pendicularmente a una superficie (F perpendicular) y el área (A) de ésta:
En fórmulas es: p=F/A
La persona parada ejerce una presión mayor sobre la colchoneta que cuando está acostada sobre ella. La fuerza por unidad de área, en cada caso, es distinta. Cuando buceamos, la molestia que sentimos en los oídos a una cierta profundidad no depende de cómo orientemos la cabeza: el líquido ejerce presión sobre nuestros tímpanos independientemente de la inclinación de los mismos. La presión se manifiesta como una fuerza perpendicular a la superficie, cualquiera sea la orientación de ésta.
Densidad y peso específico. La densidad es una magnitud que mide la compactibili­dad de los materiales, es decir, la cantidad de materia contenida en un cierto volumen. Si un cuerpo está hecho de determinado material, podemos calcular su densidad como el cociente entre la masa del cuerpo y su volumen: d = m/V
Análogamente, se define el peso específico como el peso de un determinado volumen del material. Por lo tanto: p=P/V (peso dividido el volumen, pero el peso es la masa (m) por la aceleracion de la gravedad (g)) Se puede entonces escribir: p=(m.g)/V.
Como vimos antes, m/V es la densidad d, entonces p=d.g
Pascal pudo comprobar que la presión aplicada a un líquido encerrado y en reposo, se transmite integralmente a todas las partes del fluido y a las paredes del recipiente que lo contiene.
La presión ejercida en un fluido encerrado se transmite con la misma intensidad en todas direcciones.
El movimiento de líquido indica que la presión ejercida se transmite a todos los puntos de las paredes del recipiente.
La presión ejercida en un liquido encerrado (en reposo) se transmite íntegramente en todas direcciones y sentidos. Ésta es la ley de Pascal, y puede ser enunciada de la siguiente manera:
La presión ejercida en un fluido encerrado y en reposo se transmite uniformemente a través del volumen del fluido.
PRENSA HIDRÁULICA
La prensa hidráulica es una aplicación de principio de Pascal. Consta de dos émbolos de distintos diámetros, en sendos recipientes, los cuales están intercomunicados por un tubo.
La presión de un líquido se transmite a todos los puntos del mismo y a las paredes del recipiente que los contiene. Las flechas sólo indican que la presión es perpendicular a la superficie.
Por medio de uno de los émbolos se puede ejercer una presión en el líquido (agua o aceite contenido en el aparato). De acuerdo con el principio de Pascal, de esta presión se transmite al otro émbolo con la misma intensidad, por lo que éste debe subir. Para que los émbolos mantengan la misma posición, ambos deben ejercer la misma presión sobre el líquido.
Es decir, la presión que sobre el líquido ejerce el émbolo mayor es p= F/S, donde F es la fuerza que actúa y S es la superficie del émbolo mayor.
La presión que sobre el líquido ejerce él embolo menor es f/s donde f es la fuerza que actúa y s es la superficie del émbolo menor.
Entonces, si las presiones que ejercen ambos émbolos han de ser iguales tenemos que: F = f
S s En donde: F= fuerza en el émbolo de mayor superficie S= superficie del émbolo mayor
f= fuerza en el émbolo de menor superficie s= superficie del émbolo menor
La prensa hidráulica es un dispositivo que tiene varias aplicaciones técnicas, porque la fuerza que ejerce en el émbolo menor se multiplica en el émbolo mayor, de tal manera que la fuerza resultante mucho ma yor que la fuerza aplicada.
En el elevador de autos, en el émbolo menor envía por un tubo aceite a presión hasta un gran cilindro, donde levanta un émbolo de gran superficie que destaca sobre el aceite.
Sistema de frenos hidráulico de un automóvil. La acción del pedal de freno desaloja aceite del cilindro. Éste se distribuye uniformemente entre los tubos que van a las ruedas y allí comprime las balatas contra los tambores de freno, ejerciendo igual presión en las cuatro ruedas.
PRINCIPIO DE ARQUÍMIDES
El hecho de que algunos objetos puedan flotar o que parezcan ser más ligeros cuando se sumergen en un líquido, se debe a una fuerza ascendente que ejercen los fluidos sobre los cuerpos totales o parcialmente sumergidos en ellos. Fue el sabio griego Arquímedes (287- 212ª.C.) quien primero estudió este fenómeno, el cual se conoce precisamente como principio de Arquímedes.
Este principio establece que: "Todo cuerpo sumergido en un fluido sufre un empuje hacia arriba con una fuerza igual al peso del fluido que se desplaza".
Arquímedes, gran pensador griego nació en Siracusa. Estudió las leyes fundamentales de la mecánica, la hidrostática y muchos conceptos matemáticos. Sobre él se han escrito varias anécdotas, entre las que destaca aquella cuando afirmó: "Dadme un poco de apoyo y moveré al mundo".
Supongamos que un recipiente flota en un líquido (fig. A); La posición del recipiente que se encuentra sumergida en el líquido está desplazado hacia los lados un volumen de líquido igual a esa posición sumergida.
De esta manera, la misma fuerza que sostenía el peso de esa posición de líquido desplazada, sostiene ahora el recipiente, es decir, la fuerza de empuje hidrostática es igual al peso del líquido desplazado.
Para poder explicar el fenómeno imaginemos un cuerpo, de forma cualquiera, sumergido en un líquido; el cual ejerce fuerza en torno al cuerpo debido a la presión hidrostática; la presión es mayor en los puntos que se encuentran a mayor profundidad.
El empuje Hidrostático es igual al peso del líquido desplazado por un cuerpo, si el peso de éste, es igual al peso del volumen del líquido que desplaza, entonces se mantiene en equilibrio dentro del líquido.
Por tanto, existe una fuerza de flotación resultante hacia arriba llamado empuje hidrostático.
El hecho de que un cuerpo flote o se hunda depende de su peso (hacia abajo), y de la magnitud de empuje hidrostático (hacia arriba), si el peso de su cuerpo es mayor que el peso del líquido que desplaza, el cuerpo se hunde.
Si el peso es menor que el peso del líquido que desplaza, entonces el cuerpo flota.
Si el peso del cuerpo y el peso del líquido que desplaza son iguales, entonces se mantiene en equilibrio dentro del líquido.
Para calcular el valor del empuje hidrostático es necesario considerar el volumen del cuerpo sumergido( el cual será el volumen del líquido desplazado) y el peso específico del líquido. A mayor volumen de líquido desplazado el empuje es mayor; a mayor peso específico, mayor empuje también.
Empuje hidrostático = peso específico x volumen E=PeV
Experiencia de Torricelli
Para medir la presión atmosférica, Torricelli empleó un tubo largo, cerrado por uno de sus extremos, lo llenó de mercurio y le dio la vuelta sobre una vasija de mercurio. El mercurio descendió hasta una altura h=0.76 m al nivel del mar. Dado que el extremo cerrado del tubo se encuentra casi al vacío p=0, y sabiendo la densidad del mercurio es

13.55 g/cm3 ó 13550 kg/m3


Teorema de Bernoulli
Daniel Bernoulli comprobó experimentalmente que "la presión interna de un fluido (líquido o gas) decrece en la medida que la velocidad del fluido se incrementa", o dicho de otra forma "en un fluido en movimiento, la suma de la presión y la velocidad en un punto cualquiera permanece constante", es decir que p + v = k.
Para que se mantenga esta constante k, si una partícula aumenta su velocidad v será a costa de disminuir su presión p, y a la inversa.
El teorema de Bernoulli se suele expresar en la forma p+1/2dv² = constante, denominándose al factor p presión estática y al factor 1/2dv² presión dinámica.(1)
p + 1/2 dv² = k; 1/2 dv² = pd
p=presión en un punto dado. d=densidad del fluido. v=velocidad en dicho punto. pd=presión dinámica.

Se puede considerar el teorema de Bernoulli como una derivación de la ley de conservación de la energía. El aire esta dotado de presión p, y este aire con una densidad d fluyendo a una velocidad v contiene energía cinética lo mismo que cualquier otro objeto en movimiento (1/2 dv²=energía cinética). Según la ley de la conservación de la energía, la suma de ambas es una constante: p + (1/2dv²) = constante. A la vista de esta ecuación, para una misma densidad (asumimos que las partículas de aire alrededor del avión tienen igual densidad) si aumenta la velocidad v disminuirá la presión p y viceversa.
Enfocando este teorema desde otro punto de vista, se puede afirmar que en un fluido en movimiento la suma de la presión estática pe (la p del párrafo anterior) más la presión dinámica pd, denominada presión total pt es constante: pt=pe+pd=k; de donde se infiere que si la presión dinámica (velocidad del fluido) se incrementa, la presión estática disminuye.
En resumen, que si las partículas de aire aumentan su velocidad será a costa de disminuir su presión y a la inversa, o lo que es lo mismo: para cualquier parcela de aire, alta velocidad implica baja presión y baja velocidad supone alta presión.Esto ocurre a velocidades inferiores a la del sonido pues a partir de esta ocurren otros fenómenos que afectan de forma importante a esta relación.1.2.2 Efecto Venturi.
Otro científico, Giovanni Battista Venturi, comprobó experimentalmente que al pasar por un estrechamiento las partículas de un fluido aumentan su velocidad.
3ª Ley del movimiento de Newton.
Para cada fuerza de acción hay una fuerza de reacción igual en intensidad pero de sentido contrario.
Porqué vuelan los aviones.
Un objeto plano, colocado un poco inclinado hacia arriba contra el viento, produce sustentación; por ejemplo una cometa. Un perfil aerodinámico, es un cuerpo que tiene un diseño determinado para aprovechar al máximo las fuerzas que se originan por la variación de velocidad y presión cuando este perfil se sitúa en una corriente de aire. Un ala es un ejemplo de diseño avanzado de perfil aerodinámico.
Veamos que sucede cuando un aparato dotado de perfiles aerodinámicos (alas) se mueve en el aire (dotado de presión atmosférica y velocidad), a una cierta velocidad y con determinada colocación hacia arriba (ángulo de ataque), de acuerdo con las leyes explicadas.
El ala produce un flujo de aire en proporción a su ángulo de ataque (a mayor ángulo de ataque mayor es el estrechamiento en la parte superior del ala) y a la velocidad con que el ala se mueve respecto a la masa de aire que la rodea; de este flujo de aire, el que discurre por la parte superior del perfil tendrá una velocidad mayor (efecto Venturi) que el que discurre por la parte inferior. Esa mayor velocidad implica menor presión (teorema de Bernoulli).

Tenemos pues que la superficie superior del ala soporta menos presión que la superficie inferior. Esta diferencia de presiones produce una fuerza aerodinámica que empuja al ala de la zona de mayor presión (abajo) a la zona de menor presión (arriba), conforme a la Tercera Ley del Movimiento de Newton.
Pero además, la corriente de aire que fluye a mayor velocidad por encima del ala, al confluir con la que fluye por debajo deflecta a esta última hacia abajo, produciéndose una fuerza de reacción adicional hacia arriba. La suma de estas dos fuerzas es lo que se conoce por fuerza de sustentación, que es la que mantiene al avión en el aire.

TORRICELLI

Para medir la presión atmosférica, Torricelli empleó un tubo largo, cerrado por uno de sus extremos, lo llenó de mercurio y le dio la vuelta sobre una vasija de mercurio. El mercurio descendió hasta una altura h=0.76 m al nivel del mar. Dado que el extremo cerrado del tubo se encuentra casi al vacío p=0, y sabiendo la densidad del mercurio es 13.55 g/cm3 ó 13550 kg/m3 el valor de la presión atmosférica es: P= pgh=13.550*9.81*.076= 101.023Pa

EL PETROLEO

1.- MATERIAL DEL MINEDUC
CON RELACION AL PETROLEO

El petróleo es un recurso energético de enorme importancia. La mayor parte de los artículos tecnológicos que usamos han sido fabricados a partir de algún producto obtenido del petróleo. De hecho, no son solamente los tecnológicos, pues si analizamos los objetos que nos rodean, nos daremos cuenta de que muchos de ellos han sido producidos a partir del petróleo. Este es el caso, por ejemplo, de la suela de los zapatos, la escobilla de dientes, los envases de productos domésticos como el champú, los limpiavidrios, el lavalozas, las fibras sintéticas de nuestra ropa, el piso plástico sintético sobre el cual caminamos, el bolígrafo con que escribimos o el teléfono.

¿Para qué sirve el petróleo?

El petróleo se utiliza, por su propiedad de combustible, principalmente como fuente de energía, pero además da origen a la Petroquímica, que es la industria donde sus componentes se utilizan en la síntesis de distintas sustancias químicas que son utilizadas en la confección de artículos de uso variado.

Te preguntarás cómo es que todavía se quema un recurso tan valioso que ha llevado millones de años en formarse y que, para todos los fines prácticos, se trata de un recurso no renovable. Este es un asunto complejo, ya que además del uso industrial que se le da para la producción de diversos artículos, la industria también utiliza procesos que involucran la generación de energía, como transportar materias primas y distribuir productos. La pregunta puede ser, más bien, en qué medida cada uno de nosotros está dispuesto a renunciar o reducir el uso de los artículos tecnológicos que parecen imprescindibles, como el automóvil o la televisión. Pero también se plantea el problema de cómo reducir el uso del petróleo como recurso para la generación de electricidad o calefacción durante el invierno.

Los problemas que se derivan del agotamiento de las reservas de petróleo se han situado en el centro de muchos debates. Esto porque el petróleo comenzará a faltar y deberemos enfrentarnos tanto a su escasez como al elevado costo de muchos artículos derivados de la industria petroquímica, así como a la dificultad de transportar insumos básicos a los habitantes de las grandes ciudades.

Ejercicio conexión con la sociedad:

Escribe una historia que se relacione con el agotamiento del petróleo, imaginando que este se ha terminado. ¿Cómo describirías, en ese contexto, un día de tu vida? Puedes pedirle a tu profesor(a) de Lenguaje y Comunicación que revise tu trabajo.

¿Qué sabes acerca de la composición del petróleo y la destilación?

El petróleo contiene una enorme variedad de hidrocarburos, que son compuestos formados por carbono e hidrógeno y que pueden ser separados, a través de una destilación fraccionada, según su punto de ebullición. El hidrocarburo más simple y de menor punto de ebullición es el metano (CH₄), constituyente principal del gas natural.

Los combustibles más importantes que se obtienen del petróleo son el gas natural, el gas licuado, las gasolinas, el gasóleo (o petróleo diesel) y el queroseno, mal llamado “parafina”. Los residuos resultantes del proceso de fraccionamiento son sustancias bituminosas como el alquitrán y los asfaltos, que se utilizan en grandes cantidades en la construcción de caminos, aeropuertos, etc.

La destilación fraccionada se realiza en torres de fraccionamiento que disponen de salidas a diferentes alturas. En las partes más bajas de la torre se sacan las fracciones menos volátiles y, a medida que la altura aumenta, se recogen las fracciones de menor punto de ebullición, gasolinas y gas.

La calidad de una gasolina se especifica por el denominado “índice de octano”, que corresponde al porcentaje del comúnmente mal llamado isooctano (ya que es el 2,2,4-trimetilpentano) en una mezcla isooctano/heptano, la que en un motor de prueba tiene un comportamiento dependiente de la proporción en que se encuentren ambos hidrocarburos, con lo que se generan gasolinas de diferentes octanajes. El isooctano tiene la propiedad de no producir una explosión espontánea cuando es comprimido con aire en el interior del cilindro. La autoignición es indeseable, ya que, en el motor de combustión, la explosión se produce por acción de la chispa generada en la bujía. De otro modo, el motor tiene menor rendimiento y un mayor desgaste. Por otra parte, el heptano es un mal combustible y explota espontáneamente al ser comprimido con aire.

En el motor Diesel, en cambio, la ignición debe ocurrir por la simple compresión de la mezcla del combustible con el aire. En este caso, un componente como el octano actúa desfavorablemente. El índice de cetano, en tanto, da cuenta de la calidad del combustible diesel. El hexadecano normal o n-hexadecano, un hidrocarburo lineal de 16 átomos de carbono, tiene un breve retardo de la ignición y se le asigna un índice cetano de 100; el heptametilnonano, un hidrocarburo del mismo número de átomos de carbono, pero muy ramificado, presenta un considerable retardo en la ignición y se le ha asignado un índice cetano de 15. El índice de cetano es, en consecuencia, una medida de la calidad de la ignición del diesel y es equivalente al porcentaje por volumen del cetano en la mezcla con heptametilnonano, la que se compara con la calidad de ignición del combustible prueba.

¿Cuál es la constitución de los hidrocarburos?

Los hidrocarburos son compuestos que están constituidos por carbono e hidrógeno, donde los enlaces carbono-hidrógeno son covalentes. Dependiendo de si todos los enlaces son simples o si existe entre carbono y carbono un doble o un triple enlace, se forman los Alcanos, Alquenos y Alquinos.

En los alcanos, la fórmula general que determina el número de átomos de hidrógeno en relación al número de átomos de carbono es C_nH_2n+2. Todos estos compuestos tienen como terminación “ano” y para indicar el número de átomos de carbono se usan prefijos como met (1), et (2), prop (3), but (4), pent (5), y luego se continúa con los prefijos griegos.

Algunos alcanos importantes son:

Metano, de fórmula condensada CH₄, es un combustible y el principal componente del gas natural.

Propano (C₃H₈) y butano (C₄H₁₀), dos gases combustibles y componentes fundamentales del llamado “gas licuado”.

Ejercicio de conexión con la sociedad:

Investiga sobre el poder calorífico del metano en comparación con el propano y butano. ¿Cuál es considerado un mejor combustible? ¿Por qué muchas personas que se cambiaron de “gas licuado” a “gas natural” tuvieron que adecuar sus artefactos? ¿Qué ventajas y desventajas tiene el “gas natural” por sobre el “gas licuado”?

Los alquenos poseen un doble enlace entre carbono y carbono, su fórmula condensada es C_nH_2n. Uno de los alquenos más importantes es el eteno o etileno, de fórmula C₂H₄. Se trata de una sustancia gaseosa a temperatura ambiente y que constituye la materia prima para la producción de polímeros como el polietileno. Otros alquenos dan origen a otros polímeros.

Conexión con la naturaleza:

Investiga y responde: ¿Qué son las feromonas? ¿Son alcanos, alquenos o alquinos? ¿Qué función cumplen?

Los alquinos tienen como fórmula general C_nH_{2n - 2} y poseen un triple enlace entre dos átomos de carbono. El acetileno o etino es el alquino más simple y a la vez un combustible muy importante.

2.- PETRÓLEO NATURAL.

Constituido principalmente por hidrocarburos parafínicos, nafténicos y aromáticos, además de azufre, es el resultado de un largo proceso de degradación bacteriana de organismos acuáticos animales producida en el fondo de los océanos durante millones de años.
El petróleo queda depositado en la llamada “roca madre”, desde donde migra a través de areniscas, calizas y otras rocas porosas (“rocas almacén”) hasta alcanzar una anomalía geológica (anticlinal o falla), donde una capa impermeable de marga o de arcilla forma una “trampa” que lo mantiene retenido. Se encuentra casi siempre situado entre una capa inferior de agua salada (más densa que el petróleo) y una capa superior de hidrocarburos gaseosos, aunque también puede ascender y salir libre a la superficie.
¿Que es?
Líquido natural, oleaginoso, más ligero que el agua, de color variable, que puede ir del negro y pasando por el pardo y el amarillo, a ser casi incoloro .Tiene un olor fuete y característico.
¿Donde se encuentra?
Se encuentra nativo en la Tierra y a veces aflora espontáneamente a la superficie. No es una especie mineral bien definida, sino una mezcla líquida de hidrocarburos líquidos, sólidos y gaseosos.
Otros nombres:
Se llama también aceite mineral o simplemente mineral.
Primera aparición:
Su existencia fue conocida desde muy antiguo. Los egipcios lo utilizaron para sus embalsamamientos y para usos medicinales; y en Babilonia se empleó para unir los mosaicos y piedras en las construcciones. También fue empleado para calafatear buques y como material de construcción en Mesopotamia.
Origen y teorías:
Respecto al origen y formación de los yacimientos petrolíferos, se han emitido numerosas opiniones e hipótesis, que se pueden concretar en las tres siguientes: química, volcánica y orgánica. Se ha demostrado la exactitud de la teoría orgánica, según la cual, el petróleo se forma de substancias de origen animal.
Materia prima:
Como materia prima está principalmente el Plancton del agua salada, que se deposita en lugares exentos de oxigeno y experimenta una descomposición lenta.
Composición química:
La composición química del petróleo oscila entre amplios límites y, en cada caso, está en función de la diferente época de formación, . El componente principal de todos los petróleos son los hidrocarburos;
Se encuentran además, en la mayoría de los petróleos, cantidades más o menos grandes de hidrocarburos no saturados, que se forman artificialmente en mayor cantidad en el cracking producido en los petróleos de origen índico.
Al lado de los hidrocarburos se encuentran también en los petróleos diferentes componentes oxigenados, entre ellos ácidos nafténicos, y otros ácidos orgánicos, fenoles, aldehídos y substancias asfálticas; Todos los petróleos, además, contienen nitrógeno.
La obtención del petróleo bruto comprende dos operaciones principales: la prospección o búsqueda del yacimiento, no sólo en tierra, sino también bajo las aguas marinas, y su explotación que según el lugar de yacimiento, puede ser off shore , explotación en el agua, y on shore , explotación en tierra.

Maneras de encontrarlo:
El método más importante para encontrar el yacimiento es el eléctrico, basado en que, creada una diferencia de potencial entre dos puntos del suelo y trazadas por medio de un potenciómetro las líneas equipotenciales, se deduce por diferencia de conductibilidad la existencia de capas petrolíferas, pues estas son aisladoras. Hay otros procedimientos, como el gravimétrico , fundado en la diferencia de densidad de las capas; el magnético y el sísmico.
Yacimientos:
Para que se forme un yacimiento petrolífero es preciso que el petróleo sea expulsado por presiones de las rocas petrolígenas, que son en las que se forman, y se acumule en grandes cantidades en rocas más permeables, que se llaman petrolíferas ; por consiguiente, el petróleo no se encuentra donde se formó, sino que es expulsado como de una esponja, a zonas de menor presión. Si en esta emigración, el petróleo no queda encerrado en alguna estructura especial, llega a la superficie terrestre y se pierde por evaporación y oxidación.
Las estructuras en las que se encuentra el petróleo recibe el nombre de “cierres o trampas”, y además de su estructura especial , tienen que estar recubiertas de rocas impermeables. Se encuentran de preferencia en las formaciones sedimentarias afectadas por una tectónica suave. Las “trampas” más características están constituidas por pliegues anticlinales y cupuliformes, diapidos, fracturas de compresión y discordancias.
En todas estas estructuras, los gases se acumulan en las zonas más elevadas, seguidamente se localiza el petróleo, y en las zonas más bajas las aguas saladas que generalmente acompañan a los hidrocarburos.
Estos fenómenos se han sucedido en todas las eras geológicas, pues se encuentran yacimientos en terrenos correspondientes a las diferentes edades y diversas partes del mundo.

Como extraerlo:
En cuanto a la explotación se verifica por medio de orificios practicados en el suelo hasta alcanzar la capa petrolífera; cuando el pozo alcanza ésta se puede presentar dos casos: que el petróleo se encuentre a presión suficiente y salga espontáneamente hasta la superficie, o que esta presión sea insuficiente y el líquido no pueda aflorar en el primer casos no hay necesidad de aparatos especiales; en el segundo se necesitan bombas y máquinas adecuadas para extraerlo.
Los pozos modernos se perforan recurriendo a métodos mecánicos
Todos son diferentes:
Los petróleos brutos deshidratados tienen una constitución química muy variable según su procedencia, pero se puede considerar a todos compuestos por hidrocarburos, parafínicos, nafténicos y bencénicos, y algunas impurezas como azufre, oxígeno y nitrógeno.
Subproductos:
Cada una de estas porciones se separa por destilación fraccionada para aislar los productos comerciales, obteniéndose así la gasolina, entre los 60 º y los 215º ; la nafta, entre los 150º y los 270º ; el gasóleo entre los 270º y 300º, y el fuelóleo, por encima de los 300º.
Origen y formación del petróleo
Aunque se conoce de su existencia y utilización desde épocas milenarias, la historia del petróleo como elemento vital y factor estratégico de desarrollo es relativamente reciente, de menos de 200 años.
Factores para su formación:
o Ausencia de aire
o Restos de plantas y animales (sobre todo, plancton marino)
o Gran presión de las capas de tierra
o Altas temperaturas
o Acción de bacterias
Los restos de animales y plantas, cubiertos por arcilla y tierra durante muchos millones de años sometidos por tanto a grandes presiones y altas temperaturas, junto con la acción de bacterias anaerobias (es decir, que viven en ausencia de aire) provocan la formación del petróleo.
El hecho de que su origen sea muy diverso, dependiendo de la combinación de los factores anteriormente citados, provoca que su presencia sea también muy variada. En cualquier caso, el petróleo, de por sí, es un líquido y se encuentra mezclado con gases y con agua.
LOCALIZACIÓN
Al ser un compuesto líquido, su presencia no se localiza habitualmente en el lugar en el que se generó, sino que ha sufrido previamente un movimiento vertical o lateral, filtrándose a través de rocas porosas, a veces una distancia considerable, hasta encontrar una salida al exterior –en cuyo caso parte se evapora y parte se oxida al contactar con el aire, con lo cual el petróleo en sí desaparece o hasta encontrar una roca no porosa que le impide la salida. Entonces se habla de un yacimiento.
Anticlinal: En un repliegue del subsuelo, que almacena el petróleo en el arqueamiento del terreno.
Falla: Cuando el terreno se fractura, los estratos que antes coincidían se separan. Si el estrato que contenía petróleo encuentra entonces una roca no porosa, se forma la bolsa o yacimiento.
En las últimas décadas se ha desarrollado enormemente la búsqueda de yacimientos bajo el mar, los cuales, si bien tienen similares características que los terrestres en cuanto a estructura de las bolsas, presentan muchas mayores dificultades a la hora de su localización y, su explotación.
Exploración
Para descubrir los lugares donde existen yacimientos de petróleo no existe un método científico exacto, sino que es preciso realizar multitud de tareas previas de estudio del terreno. Los métodos empleados, dependiendo del tipo de terreno, serán geológicos o geofísicos.
MÉTODOS GEOLÓGICOS
El primer objetivo es encontrar una roca que se haya formado en un medio propicio para la existencia del petróleo, es decir, suficientemente porosa y con la estructura geológica de estratos adecuada para que puedan existir bolsas de petróleo.
Hay que buscar, luego, una cuenca sedimentaria que pueda poseer materia orgánica enterrada hace más de diez millones de años.
Tras nuevos estudios "sobre el terreno" que determinan si hay rocas petrolíferas alcanzables mediante prospección, la profundidad a la que habría que perforar, etc., se puede llegar ya a la conclusión de si merece la pena o no realizar un pozo-testigo o pozo de exploración. De hecho, únicamente en uno de cada diez pozos exploratorios se llega a descubrir petróleo y sólo dos de cada cien dan resultados que permiten su explotación de forma rentable.
MÉTODOS GEOFÍSICOS
Cuando el terreno no presenta una estructura igual en su superficie que en el subsuelo (por ejemplo, en desiertos, en selvas o en zonas pantanosas), los métodos geológicos de estudio de la superficie no resultan útiles, por lo cual hay que emplear la Geofísica, ciencia que estudia las características del subsuelo sin tener en cuenta las de la superficie.
Aparatos como el gravímetro permiten estudiar las rocas que hay en el subsuelo. Este aparato mide las diferencias de la fuerza de la gravedad en las diferentes zonas de suelo, lo que permite determinar qué tipo de roca existe en el subsuelo.
También se emplea el magnetómetro, aparato que detecta la disposición interna de los estratos y de los tipos de roca gracias al estudio de los campos magnéticos que se crean.
Igualmente se utilizan técnicas de prospección sísmica, que estudian las ondas de sonido, su reflexión y su refracción, datos éstos que permiten determinar la composición de las rocas
del subsuelo. Así, mediante una explosión, se crea artificialmente una onda sísmica que atraviesa diversos terrenos, que es refractada (desviada) por algunos tipos de roca y que es reflejada (devuelta) por otros y todo ello a diversas velocidades.
Estas ondas son medidas en la superficie por sismógrafos.
Pero, con todo, la presencia de petróleo no está demostrada hasta que no se procede a la perforación de un pozo.

ELECTRICIDAD, LUZ

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GEOMAGNETISMO

GLOSARIO GEOMAGNETISMO
Ángulo de inclinación, Es el ángulo local entre la horizontal y la dirección de la fuerza magnética. Indicado por agujas magnéticas libremente flotando, libres de girar hacia cualquier dirección en el espacio, o por un instrumento de "inclinación circular", el cual tiene una aguja pivotada alrededor del eje horizontal alineada en la dirección magnética este-oeste.
Anillo de Corriente, Es una corriente eléctrica muy esparcida circulando alrededor de la Tierra,
Basalto, es una roca negra, formada cuando un tipo común de lava volcánica se enfría y endurece. Basalt es ligeramente magnetizada, en la dirección del campo magnético existente cuando se acaba de enfriar.
*Campo, es la región enla cual un tipo particular de fuerza puede ser observado; dependiendo en el tipo de fuerza, puede ser entonces campo de gravedad, campo magnético, campo eléctrico (o cuando dos son unidos por oscilaciones rápidas, campo electromagnético) y campo nuclear. Las leyes de física sugieren que los campos representan mas que solo la posibilidad de observar fuerzas, y estos pueden transmitir energía y momentum, ej. una onda de luz es un fenómeno completamente definido por los campos. Por esta razón el campo es frecuentemente visto como un espacio el cual fue modificado por el origen de la fuerza que dicho campo representa.
Campo, eléctrico--la región en la cual fuerzas eléctricas pueden ser observadas, ej. cerca de una carga eléctrica.
Campo, electromagnético(Campo EM)--las regiones del espacio cerca de corientes eléctricas, magnetos, antenas transmisoras etc., regiones en la cual fuerzas eléctricas y magnéticas pueden actuar. Fenómenos magnéticos o eléctricos estables (sin cambio) pueden normalmente ser manejados simplemente considerándolos como campo eléctrico o magnético independientes; de cualquier forma el fenómeno de las ondas como son las de radio y luz involucran una interacción muy estrecha con campos eléctricos y magnéticos que varían con el tiempo.
Campo, magnético La región donde fuerzas magnéticas pueden ser observadas.
Carga Eléctrica--Una propiedad de electrones y iones, causando que se atraegan entre ellos, y que repelen partículas del mismo tipo. La carga eléctrica de electrones es llamada "negativa" (-) y la de los iones "positiva" (+). Materiales como el vidrio, piel o tela obtienen carga eléctrica al frotarlos entre ellos, proceso por el cual saca a lo electrones de un material y lo adhiere al otro. Cargas eléctricas (+) y (-) también pueden ser separadas mediante un proceso químico, como en una batería eléctrica.
Cinturón de Radiación --La región de partículas de alta energía atrapadas en el campo magnético de la Tierra.
Los cinturones de Van Allen son ciertas zonas de la magnetosfera terrestre donde se concentran las partículas cargadas. Son llamados así en honor de su descubridor James Van Allen.
Estos cinturones son áreas en forma de anillo de superficie toroidal en las que gran cantidad de protones y electrones se están moviendo en espiral entre los polos magnéticos del planeta, y se estructura en dos cinturones: uno interior y otro exterior.
Continente Una gran masa de tierra en la Tierra, formada por láminas de granito flotando en las capas mas densas y profundas de platos litosféricos.
* Corona La capa más externa de la atmósfera del Sol,
Corriente Eléctrica--un flujo continuo de carga eléctica a través de un material que conduce electricidad, llevada por iones y/o electrones. Corrientes usualmente fluyen en un circuito cerrado, sin principio o final. En la vida diaria la corriente es generalmente conducida a través de cables por un voltaje ("presión eléctrica") producido por baterías o generadores. Algunas corrientes en plasmas del espacio también se producen de la misma forma, pero muchas son inherentes a la forma en que los iones y electrones se mueven a través de campos magnéticos, ej. sus derivas.
Corteza (de la Tierra) La capa más externa de roca de la Tierra, relativamente delgada (aprox. 30 km).
Declinación (magnética) La diferencia entre el norte magnético, dado por la aguja de la brújula, y el verdadero norte, la proyección horizontal de la dirección de los ejes de la Tierra.
Deriva Continental El nombre otorgado por Alfred Wegener a su teoría de 1915, por el cual continentes no solamente flotan encima de las capas mas profundas, sino que eran capaces de mover lentamente ("impulsar") la forma en que el hielo se mueve en el océano ártico.
Dínamo También conocido como "generador", una máquina creando corrientes eléctricas por movimientos relativos entre los conductores que los lleva y los imanes de electromagnetos.
Electricidad Son cargas eléctricas y corrientes, visto como un "fluido" el cual se puede adherir a la materia o fluir a través de ella. La palabra viene de "elektron," el nombre Griego de ambar, uno de los materiales que cuando estan secos y se les frota ligermente pueden atraer pequeños objetos (por "electicidad estática"). Los griegos y Romanos ya sabían acerca de dichas atracciones, pero William Gilbert, quien los estudió, llamó a dichos materiales "electricks," y de ahí viene el término moderno.
*Electrón--una partícula ligera, llevando carga eléctrica negativa y encontrada en todos los átomos. Electrones pueden ser energizados o separados de los átomos por luz y por colisiones, y son responsables de muchos fenómenos eléctricos en materia sólida y en plasmas. (Acerca del descubrimiento del electrón en 1897, dar click aquí.)
Ferromagnético --Un material que como el acero ("ferrum" en Latin) puede ser fuertemente magnetizdo, temporal o permanentemente. William Gilbert nombró estos materiales "magneticks."
Flujo, magnético Una medida de la cantidad de energía magnética contenida en un grupo de líneas de campo magnético. El flujo magnético en el grupo es encontrado multiplicando su sección cruzada del área perpendicular por el promedio de la intensidad magnética en esa misma sección.
Deriva Continental El nombre otorgado por Alfred Wegener a su teoría de 1915, por el cual continentes no solamente flotan encima de las capas mas profundas, sino que eran capaces de mover lentamente ("impulsar") la forma en que el hielo se mueve en el océano ártico.
Inclinación (magnética) El nombre científico del ángulo de inclinación magnético.
Inducción Magnética --Este término puede referirse a uno de dos fenómenos, ya sea a magnetismo inducido o inducción electromagnética. El segundo se puede definir como la habilidad de una sustancia que conduce electricidad de desarrollar una corriente circulatoria, si detecta un campo magnético cambiante.
*Ion--usualmente, un átomo del cual uno o más electrones han sido separados, dejando una partícula con carga positiva. Los iones llevan mucha corriente de gran-escala en la magnetósfera de la Tierra. "Iones Negativos" son átomos que han adquirido uno o más electrones extra, y moléculas pueden convertirse en dichos iones.
Isogonas, son líneas imaginarias que unen punto de igual ángulo de declinación.
Isoclínales son líneas imaginarias que unen punto de igual inclinación magnética.
Lava (magma) --Roca derretida saliendo de un volcán o ventila volcánica.
Línea de Fuerza --Término original de Michael Faraday para lo que es ahora conocido como línea de campo magnético.
Magnetizar --Causa que se vuelva magnético. Esto puede suceder colocando el material en un fuerte campo magnético producido por un magneto permanente o por una corriente eléctrica, o cuando material calentado que se puede volver magnético (ej. acero o lava basáltica) se enfría enla presencia de algún campo magnético.
Magnetómetro--un instrumento para medir la dirección y/o intensidad de campos magnéticos. Naves espaciales frecuentemente llevan magnetómetros fluxgate, los cuales miden componentes del campo magnético (3 de ellos son combinados para proveer la lectura de los tres, dando tanto fuerza como dirección del campo) pero necesitan ser calibrados.

Núcleo (de la Tierra) La densa región esférica rodeando el centro de la Tierra. Estudiando la propagación de los terremotos, geofísicos concluyeron que el núcleo es un fluido, y por su densidad estimada proponen que consiste de acero derretido.
Piedra imán --Un mineral raro, se encontró que tiene una fuerte magnetización permanente. Por muchos siglos, estas piedras le dieron a la humanidad el unico recurso conocido de magnetismo. El mineral es una forma rara de magnetito de grano-fino y se cree que adquiere sus propiedades magnéticas al ser golpeado por un rayo.
Polo buscando el Norte--El polo de una barra magnética el cual, si el magneto es suspendido libremente (o es colocado en un "bote" flotando en el agua) tiende a apuntar hacia el norte. Además conocido como el "polo norte" (o "polo N") de la barra magnética. De cualquier forma, debe ser notado que si una barra magnética en el centro de la Tierra fuera el recurso del campo de la Tierra, el polo-N de dicha barra apuntaría hacia el Sur, porque tiende a repeler otro polo-N, y no a atraerlo.
Polo buscando el Sur El polo magnético (por ejemplo, en una barra magnética) el cual, cuando es suspendido libremente en el epacio, tiende a apuntar hacia el sur. Ver polo buscando el norte.
Polo Magnético-- (1)Un polo magnético de una barra magnética es un recurso compacto de fuerza magnética cerca del final de la barra. Polos Magnéticos siempre vienen en pares que hacen juego, buscando-norte (N) y buscando-sur (S). Polos magnéticos son solo una consecuencia observada de la forma en que las líneas de campo magnético son canalizadas por la barra: de hecho la magnetización de la barra es esparcida uniformemente dentro de ella y no se concentra en sus extremos.
El polo magnético de la Tierra es uno de dos puntos de la Tierra hacia los cuales la aguja de la brújula parece apuntar. En el polo, la fuerza magnética es vertical. Los polos magnéticos de la Tierra estan cerca de los polos geográficos,
Relámpago --Una descarga de electricidad estática, generada (usualmente) por una nube de tormenta de rayos.
*Tormenta Magnética--Una perturbación a gran escala de la magnetósfera, normalmente iniciada por un impacto interplanetario marcando la llegada de una nube de plasma originada en el Sol.
Variación secular --Lenta variación del campo magnético de la Tierra.
Viento Solar -- Una rápida corriente de gas caliente saliendo en todas direcciones desde la atmósfera superior del Sol ("corona solar"), la cual es muy caliente para permitir que la gravedad del Sol la mantenga en su gas. su velocidad es de 400 km/seg, cubriendo la distancia del Sol a la Tierra en 4-5 días. El viento solar limita al campo magnético de la Tierra

CONCEPTOS FISICOS DE LA TIERRA, TERREMOTOS

CONCEPTOS FISICOS BASICOS SOBRE CONSTANTES, VARIABLES Y PARAMETROS RELACIONADOS CON LA TIERRA

El método científico…“La tarea de la ciencia, de la física en particular, consiste en observar (en el sentido de medir) la naturaleza y dar luego una descripción coherente de los resultados de dichas observaciones” … (físico chileno Igor Saavedra). La observación o medición es, entonces, uno de sus rasgos distintivos: la ciencia trabaja con hechos experimentales, esto es, con cantidades medibles.
Para que un hecho experimental sea un hecho científico, debe ser reproducible. Esto significa que los datos obtenidos por un observador en un experimento, deben ser reobtenidos por cualquier otro observador que lo repita en las condiciones originales.
La Tierra, nuestro planeta, que corresponde al tercer planeta del sistema solar, tiene la forma de un Geoide (Geo= tierra; oide=forma), o también en un sentido más geométrico, a un Elipsoide (cuerpo con forma de elipse en revolución) para los efectos de hacer los cálculos geodésicos y de mayor precisión).

Las medidas de los dos semi-ejes son Lados mayor, a = 6.378 Km. y lado menor b = 6.356.Km., el radio medio, Rm = 6.370 Km. De aquí entonces, que el perímetro medio en el ecuador se considera haciendo los cálculos de 2 Pi X Rm = 40.000 Km. El valor de 40 millones de metros, después de algunos autores anteriores (Bessel, Clark y otros), en Chile, se ha establecido oficialmente el elipsoide de Hayford de 1924, como base para todos los levantamientos topográficos y geodésicos de mapas y cartas.Es destacable, que en la antigüedad, Erathostenes (276AC), había medido un arco de meridiano terrestre, entre la ciudad de Siena y otra distante 50 “estadios" de ella en que el sol proyectaba una sombra de 7º y 7´, que equivalía a un 1/50 de los 360º, asi se pudo determinar que equivalía a 40.000. Km. Si se divide un arco de meridiano entonces, en cuatro (cuadrantes) 1 metro equivale a la 10 millonésima parte de un cuadrante terrestre.

La Elipse, es una curva que forma parte de la familia de las Cónicas. Matemáticamente, se trata de una curva cerrada que se obtiene al cortar un cono con un plano inclinado menos de 90º con respecto a la base. La elipse tiene la forma de un óvalo más o menos achatado y es la órbita típica de los objetos que giran alrededor de un centro de gravedad como lo hacen, por ejemplo, los planetas con el Sol. Los planetas del sistema solar tienen órbitas elípticas con una excentricidad muy pequeña, excepto Plutón.
Leyes de Kepler
Primera Ley, los planetas se mueven en órbitas elípticas que tienen al Sol en uno de sus focos.
Segunda Ley, la línea que une al Sol con los planetas barre áreas iguales en tiempos iguales.

Tercera Ley, el cuadrado del período del planeta es proporcional al cubo del eje de la órbita.

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Gravedad terrestre

Cuando elevamos un cuerpo a una altura determinada y lo soltamos, la fuerza de la gravedad terrestre hace que el mismo caiga hacia el suelo. Durante mucho tiempo se supuso incorrectamente que cuanto más pesado es el objeto, más rápido caería. Esta confusión se debe sin embargo a que en la Tierra actúan numerosos factores adicionales al margen de la fuerza de la gravedad. Galileo fue uno de los primeros investigadores precisos en hallar una respuesta correcta, realizando su experimento de la Torre de Pisa. Según su hipótesis, todos los cuerpos sufren una aceleración igual originada por la gravedad de la tierra, con independencia de su masa. Esta aceleración es la constante g, con valor 9.81 m/s2. Si la aceleración es la misma, entonces para un mismo tiempo todos los cuerpos que caen libremente recorrerán el mismo camino, con independencia de su masa.Analíticamente esto es correcto. La fuerza de la gravedad terrestre viene dada por donde m es la masa del objeto que cae, r la distancia entre el centro del objeto y el centro de la Tierra y la G es una constante. Tercera Ley de NewtonSi dejamos caer un martillo y una pluma a la vez desde la misma altura "obviamente" el martillo llegará antes al suelo. Esto es así únicamente porque el aire ejerce una fricción que depende de la geometría del objeto y de su velocidad, con lo cual sobre un martillo hay menos resistencia aérea. Sin embargo, si cogemos dos objetos que tengan idéntica geometría y se deformen de la misma forma, podremos comprobar nosotros mismos el fenómeno (por ejemplo, utilizando una bolita de hierro y una uva).A pesar de que nunca hubo duda alguna sobre este aspecto de la gravedad, no fue sino hasta el Apolo 15 cuando por primera vez se pudo comprobar visualmente este aspecto de la gravedad. En la Luna no hay aire pero sí gravedad, con lo cual el principio de Galileo debería poder apreciarse directamente.

Primera ley o Ley de InerciaTodo cuerpo permanece en su estado de reposo o de movimiento rectilíneo uniforme a menos que otros cuerpos actúen sobre él
Segunda ley o Principio Fundamental de la Dinámica
La fuera que actúa sobre un cuerpo es directamente proporcional a su aceleración
Tercera ley o Principio de acción- reacción
Cuando un cuerpo ejerce una fuerza sobre otro, éste ejerce sobre el primero una fuerza igual y de sentido opuesto.

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Ley de la gravitación Universal de Newton, establece que la fuerza que ejerce una partícula puntual con masa m1 sobre otra con masa m2 es directamente proporcional al producto de las masas, e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia que las separa.
Aceleración de gravedad, según las leyes de Newton, toda fuerza ejercida sobre un cuerpo le imprime una aceleración. En presencia de un campo gravitatorio, todo cuerpo se ve sometido a la fuerza de la gravedad, y la aceleración que imprime esta fuerza, o aceleración de la gravedad, se representa por la letra g. De este modo, todo cuerpo que se somete a la libre influencia de un campo gravitatorio (es decir, sin otras fuerzas que interfieran, como el rozamiento) se moverá con velocidad creciente hacia la masa que genera el campo. El valor de g depende de la fuerza gravitatoria en cada punto del campo, y se denomina intensidad del campo gravitatorio. En la superficie de la Tierra g tiene un valor de 9,8m / s2. Este valor de g es considerado como el valor de referencia, y así se habla de naves o vehículos que aceleran a varios g. En virtud del principio de equivalencia, un cuerpo bajo una aceleración dada sufre los mismos efectos que si estuviese sometido a un campo gravitatorio cuya aceleración gravitatoria fuese la misma. Antes de Galileo Galilei se creía que un cuerpo pesado cae más de prisa que otro de menos peso. Según cuenta una leyenda, Galileo subió a la Torre inclinada de Pisa y arrojó dos objetos de masa diferente para demostrar que el tiempo de caída libre era, virtualmente, el mismo para ambos. En realidad se cree hacía rodar cuerpos en planos inclinados y así medía de forma más precisa la aceleración.

Presión atmosférica, a nivel del mar, la presión tiene un valor promedio de aproximadamente 1.012 mb, por lo que se consideran presiones altas y bajas las respectivamente superiores e inferiores a este valor.Variación de la Presión con la AlturaTorricelli, El Barómetro este es un instrumento para medir la presión atmosférica, es decir, la fuerza por unidad de superficie ejercida por el peso de la atmósfera. El peso del aire ejerce sobre la tierra una presión que es llamada "presión atmosférica". Este fenómeno fue descubierto por Evangelista Torricelli. Inventó un tubo llamado "Tubo de Torricelli" o Barómetro (del griego "baros": peso de y "métron": medida), que servía para medir esta presión atmosférica. El Tubo de Torricelli calcula, a través de un tubo de mercurio de 76 centímetros de altura, que se equilibra con la presión atmosférica. De acuerdo con sus estudios, el aire presiona sobre cada centímetro cuadrado con un peso de 1.033 gramos, es decir, 1,033 g/cm.
Variación de la altura: A mayor altitud menor presión. (A mayor altura, menos masa de aire existente)Humedad o sequedad del aire (El aire húmedo es menos pesado que el aire seco).

Altímetro: es un barómetro que señala la altitud sobre el nivel del mar, de un lugar, y la presión atmosférica.

Un barómetro de Mercurio ordinario, está formado por un tubo de vidrio de unos 850 mm de altura, cerrado por el extremo superior y abierto por el inferior. Cuando el tubo se llena de mercurio y se coloca el extremo abierto en un recipiente lleno del mismo líquido, el nivel del tubo cae hasta una altura de unos 760 mm por encima del nivel del recipiente y deja un vacío casi perfecto en la parte superior del tubo. Las variaciones de la presión atmosférica hacen que el líquido del tubo suba o baje ligeramente; al nivel del mar no suele caer por debajo de los 737 mm ni subir más de 775 mm.
Históricamente, es Newton quien sienta las bases de una hipótesis elipsoidal al estudiar la atracción de esferas, y al comprobar que la rotación terrestre ha debido determinar su aplanamiento.
El elipsoide de Hayford fue adoptado por la IAG (Unión Geodésica Internacional), (1924), como elipsoide internacional.
Coordenadas Geográficas, la localización relativa de unos puntos respecto a otros requiere la utilización de conceptos de dirección y distancia que solo se pueden especificar en términos apoyados en algún sistema.
Coordenadas geográficas: utilizan la latitud y la longitud para determinar un punto y se basan en la posición relativa de la Tierra respecto al Sol.

Latitud: distancia desde el ecuador a un punto expresada en grados.Es norte - latitud norte - si nos dirigimos hacia el Polo Norte, y sur - latitud sur - si nos dirigimos hacia el Polo Sur. Dado que la circunferencia terrestre se divide en 360º, la distancia del Ecuador a cada polo será de 90º y la numeración comienza en el 0º desde el propio Ecuador.
Debido a que la Tierra no es una esfera perfecta la distancia equivalente a cada grado no es la misma a medida que nos dirigimos hacia los polos, variando desde los 110.6km en el ecuador a los 111.7km cerca de los polos. De todos modos esta es una diferencia poco relevante para mapas de pequeña escala.

Longitud: distancia en grados de un punto al meridiano (0º) Greenwich. La longitud se nombra en función de la dirección del punto, así hablaremos de longitud Este o longitud Oeste en función de que el punto a referenciar se encuentre a derecha o izquierda del meridiano 0º, o lo que es lo mismo a levante o poniente. Como cada meridiano siempre es un circulo máximo la Tierra queda dividida en dos hemisferios de 180º, entonces la longitud se mide de los 0º a los 180º. La distancia de 1º de longitud varía en función de la latitud ya que los paralelos disminuyen hacia los polos.Ya que los grados corresponden a una distancia de territorio muy grande resultan inapropiados para determinar un punto, por ello cada grado se subdivide en minutos y estos, a su vez, en segundos. Para mediciones mas precisas se utilizan también las décimas, centésimas o las milésimas.

NORTE VERDADERO
Como la tierra está girando sobre un eje que atraviesa el globo en dos puntos, llamaremos esos dos puntos el verdadero polo norte y el verdadero polo sur. El eje de rotación se inclina a los 66º 33del plano del camino elíptico de la tierra alrededor del sol. Cuando éste eje es extendido, debería encontrarse en la superficie de un "Globo del Cielo" ficticio. Cómo que la Estrella Polar está fija en el cielo y todas las otras estrellas giran a su alrededor, el norte verdadero está bien definido.El verdadero polo norte y polo sur están en relación a los puntos dónde el eje atraviesa la tierra. Sin embargo, ese eje de rotación no tiene dirección fija. Sufre una precesión en un período de 25,800 años. El eje de rotación de la tierra apunta hoy, a la estrella polar. En el año 3,000 A.C., apuntaba a Thuban. En el año 14,000 D.C., apuntará a Vega. En el año 22,800 D.C., apuntará nuevamente a Thuban.Tomando en cuenta esto vemos que no existe nada que sea el norte verdadero. Varía con el tiempo.
Norte Magnético
El modelo de un imán es un bipolo dónde la fuerza magnética irradia del polo norte magnético hacia el polo sur magnético. La Tierra como un imán inmenso tiene su polo norte magnético cerca del polo sur geográfico.El magnetismo de la Tierra es causado por el flujo de electrones en su núcleo fluido metálico. El núcleo fluido está continuamente en movimiento. Ello explica porque el magnetismo de la Tierra varía con el tiempo. El movimiento es bastante gradual. Así, la tierra puede visualizarse como un inmenso imán con sus polos magnéticos en movimiento. El cambio de lugar del norte magnético es conocido cómo variación secular .Es interesante observar que el cambio de localización del polo norte magnético es afectado por factores astronómicos. Tormentas solares afectan la lectura de la brújula.

El ángulo que forma el Norte Magnético con el Norte geográfico se de- nomina DECLINACIÓN MAGNÉTICA.
ISOBARAS, son líneas que unen puntos de igual presión atmosférica.

ISOCLINAS; son líneas que unen puntos con igual inclinación magnética.

ISÓGONAS, son líneas que unen puntos de igual variación ó declinación magnética.

Brújula, también llamada compás magnético, es un instrumento que al orientarse con las líneas de fuerza del campo magnético de la tierra, proporciona el rumbo respecto al Norte magnético terrestre. Este instrumento es la referencia básica para mantener la dirección.
El magnetismo es la fuerza de atracción o repulsión que se produce en algunas sustancias, especialmente aquellas que contienen hierro y otros metales como níquel y cobalto, fuerza que es debida al movimiento de cargas eléctricas. Cualquier objeto, por ejemplo una aguja de hierro, que exhibe propiedades magnéticas recibe el nombre de magneto o imán. Un imán tiene dos centros de magnetismo donde la fuerza se manifiesta con mayor intensidad, llamados polo Norte y polo Sur, dándose la circunstancia que polos del mismo signo se repelen mientras que polos de distinto signo se atraen. Unas líneas de fuerza magnética fluyen desde un polo hacia el otro, curvándose y rodeando al imán, denominándose campo magnético al área cubierta por estas líneas de fuerza. Si un imán se rompe, cada una de las piezas tendrá sus propios polo Norte y Polo Sur. Es imposible aislar un único polo con independencia de lo pequeños que sean los fragmentos. La posibilidad de la existencia de un único polo o monopolo está sin resolver y los experimentos en este sentido no han dado resultado.
Magnetismo terrestre. El fenómeno del magnetismo terrestre se debe a que toda la Tierra se comporta como un gigantesco imán. Aunque no fue hasta 1600 que se señaló esta similitud, los efectos del magnetismo terrestre se habían utilizado mucho antes en las brújulas primitivas. El nombre dado a los polos de un imán (Norte y Sur) se debe a esta similitud. Un hecho a destacar es que los polos magnéticos de la Tierra no coinciden con los polos geográficos de su eje. Las posiciones de los polos magnéticos no son constantes y muestran ligeros cambios de un año para otro, e incluso existe una pequeñísima variación diurna solo detectable con instrumentos especiales.El funcionamiento de la brújula se basa en la propiedad que tiene una aguja imantada de orientarse en la dirección norte-sur magnética de la tierra.

FISICA APLICADA, Sísmica http://www.emol.com/

Sitios de interes como referencia:

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Se denominan terremotos, movimientos sísmicos o sismos a los movimientos bruscos y repentinos del suelo. Los terremotos pueden definirse como movimientos violentos de la corteza terrestre. Ocurre en forma de sacudidas. La principal dura varios segundos, a lo sumo, un minuto o dos; pero previamente pueden registrarse sacudidas de menor intensidad.
El estudio de los terremotos es objeto de una ciencia especial, la sismología que trata de la descripción física de un terremoto (propagación, duración, velocidad, efectos, etc.) .
El movimiento sísmico obedece a las mismas leyes del movimiento físico de los cuerpos y es el resultado de las vibraciones y ondulaciones de los estratos terrestres; tanto las unas como las otras producen sacudidas que se designan con el nombre de ondas sísmicas.
Cuando en un punto del interior de la corteza terrestre se produce un choque resulta un movimiento vibratorio que se propaga en todos los sentidos por las ondas sísmicas.

Las vibraciones son longitudinales y transversales; las primeras se propagan en el interior de la tierra y llegan débiles a grandes distancias y fuertes a pequeñas distancias.
HIPOCENTRO (O FOCO) Es el punto en la profundidad de la Tierra desde donde se libera la energía en un terremoto. Cuando ocurre en la corteza de ella (hasta 70 km de profundidad) se denomina superficial.
EPICENTRO Es el punto de la superficie de la Tierra directamente sobre el hipocentro. Es, desde luego, la localización de la superficie terrestre donde la intensidad del terremoto es mayor.
La duración sensible de un terremoto, raras veces pasa de algunos segundos, cuando dura de 30 a 40 segundos es de efectos catastróficos. La intensidad de una sacudida sísmica es la energía con que se mueve el suelo. La intensidad de un terremoto se determina por las escalas sísmicas que constan de 10 a 12 grados; estas clasificaciones responden a los efectos que producen los terremotos.
El primer grado corresponde a las sacudidas instrumentales que solo perciben los aparatos sísmicos y el 12 grados a las sacudidas desastrosas y catastróficas. Los efectos de los terremotos no están relacionados con la duración de la sacudida sino con la intensidad.Los terremotos pueden producir olas sísmicas que ocasionan terribles inundaciones. Si bien no es posible pronosticar cuando se va a producir un terremoto, en las regiones expuestas se producen ciertos fenómenos precursores.
PLACAS: La corteza de la Tierra está conformada por una docena de placas de aproximadamente 70 Km. de grosor, cada una con diferentes características físicas y químicas. Estas placas ("tectónicas") se están acomodando en un proceso que lleva millones de años y han ido dando la forma que hoy conocemos a la superficie de nuestro planeta.
Entonces una placa comienza desplazarse sobre o bajo la otra originando lentos cambios en la topografía. Pero si el desplazamiento es dificultado, comienza a acumularse una energía de tensión que en algún momento se liberará y una de las placas se moverá bruscamente contra la otra rompiéndola y liberándose entonces una cantidad variable de energía que origina el Terremoto.
FALLAS: Las zonas en que las placas ejercen esta fuerza entre ellas se denominan fallas y son, desde luego, los puntos en que con más probabilidad se originen fenómenos sísmicos. Sólo el 10% de los terremotos ocurren alejados de los límites de estas placas.
Los terremotos volcánicos son los que provienen de la acción volcánica, preceden a las erupciones, las acompañan, o son una consecuencia debido al agrietamiento del cono volcánico.
El Sismógrafo, es el aparato de precisión empleado para registrar la ocurrencia de los terremotos. Como las ondas sísmicas recorren grandes distancias, los terremotos pueden ser registrados por sismógrafos situados muy lejos del epicentro.
Este instrumento registra dos tipos de ondas: las superficiales, que viajan a través de la superficie terrestre y que producen la mayor vibración de ésta (y probablemente el mayor daño) y las centrales o corporales, que viajan a través de la Tierra desde su profundidad.
Las ondas centrales a su vez son de dos tipos: las ondas primarias ("P") o compresivas y las ondas secundarias ("S") o cortantes. Lo interesante de estas ondas es que las "P" viajan a través del magma (zona de rocas fundidas) y llegan primero a la superficie ya que logran una mayor velocidad.
Las ondas "S" en cambio, por ir más lentas van desplazando material en ángulo recto a ellas (por ello se les denomina también "transversales"). La secuencia típica de un terremoto es: primero el arribo de un ruido sordo causado por las ondas ("P") compresivas, luego las ondas ("S") cortantes y finalmente el "retumbar" de la tierra causado por las ondas superficiales.

¿Cómo se Mide un Sismo?Para medir un SISMO, en Chile se utilizan dos escalas: Richter y Mercalli
RICHTER MIDE LA MAGNITUD = Causa
MERCALLI MIDE LA INTENSIDAD = Efecto
Revisemos más detalladamente cada una de ellas.
RICHTER: MAGNITUD = CAUSA
La Escala de Richter mide la magnitud de un sismo. A través de ella se puede conocer la energía liberada en el hipocentro o foco, que es aquella zona del interior de la tierra donde se inicia la fractura o ruptura de las rocas, la que se propaga mediante ondas sísmicas. Es una Escala Logarítmica, no existiendo limites inferior ni superior. De acuerdo a esta escala, un sismo tiene un único valor o grado Richter.
Es la medida cuantitativa del tamaño de un sismo en su fuente o foco. Está relacionada con la energía sísmica liberada durante el proceso de ruptura de rocas. Se calcula mediante una expresión matemática, cuyos datos se obtienen del análisis de los registros instrumentales. La magnitud se expresa en la escala de Richter.
El sismo más grande, registrado instrumentalmente en el mundo, alcanzó una magnitud de 9,5 Richter el 22 de mayo de 1960 en Chile.
MERCALLI: INTENSIDAD = EFECTO
Es la violencia con que se siente un sismo en diversos puntos de la zona afectada. La medición se realiza de acuerdo a la sensibilidad del movimiento en el caso de sismos menores y en el caso de sismos mayores, observando los efectos o daños producidos en las construcciones, objetos, terrenos y el impacto que provoca en las personas. El valor de la intensidad de un sismo en un cierto lugar, se determina de acuerdo a una escala previamente establecida.
Escala cualitativa, mediante la que se mide la intensidad de un sismo. Constituye la percepción de un observador entrenado para establecer los efectos de un movimiento telúrico en un punto determinado de la superficie de la tierra. La escala modificada de Mercalli va desde el grado I hasta el XII.
A un mismo sismo, con un único grado Richter, se le pueden otorgar distintos grados en la Escala de Mercalli, de acuerdo a la percepción o efectos de ese movimiento en cada punto donde se ha percibido. Esto explica el por qué a un mismo sismo sensible, con un único grado Richter, se le otorgan distintos grados Mercalli en los distintos puntos geográficos donde se ha dejado sentir. (Se expresan en los números romanos del I al XII)
Por lo tanto, el uso de la Escala de Mercalli requiere:
· Tener en cuenta los efectos que distorsionan la percepción de la intensidad (percepción personal), que depende del lugar en que uno se encuentra: altura, tipo de edificación, tipo de suelo, modalidad de construcción, entre otros factores.· Junto con tener presente lo anterior, al momento de precisar la Intensidad, se sugiere consultar a otras personas con qué intensidad percibieron el sismo. De preferencia no deben encontrarse en el mismo lugar
Esta medición cualitativa es la que orienta directamente las acciones de protección civil frente a la ocurrencia de sismos mayores o destructores (terremotos)
Revisemos la Escala de Mercalli
Cada sismo sensible se manifiesta, en cada punto donde se ha dejado sentir, de determinada manera. Observar tales características permitirá otorgar un determinado grado al sismo en la Escala de Mercalli
INTENSIDAD I: Lo advierten muy pocas personas y en condiciones de percepción especialmente favorables. (Reposo, silencio total, en estado de mayor concentración mental, etc.)
INTENSIDAD II: Lo perciben sólo algunas personas en reposo, particularmente las ubicadas en los pisos superiores de los edificios.
INTENSIDAD III: Se percibe en el interior de los edificios y casas. No siempre se distingue claramente que su naturaleza es sísmica, ya que se parece al paso de un vehículo liviano.
INTENSIDAD IV: Los objetos colgantes oscilan visiblemente. Es sentido por todos en el interior de los edificios y casas. La sensación percibida es semejante al paso de un vehículo pesado. En el exterior la percepción no es tan general.
INTENSIDAD V : Sentido por casi todos, aún en el exterior. Durante la noche muchas personas despiertan. Los líquidos oscilan dentro de sus recipientes y pueden derramarse. Los objetos inestables se mueven o se vuelcan.
INTENSIDAD VI : Lo perciben todas las personas. Se siente inseguridad para caminar. Se quiebran vidrios de ventana, vajillas y objetos frágiles. Los muebles se desplazan y se vuelcan. Se producen grietas en algunos estucos. Se hace visible el movimiento de los árboles y arbustos .
INTENSIDAD VII: Se experimenta dificultad para mantener en pie. Se percibe en automóviles en marcha. Causa daños en vehículos y estructuras de albañilería mal construidas. Caen trozos de estucos, ladrillos, cornisas y diversos elementos electrónicos.
INTENSIDAD VIII: Se hace difícil e inseguro el manejo de vehículos. Se producen daños de consideración y a veces derrumbe parcial de estructuras de albañilería bien construidas. Caen chimeneas, monumentos, columnas, torres y estanques. Las casas de madera se desplazan y se salen totalmente de sus bases.
INTENSIDAD IX: Se produce inquietud general. Las estructuras corrientes de albañilería bien construidas se dañan y a veces se derrumban totalmente. Las estructuras de madera son removidas de sus cimientos. Se pueden fracturar las cañerías subterráneas.
INTENSIDAD X: Se destruye gran parte de las estructura de albañilería de toda especie. Algunas estructuras de madera bien construidas, incluso puentes, se destruyen. Se producen grandes daños en represas, diques y malecones. Los rieles de ferrocarril se deforman levemente.
INTENSIDAD XI: Muy pocas estructuras de albañilería quedan en pie. Los rieles del ferrocarril quedan fuertemente deformados. Las cañerías quedan totalmente fuera de servicio.
INTENSIDAD XII: El daño es casi total. Se desplazan grandes masas de rocas. Los objetos saltan al aire. Los niveles y perfiles de las construcciones quedan distorsionados.