Clase 1: Introducción a la teoría Electromagnética Clásica y modelos atómicos.

Cesar Antonio Izquierdo Merlo
29 Apr 201329:42

Summary

TLDREl script ofrece una introducción a la teoría electromagnética clásica, destacando su importancia en la mecánica y electrónica. Aborda la descripción y leyes que gobiernan fenómenos eléctricos y magnéticos, enfocándose en la idea de campos y su representación matemática. Explica el concepto de carga y materia, y cómo los átomos son los componentes básicos de la materia. Recorre la historia de los modelos atómicos desde Demócrito hasta Rutherford, incluyendo la descubrimiento del electrón y su estructura nuclear. La lección resalta la evolución del conocimiento atómico y la teoría electromagnética como base para entender la naturaleza.

Takeaways

  • 🌐 La teoría electromagnética clásica es fundamental para entender los fenómenos eléctricos y magnéticos que están presentes en muchos dispositivos mecánicos eléctricos del hogar.
  • 📚 Se estudian las leyes que rigen estos fenómenos a través de un lenguaje matemático, permitiendo describir y predecir su comportamiento.
  • 🔋 El electromagnetismo es una teoría de campos que describe cómo las cargas, como las de un imán o una pelotita, perturban el espacio a su alrededor.
  • 🚫 Existen dos tipos de cargas: positivas y negativas, que interactúan a través de fuerzas de atracción y repulsión.
  • 🔬 La materia está compuesta de átomos, que a su vez están compuestos de partículas subatómicas como protones, neutrones y electrones.
  • 📉 La historia de los modelos atómicos muestra una evolución desde la idea de partículas indivisibles hasta la comprensión de estructuras más complejas con núcleos y electrones en órbitas.
  • 👨‍🔬 Los experimentos de JJ Thomson y Robert Millikan contribuyeron significativamente a la medición de la carga del electrón y a la comprensión de la estructura del átomo.
  • 💥 El experimento de Ernest Rutherford sugirió una nueva estructura del átomo, con un núcleo denso de carga positiva y electrones orbitando alrededor.
  • 🌀 La teoría clásica de la órbita electrónica tenía problemas, como la emisión de radiación por parte de electrones en órbitas, que no se observa en la estabilidad de la materia.
  • 🔄 El modelo de Bohr resolvió algunos de los problemas del modelo de Rutherford, introduciendo conceptos como las órbitas discretas y la no emisión de energía en estados estables.
  • 🔬 La comprensión del átomo y sus partículas subatómicas es esencial para la física moderna y la ingeniería, afectando el diseño y funcionamiento de tecnologías avanzadas.

Q & A

  • ¿Qué temas abarca el curso de teoría electromagnética clásica?

    -El curso de teoría electromagnética clásica abarca la descripción y las leyes que rigen los fenómenos eléctricos y magnéticos, utilizando un lenguaje matemático para describir estos fenómenos y formular las leyes que los gobiernan.

  • ¿Por qué es importante entender la teoría electromagnética clásica en la ingeniería y la electrónica?

    -Es importante entender la teoría electromagnética clásica porque muchos dispositivos caseros y sistemas electrónicos están íntimamente ligados con los fenómenos eléctricos y magnéticos, y esta comprensión es fundamental para el diseño y funcionamiento de estos dispositivos.

  • ¿Qué es un campo en el contexto de la teoría electromagnética?

    -En el contexto de la teoría electromagnética, un campo es una perturbación en el espacio alrededor de una carga o un imán que se describe utilizando una estructura matemática, y que puede influir en otros objetos cercanos.

  • ¿Qué fenómenos se estudian en la teoría de campos gravitacionales y cómo se relacionan con los campos electromagnéticos?

    -La teoría de campos gravitacionales estudia la atracción entre masas, mientras que los campos electromagnéticos estudian la interacción entre cargas eléctricas. Ambos campos son conceptos fundamentales en la física que describen diferentes tipos de interacciones a distancia.

  • ¿Cuál es la relación entre la carga y el campo eléctrico?

    -La carga es la fuente del campo eléctrico. Una carga, ya sea positiva o negativa, perturba el espacio a su alrededor creando un campo eléctrico, que puede influir en otras cargas cercanas.

  • ¿Qué descubrimientos históricos ayudaron a entender la naturaleza de la carga eléctrica?

    -Los descubrimientos históricos que ayudaron a entender la naturaleza de la carga eléctrica incluyen las leyes de la electricidad establecidas por Benjamin Franklin, la identificación de electrones por J.J. Thomson, y el experimento de la gota de aceite de Robert Millikan para medir la carga del electrón.

  • ¿Qué son los electrones y cómo se relacionan con la carga eléctrica?

    -Los electrones son partículas subatómicas con una carga eléctrica negativa. Son fundamentales en la comprensión de la carga eléctrica y la conductividad en los materiales.

  • ¿Qué modelos atómicos se mencionan en el script y cómo contribuyen a la comprensión del átomo?

    -El script menciona varios modelos atómicos, incluyendo el modelo de Dalton que considera al átomo como una esfera inmutable, el modelo de Thomson que coloca electrones dentro de una 'nube' positiva, y el modelo de Rutherford que sitúa a los electrones en órbitas alrededor de un núcleo positivo.

  • ¿Cuál es la estructura del átomo según el modelo de Rutherford?

    -Según el modelo de Rutherford, el átomo tiene un núcleo muy pequeño y densamente compactado que contiene la mayoría de la masa y la carga positiva del átomo, y los electrones orbitan alrededor de este núcleo.

  • ¿Qué problema presentaba el modelo de Rutherford con respecto a la estabilidad de la materia?

    -El modelo de Rutherford no explicaba la estabilidad de la materia, ya que según la mecánica clásica, los electrones en órbita deberían perder energía emitiendo radiación electromagnética y colapsar en el núcleo, lo que no se observa en la realidad.

  • ¿Qué modelo atómico resolvió el problema de la estabilidad de la materia después del modelo de Rutherford?

    -El modelo de Bohr, que introdujo la idea de órbitas discretas y estables para los electrones, resolvió el problema de la estabilidad de la materia, evitando el colapso de los electrones en el núcleo.

Outlines

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🔌 Introducción a la Teoría Electromagnética Clásica

El primer párrafo introduce el curso de teoría electromagnética clásica, destacando su importancia en la mecánica y electrónica modernas. Se menciona que los aparatos caseros mecánicos eléctricos están ligados a los fenómenos eléctricos y magnéticos. El electromagnetismo se describe como una teoría de campos, donde las cargas y los imanes perturban el espacio a su alrededor. Se utiliza un ejemplo con una pelotita de reloj para ilustrar cómo la materia conductora y no conductora interactúa con campos eléctricos, introduciendo conceptos básicos como cargas, materiales conductores y no conductores.

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🚀 Fundamentos de la Teoría Electromagnética y Características de la Materia

El segundo párrafo profundiza en los conceptos básicos de la teoría electromagnética, como las cargas positivas y negativas y su interacción de repulsión o atracción. Se discuten los modelos atómicos históricos y se enfatiza la importancia de entender la estructura y propiedades de la materia, mencionando las siete propiedades fundamentales de los objetos materiales. Se plantea la pregunta central sobre la composición de la materia y se introduce la idea de que los átomos son los componentes básicos, con el átomo de hidrógeno como el más simple y abundante.

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🌐 Evolución de los Modelos Atómicos y Descubrimiento del Electrón

Este párrafo sigue la evolución de los modelos atómicos, desde la filosofía de Demócrito y Leucipo hasta el modelo atómico de Dalton. Se describe el descubrimiento del electrón por JJ Thomson y su modelo de la 'nube esférica', donde los electrones están dispersos dentro de un núcleo positivo. También se menciona el experimento de Millikan sobre la medición de la carga del electrón, estableciendo la 'carga fundamental' en la naturaleza.

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💥 Experimentos Clave en la Comprensión Estructural del Átomo

El cuarto párrafo narra los experimentos de Goldstein, Rutherford y Soddy que llevaron al descubrimiento de partículas alfa, beta y gamma, y cómo estos experimentos contribuyeron a la comprensión de la estructura atómica. Se destaca el experimento de Rutherford con rayos alfa y su lámina de oro, que resultó en la propuesta del modelo nuclear del átomo, donde el núcleo contiene la mayoría de la masa y la carga positiva, y los electrones orbitan alrededor del núcleo.

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🌌 El Modelo Nuclear y sus Discrepancias con la Mecánica Clásica

Este párrafo explora el modelo nuclear propuesto por Rutherford, donde el núcleo atómico es muy pequeño y contiene casi todo la masa y la carga positiva, y los electrones están orbitando a una gran distancia. Se señala la discrepancia con la mecánica clásica, ya que según esta, los electrones perderían energía al emitir radiación electromagnética y colapsarían en el núcleo, lo cual no se observa en la estabilidad de la materia. Esto indica que algo falla en la explicación del modelo de Rutherford.

25:10

🔄 Problemas con la Estabilidad del Átomo y Aparecido del Modelo de Bohr

El sexto y último párrafo menciona el problema de la estabilidad del átomo según el modelo de Rutherford, donde la mecánica clásica predice el colapso de los electrones en el núcleo. Se introduce el modelo de Bohr como una solución a este problema, sugiriendo que los electrones orbitan en estados discretos de energía sin radiar, lo que explica la estabilidad observada en la materia.

Mindmap

Keywords

💡electromagnetismo

El electromagnetismo es un campo de la física que estudia las interacciones entre las cargas eléctricas y los campos magnéticos. Es fundamental para entender muchos de los aparatos electrónicos y mecánicos utilizados en la vida cotidiana. En el video, se menciona como una teoría de campos que describe fenómenos eléctricos y magnéticos a través de una estructura matemática.

💡carga eléctrica

La carga eléctrica es una propiedad de la materia que puede ser positiva o negativa y es responsable de los fenómenos eléctricos. En el script, se discute cómo las cargas de igual signo se repelen y las de diferente signo se atraen, lo cual es esencial para entender cómo funciona la electricidad.

💡átomo

El átomo es considerado el componente básico de la materia, compuesto de un núcleo y electrones en órbita. En el video, se explora cómo el modelo atómico ha evolucionado a lo largo de la historia, desde la idea de que los átomos son indivisibles hasta la comprensión moderna de su estructura.

💡núcleo atómico

El núcleo atómico es la parte central del átomo que contiene la mayoría de su masa y carga positiva, compuesto principalmente de protones y neutrones. En el script, se describe cómo el modelo de Rutherford cambió la comprensión del núcleo al sugerir que es muy pequeño y densa en comparación con el tamaño del átomo completo.

💡electrón

El electrón es una partícula subatómica con una carga negativa que orbita alrededor del núcleo atómico. Se menciona en el video en el contexto de su descubrimiento y su importancia en la estructura del átomo, así como su papel en la conductividad eléctrica.

💡materia

La materia es cualquier sustancia que tiene masa y ocupa espacio. En el video, se discute cómo todos los objetos a nuestro alrededor están compuestos de materia, la cual se puede entender a través de sus propiedades fundamentales como masa, volumen, energía, etc.

💡modelo atómico

Un modelo atómico es una representación teórica de cómo se estructuran los átomos y sus componentes. En el script, se revisan varios modelos atómicos a lo largo de la historia, desde los filósofos griegos hasta los experimentos de JJ Thomson y Ernest Rutherford.

💡leyes de Newton

Las leyes de Newton son principios fundamentales de la mecánica clásica que describen el movimiento de los objetos. En el video, se menciona cómo estas leyes se aplican para describir el movimiento de cargas eléctricas y la interacción entre ellas.

💡fenómenos magnéticos

Los fenómenos magnéticos se refieren a la atracción o repulsión entre objetos debido a campos magnéticos. En el script, se discute cómo estos fenómenos están íntimamente ligados con los conocimientos de fenómenos eléctricos y son parte de la teoría electromagnética.

💡campo electromagnético

El campo electromagnético es una representación de las fuerzas que actúan sobre las cargas eléctricas y los materiales magnetizados. En el video, se destaca cómo el electromagnetismo es una teoría de campos, donde las perturbaciones en el espacio a través de cargas o imanes se describen matemáticamente.

Highlights

Inicio del curso de introducción a la teoría electromagnética clásica.

Importancia de la electrónica y mecánica en la vida cotidiana.

La teoría electromagnética describe fenómenos eléctricos y magnéticos.

Electromagnetismo como teoría de campos, con cargas y imanes perturbando el espacio.

Demostración de campo eléctrico con una pelotita y una esfera metálica.

Introducción a la materia conductora y no conductora.

Explicación de la atracción y repulsión entre cargas.

Historia de la teoría electromagnética y su fundamento en la mecánica clásica de Newton.

Inicio del capítulo sobre carga y materia.

Propiedades de los objetos materiales y su estructura atómica.

La materia está compuesta de átomos, los cuales son los componentes básicos.

Historia y evolución de los modelos atómicos desde Demócrito hasta JJ Thomson.

Experimento de JJ Thomson con rayos catódicos y descubrimiento de electrones.

Determinación de la carga fundamental del electrón.

Modelo atómico de JJ Thomson con núcleo positivo y electrones distribuidos.

Experimento de Rutherford con rayos alfa y la lámina de oro, desafiando el modelo de Thomson.

Propuesta del modelo nuclear de Rutherford con un núcleo denso y electrones en órbitas exteriores.

Discusión sobre la estabilidad de la materia y el modelo de Rutherford.

Introducción del modelo de Bohr como solución al problema de estabilidad en el átomo.

Transcripts

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vamos a iniciar ahora el curso de lo que

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es introducción a la teoría

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electromagnética

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clásica

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básicamente hoy en día como te darás

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cuenta la mecánica como la electrónica

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está íntimamente ligada muchos de los

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aparatos caseros ahora son básicamente

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mecánicos eléctricos y muchos están

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íntimamente ligados con los

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conocimientos de fenómenos eléctricos y

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de fenómenos magnéticos claro también

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toda la mecánica que va al caso entonces

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es muy importante tener claro el punto

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de vista de ingeniería todo estudiante

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que quiere llevar una carrera así o para

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conocimiento general lo que es una

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introducción a la teoría

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electromagnética clásica

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ahora

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que estudia

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básicamente estudia la descripción y las

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leyes

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importante descripción y las leyes que

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rigen los fenómenos eléctricos y

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magnéticos

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y eso es básicamente lo que vamos a

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tratar de comprender estos fenómenos de

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eléctricos y magnéticos describiendo o

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sea haciendo un lenguaje matemático y

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formulando tus leyes como todas las

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leyes que rigen estos fenómenos

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el electromagnetismo es una teoría de

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campos que quiere decir eso ya hemos

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trabajado antes la teoría de campos

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cuando vimos el campo gravitacional si

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te recuerdas pero ahora vamos a trabajar

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por ejemplo ya sea con una carga

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o con mi mano y resulta ser que si yo

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tengo una carga acá un imán acá entonces

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ya sea la carga o el imán o ambos

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perturba el espacio a su alrededor

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estableciendo ciertas propiedades

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a las cuales se le asocia una estructura

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matemática para su descripción

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te quiero mostrar esa idea de campo

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y dije que bien acá tenemos una pelotita

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del reloj x bañada con una pintura negra

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con tendencia conductora

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acá tenemos una esférica de metal hueca

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por dentro

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unida a una barra no conductora

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obviamente este material es conductor ya

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poco a poco vamos a ir definiendo que se

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entiende por un materia de conductor que

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se entiende que lo material no conductor

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y otras definiciones pero en este

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momento quiero que observe porque lo que

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quiero poner en evidencia está esta idea

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que te digo el electromagnetismo es una

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teoría de campos

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entonces

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tenemos esto acá

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luego te presento una regla de plástico

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que también es una conductora un paño de

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seda acá básicamente

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estoy tratando de que la regla tenga una

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propiedad fundamental que es que los

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átomos por así decirlo o una tableta

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material es neutra

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ahora hacer con la regla

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a la espera metálica como observarás

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la pelotita que está aquí al lado

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básicamente

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no se ve perturbada está tranquilo ahora

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fíjate lo que voy a hacer voy a afrontar

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acá

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fíjate aquí hay algo en este espacio y

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acá hay algo

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y acá hubo algo tenía en este espacio

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que perturbó a esta pelotita

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entiendes o sea

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una carga por ejemplo perturba el

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espacio a su alrededor estableciendo

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ciertas propiedades

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cuenta sea acá yo lo miro lo puedo

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observar el efecto mira esto

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acerco acá ahora pongo mi dedo

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y la pelotita ya queda oscilando como si

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fuera un sistema mecánico de un péndulo

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simple ahora quito mi dedo

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y ahora quito la regla

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qué pasó ahí

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estas son preguntas que nos vamos a ir

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haciendo pero mira ahí hay un efecto de

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campo porque porque algo está

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perturbando el espacio alrededor

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y esa perturbación en el espacio tendrá

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ciertas propiedades y le vamos a asociar

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un carácter matemático para su

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descripción ahora

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a través de la historia se sabe que

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existen dos tipos de cargas positivas y

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negativas donde carga de igual signo se

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repelen y cargas de diferente signo se

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atrae esto ya es conocido por nosotros

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entonces

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qué podría decir aquí

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a carlos por ejemplo está experimentando

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todavía un efecto de carga pero mira ahí

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se está atrayendo

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o sea que básicamente podría decir que

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estoy jugando con otro tipo de carga

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y qué pasa cuando toco

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y la tiró la regla

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pero acá te estoy mostrando que hay dos

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tipos de carga según los estudios a

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través de la historia carga de igual

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signo se repelen y carga de diferente

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signo se atrae entonces como sea el

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proceso de carga

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como usted transfiere una carga

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del paño a la regla es la regla al año

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quiénes son los culpables entonces esto

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lo vamos a ir conociendo poco a poco

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acá puedes observar otra vez el efecto

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de campo como vídeo todo queda tranquilo

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quito vídeo quito en la regla y se

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observa ahí que diría estuvo será una

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atracción o reclusión

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o sea será que cambian de polaridad de

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cara a la carga negativa de de vez en

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cuando cómo explicarías

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ahora

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cuando me refiero

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a una teoría

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electromagnética clásica es por qué

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su fundamento teórico todo lo que está

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fundada teoría está basada en la

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mecánica clásica o en la mecánica de

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isaac newton

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se sigue utilizando el concepto de por

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ejemplo de objetos cargados ya sea

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positiva o negativamente como partículas

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así como trabajamos la pelotita de tenis

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por ejemplo como una partícula que sigue

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tratando la idea de una trayectoria de

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cantidad de cinemática su posición su

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velocidad de aceleración

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o también se utilizan las leyes de

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newton para describir el movimiento de

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las cargas y más energía todo lo que

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hemos visto de los cursos anteriores

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tanto en la física gráfica como en la

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física 1 hemos trabajado a continuación

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entonces comenzamos con el primer

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capítulo que le vamos a titular carga y

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materia

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empezamos entonces con el capítulo

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primer capítulo que es carga y materia y

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veamos los objetos

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los objetos a nuestro alrededor como por

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ejemplo una pelota el aire

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una planta

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una preciosa plantita acá

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nuestro cuerpo

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todo por así decirlo está estructurado

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de materia la cual nos brinda

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localizarnos en el espacio-tiempo

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no estás ahí yo estoy aquí

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posee energía como por ejemplo ya través

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de la energía es igual a la masa o la

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velocidad de la luz al cuadrado

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o sea que

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este cuerpo ya sea por ejemplo la pelota

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o ya sea por ejemplo este objeto

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imantado o esta regla o la planta

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posee propiedades posee otras

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propiedades como masa volumen de entidad

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a temperatura energía mecánica energía

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interna aumento dipolar eléctrico

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y también momento dipolar magnético y

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más o sea que en pocas palabras todos

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los objetos materiales posee siete

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propiedades ahora

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básicamente

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la pregunta fundamental es de qué está

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hecha la materia

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y central

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se puede considerar a la materia

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estructurada por átomos

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estructurada por átomos

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o sea los átomos se consideran como los

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componentes básicos de la materia pero y

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los átomos quiénes son ellos bueno pues

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te agarras a una tabla periódica y aquí

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podrás ver todo este conjunto de átomos

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el más fundamental de todos y el más

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simple el más abundante en la en el

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universo es el átomo de hidrógeno

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después decidirá cómo de helio después

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del litio el berilio el boro el carbono

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nitrógeno oxígeno el flor el neón y así

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sucesivamente aquí en la tabla periódica

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puede ver una cantidad de átomos y todos

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ellos tendrán sus propiedades así lo

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puedes averiguar la periódica pero lo

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importante es que estos átomos

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estructura la materia

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por los componentes básicos de la

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materia es la idea fundamental

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la siguiente pregunta será como es el

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átomo de que está constituido como esta

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estructura interna es la curiosidad cómo

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está el átomo entonces a través de la

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historia se han hecho modelos de

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diferentes formas de cómo uno puede

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imaginarse el átomo

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verlo cómo es cómo se estructura para

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decir bueno ese es el átomo

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y se han hecho muchos modelos

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en vista de que la estructura básica de

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la materia está dada por los átomos es

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conveniente dar un vistazo general sobre

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lo que son modelos atómicos empecemos

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por ejemplo con los filósofos demócrito

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y leucipo cuatrocientos años antes de

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cristo ya imagínate cuatrocientos años

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antes de cristo o sea que la materia que

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decían ellos está constituida de

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pequeñas partículas creamos átomos

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ahí nace la palabra átomo que en griego

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significa indivisibles otra propiedad

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que le dio demócrito y los tipo es que

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el átomo debe ser eterno e inmutable ahí

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lo tenemos entonces ahí está el primer

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modelo que no se hizo bajo un punto de

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vista experimental sino que se hizo bajo

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un punto de vista filosófico pero ya

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queda claro lo que es constituida de

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partículas y ahí nace la palabra átomo

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luego según la historia pasaron más de

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2.200 años

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y en 1808 fíjate es una fecha muy

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cercana a nuestro tiempo comparado con

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2.200 años

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en 1808 se establecen las leyes clásicas

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de la química

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aparece el modelo atómico de salto

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dalto retoma la idea de demócrito que la

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materia está compuesta de partículas a

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la cual le llamo átomos

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luego el modelo de él era como si fueran

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los átomos fueran pequeñas esferas donde

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hay diferentes átomos cada uno con sus

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propiedades

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luego los compuestos se forman al

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combinarse diferentes átomos en

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proporciones sencillas como por ejemplo

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acá te estoy simulando según dato lo que

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es la molécula de agua donde está

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compuesta de los átomos de hidrógeno

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y una toma de oxígeno

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h dos ojos

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y ahí entonces la idea central de salto

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luego aparece el modelo de jj thomson

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para 1897

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y ya tenía en 1897 en el estudio de la

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conductividad eléctrica de gases a bajas

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presiones

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todos son trabajando con los rayos

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catódicos lo puedes ver acá

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tú ves claramente a los católicos

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de esos rayos y bueno uno te preguntan

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decir cuyos rayos aparte cuando te das

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cuenta son de enviados por un campo

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magnético esta desviación de los rayos

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con un campo magnético dio la idea a

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todos donde que eran partículas cargadas

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eléctricamente pero qué tipo de

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partículas era esta es la parte

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fundamental del experimento acá

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towson trabajando con los rayos

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catódicos como acaba de ver propuso que

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los rayos no son más que partículas

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cargadas eléctricamente a las cuales

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llamó electrones y lo vamos a simbolizar

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con una y una rayita de cal como sin

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tipo lizando último negativo

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ya vamos a ver qué significa eso lo

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importante del experimento de todos son

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es que el vino y simplemente dijo hay

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partículas cargadas eléctricamente pero

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no sabía que eran electrones

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pero lo interesante que él propuso que

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estas partículas tenían que ser

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electrones y decidió medir la relación

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entre la carga de esa partícula creación

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el electrón respecto a su masa y le dio

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este valor

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luego se propuso a medir su carga

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para obtener la masa pero estuvo un poco

play15:36

dificultoso la parte mental hasta que en

play15:40

1909 el experimento de mi liga de la

play15:44

gota de aceite

play15:46

tenía como objetivo medir la carga del

play15:49

electrón

play15:50

y este experimento de la carga del

play15:52

electrón vale 1.021 77 33 con 10 en la

play15:56

menos 19 desploma esta va a ser llamada

play15:59

como vamos a ver la carga fundamental la

play16:02

carga más pequeña en la naturaleza bajo

play16:04

el punto de vista atómico

play16:07

ya teniendo entonces la carga del

play16:08

electrón el propósito era encontrar o

play16:12

encontrando que así la masa de este

play16:15

electrón ahora el modelo que proponen jj

play16:18

toxo es semejante al de dalton en el

play16:21

sentido en que los imagina como una

play16:22

esfera

play16:24

como una nube una nube esférica y esta

play16:28

nueva esférica toda ella está cargada

play16:31

positivamente tanto en su exterior como

play16:34

minuto interior toda la esfera está

play16:37

cargada positivamente

play16:43

y luego propone

play16:46

es insertarlo a las cargas negativas que

play16:49

somos los electrones como si fueran

play16:52

hasta dentro de un pudín

play16:57

y entonces propone tu modelo tiene una

play17:00

gran esfera positiva y dentro de esta

play17:02

esfera se colocan

play17:04

los electrones básicamente ese sería el

play17:08

modelo de thompson

play17:11

y luego seguimos con el experimento de

play17:14

luz del sol estamos allí por el año 1910

play17:20

el cual le dio la primera estructura al

play17:23

acomodo y esto es muy importante la

play17:25

estructura al átomo porque en la época

play17:29

de los pilotos

play17:31

demócrito básicamente ahí no bien ellos

play17:34

decía que la como no tenía estructura

play17:36

era indivisible

play17:38

era eterno contar con tampoco finalmente

play17:41

era una esfera

play17:43

que tenía que estar propiedades pero es

play17:46

con bruce beresford donde se da la

play17:49

primera estructura a la toma como así

play17:52

pues mira mejor estaba estudiando en

play17:54

aquellos tiempos lo que era la actividad

play17:57

y mostró por medio de una de un elemento

play18:00

rededor tribus que habían partículas que

play18:04

salían de este elemento

play18:08

al hacer un experimento donde las

play18:10

partículas pasaban por medio de un campo

play18:12

eléctrico

play18:13

estas partículas se desviaban de

play18:15

diferentes maneras una de ellas tomaban

play18:17

esta dirección donde le llamo rayos beta

play18:21

hoy sabemos que los rayos beta muestran

play18:23

más que un montón de electrones de

play18:25

movimiento con alta velocidad luego

play18:28

aparecen los rayos gamma los rayos gamma

play18:31

nos han compuesto de partículas con

play18:32

ondas electromagnéticas va al punto de

play18:34

vista clásico es una onda

play18:37

electromagnética luego hay otra

play18:40

desviación y estafan hechos por traidor

play18:43

alfa hoy sabemos en los rayos alfa no

play18:47

son más que el núcleo como vamos a ver

play18:49

del átomo de helio es el núcleo del

play18:52

átomo del yo está compuesto de dos

play18:53

protones y dos neutrones básicamente

play18:56

tiene carga positiva con un valor de más

play18:58

dos en donde es la cabeza fundamental en

play19:01

el experimento de rutherford como puedes

play19:03

observar básicamente él puso una lámina

play19:06

muy delgada de oro

play19:09

disparos un montón de rayos alfa como

play19:14

pues de peratta

play19:16

estos rayos alfa que eran partícula

play19:18

positiva y entonces resulta ser que de

play19:22

120 mil partículas sólo una rebotaba en

play19:27

dirección diferente o sea

play19:30

imagínate esto por ejemplo

play19:33

acá tenemos

play19:36

los átomos

play19:38

y que componen la lámina de oro y por

play19:43

aquí vienen las tales partículas

play19:44

cargadas algo

play19:48

si hacemos evidencia acerca del átomo él

play19:51

jj thompson es lógico pensar que todo

play19:54

esto como teherán cargadas positivamente

play19:59

voy a decirlo

play20:05

y entonces cuando una partícula alfa

play20:06

venía por acá era lógico que tenía tiene

play20:09

el viaje porque acuérdate de este

play20:11

principio carga de igual signo

play20:14

pl todo este gran núcleo según el modelo

play20:17

de tomtom era una carga positiva

play20:22

y entonces todas estas partículas que

play20:24

venían acá se desviaban

play20:26

ya tenía por acá se desviaba pero qué

play20:29

pasa

play20:30

en el experimento del profesor que

play20:33

observa que el montón de partículas

play20:34

pasan pasan de largo pasan de largo

play20:38

todas ellas pasan pasan hasta que de

play20:42

repente una bien que se debía viene otra

play20:46

por acá y del día pero de alrededor de

play20:51

unas 20 mil

play20:53

partículas alfa una de ellas se desviaba

play20:58

mira qué cosa más contradictoria

play21:01

o sea que era una gran cantidad de

play21:03

partículas que se detectaban por este

play21:06

lugar

play21:08

mientras que muy pocas se detectaban

play21:11

en el sentido de que

play21:14

se desviaban de sus trayectorias

play21:16

entonces básicamente en su modelo

play21:19

matemático la única explicación que lo

play21:22

de todo vino dijo bueno aquí está

play21:25

básicamente el átomo y se imaginó

play21:29

así y en la teoría venía la partícula

play21:33

alfa

play21:35

y utilizó toda la teoría mecánica porque

play21:37

la dispersión

play21:39

cuando la partícula estaba muy alejada

play21:42

de lo que eran este puntito que está ahí

play21:44

la partitura pasaba de largo con mucho

play21:48

cuidado las partículas se desviaba

play21:53

se acercaba por acá modelo de distorsión

play21:56

utilizando la teoría de la dispersión de

play21:59

partículas llegó a la conclusión de que

play22:02

la carga positiva no estaba distribuida

play22:04

según el modelo de thompson sino que

play22:07

estaba ubicada en un espacio muy pequeño

play22:11

pero tan pequeño y la pregunta es qué

play22:14

tan pequeño

play22:19

hay una unidad que nos va a interesar

play22:20

que se llama un permiso

play22:28

se describe así inter me enfermé

play22:32

equivale a decir 10 al menos 15

play22:37

metros imagínate 10 a las menos 15 algo

play22:41

muy pequeño

play22:43

10 el a menos de una millonésima de un

play22:46

metro y lo divides en un millón de

play22:49

partes va a tener una millonésima de

play22:51

metros

play22:52

sería 10 a la menos 6

play22:54

una billonésima sea un millón de

play22:57

millones si dividimos un metro en un

play23:00

avión estima que un millón de millones

play23:04

de pedacitos imagínate yo me logré

play23:07

imaginar serían 10 al menos 12 cara

play23:10

menos 12 y aquí tenemos 10 de la menos

play23:13

15

play23:15

o sea que todavía hay una y 10 al menos

play23:18

36 mil partes de una billonésima ahí

play23:22

vamos a encontrar entonces

play23:24

un fermín pues resulta ser que el modelo

play23:28

de rutherford dice el núcleo

play23:32

tiene una aproximación de un día a otro

play23:35

imaginando lo que en forma circular como

play23:37

una esfera

play23:41

ahí tiene un diámetro del orden de un

play23:44

fermín

play23:46

o sea diez hermanos quince metros

play23:49

y luego dice que los electrones están

play23:54

alrededor

play23:56

vamos a ponerlo aquí así por ejemplo

play23:58

están alrededor fuera del núcleo

play24:03

y así

play24:04

pero

play24:06

que se encuentra

play24:09

orbitando digamos los días alrededor de

play24:11

él qué tipo de trayectorias pues no está

play24:15

preocupante en este momento simplemente

play24:16

dice que están habilitando los

play24:18

electrones por ahí se verán partículas

play24:21

están por ahí orbitando

play24:24

puede ser cualquier tipo de trayectoria

play24:26

la más sencilla sería una circular pero

play24:29

que el orden donde ellos se encuentran

play24:31

es de 10 a la menos 11 metros

play24:36

aquí tenemos un orden de 10 al menos 15

play24:39

metros

play24:41

este bien esta es la menos once metros

play24:44

escrito en las unidades de perm y quería

play24:47

decir

play24:49

10.000 fermentos

play24:52

imagínate qué significa eso

play24:55

mira pues imagínate aquí está el glúteo

play24:59

por ejemplo donde bueno su diámetro

play25:05

tiene un tamaño de un fermín pues

play25:10

rutherford dice que en este pequeño

play25:14

núcleo está casi el 99.99 99 el 70 por

play25:20

ciento de la masa del átomo

play25:26

y que allí se encuentran toda la carga

play25:28

positiva

play25:30

como vamos a ver se van a hacer los

play25:33

llamados protones también ahí adentro se

play25:36

encuentran los llamados neutrones como

play25:38

veremos más tarde pero en este momento

play25:40

rulfo nos dice que en este pequeño

play25:43

espacio de este orden está casi

play25:47

concentrada toda la masa y ahí está la

play25:50

carga positiva luego

play25:53

en un orden de 10 a la menos 20 metros o

play25:56

sea 10 mil verdes están los electrones

play26:00

para efectos de medición para nosotros

play26:02

que de cuenta que la pelotita tiene un

play26:06

diámetro de un metro ahora dónde estaría

play26:10

el electrón o bueno esto tiene un

play26:13

diámetro de un fermín y el electrón se

play26:15

encuentra por así decirlo fuera del

play26:17

núcleo a buena distancia de

play26:20

aproximadamente 10.000 ferme quiere

play26:22

decir que un electrón se encontraría a

play26:24

5000 m de distancia

play26:27

viene lo como radio 5000 fermín pero si

play26:30

los vehículos metros este tiene un metro

play26:32

el radio lo metería ubicado en el

play26:35

electrón sería de 5 mil metros o sea 5

play26:40

km

play26:41

imagínate eso si esto fuera de un metro

play26:44

el núcleo donde estaría el primer

play26:47

electrón cuando tendríamos que caminar

play26:50

para encontrar al primer electrón

play26:53

5 km no te parece increíble por eso es

play26:57

que dicen que el átomo básicamente está

play26:59

vacío donde todas las cargas positivas

play27:01

está concentrada en un pequeño espacio y

play27:05

los electrones están fuera de este

play27:07

pequeño espacio llamado núcleo

play27:09

a una distancia muy lejos de él

play27:12

y entonces lo que se llama la primera

play27:15

estructura del átomo

play27:18

ya una vez ya se va entendiendo de la

play27:21

idea entonces básicamente aquí aparece

play27:25

lo que es

play27:27

aquella expresión famosa de un átomo

play27:30

donde tenemos ahí un núcleo algo muy

play27:33

pequeño y alrededor de él

play27:35

bueno puede estar comenzando a aparecer

play27:37

lo que son los electrones

play27:43

en este modelo un pequeño fallo y es que

play27:47

resulta ser y es tan interesante porque

play27:49

digamos que está el núcleo

play27:51

y está el electrón aquí girando de una

play27:53

teoría del universo está girando acá

play27:56

pues resulta ser que según la mecánica

play27:59

clásica cuando un electrón está girando

play28:02

supongamos de una órbita circular

play28:03

entonces él experimenta una fuerza

play28:06

radial y aquí el centro

play28:08

qué es lo que vamos a ver más adelante

play28:10

como la ley de colom pero esta fuerza

play28:13

que experimenta el electrón implica que

play28:15

lo acelera según la ley de la mecánica y

play28:18

una vez que está acelerado radio ondas

play28:21

electromagnéticas y al radio esas ondas

play28:24

electromagnéticas el electrón va

play28:26

perdiendo energía y entonces resulta ser

play28:28

que en el modelo de robert fox no

play28:31

explica qué es lo que está pasando sino

play28:33

que el electrón va perdiendo energía

play28:35

saca un espectro de luz de diferentes

play28:39

colores hasta que de repente colapsa en

play28:42

el núcleo

play28:44

y eso no te observa

play28:47

lo que se observa a diario es una gran

play28:49

estabilidad de la materia

play28:52

o sea que en pocas palabras algo está

play28:54

mal

play28:55

aunque el modelo explicaba muchas cosas

play28:58

pero no explicaba la estabilidad de la

play29:00

toma entonces aparece otro modelo que es

play29:04

el que ya llamamos el modelo de voz

play29:32

ah

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