Fuerzas fundamentales

Las fuerzas fundamentales las fuerzas del Universo que no se pueden explicar en función de otras más básicas. Las fuerzas o interacciones fundamentales conocidas hasta ahora son cuatro: gravitatoria, electromagnética, nuclear fuerte y nuclear débil.

La gravitatoria es la fuerza de atracción que un trozo de materia ejerce sobre otro, y afecta a todos los cuerpos. Es una fuerza muy débil pero de alcance infinito.

La fuerza electromagnética afecta a los cuerpos eléctricamente cargados, y es la fuerza involucrada en las transformaciones físicas y químicas de átomos y moléculas. Es mucho más intensa que la fuerza gravitatoria y su alcance es infinito.

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Historia del atomo

En la antigüedad se consideraba al átomo como las partículas más pequeñas, indivisibles. Después se descubrió que el átomo no era la partícula más pequeña, ya que el átomo es formado por otras partículas mas pequeñas. Los electrones giran alrededor de un núcleo. El núcleo se forma por otras partículas menores que giran equidistantes entre sí, y que son los protones, neutrones, positrones y mesones. Se sabía desde comienzos del siglo XX que el átomo poseía una estructura; hoy puede descomponerse ésta en sus partes constitutivas.

Las partículas que forman al átomo son los elementos básicos de construcción de toda la materia. Constituyen además la fuente principal de la luz, la base del magnetismo, el lugar de emplazamiento normal de los electrones que corporeizan la electricidad y los conceptos fundamentales de la química.

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El atomo

El átomo es la partícula o unidad de materia más pequeña capaz de combinarse con otra u otras, para formar un compuesto químico. La física y la química modernas postulan que toda la materia está constituida por átomos o combinaciones de éstos en forma de moléculas.

Las fuerzas que mantienen unidos a los átomos en la molécula son primordialmente de naturaleza eléctrica. El átomo es la unidad más pequeña posible de un elemento químico.

Tamaño del átomo

La curiosidad acerca del tamaño y masa del átomo atrajo a cientos de científicos durante un largo período  en el que la falta de instrumentos y técnicas apropiadas impidió lograr respuestas satisfactorias.

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El electron

El electrón es una partícula de carga eléctrica negativa, que forma parte del átomo y constituye la electricidad.

Descubrimiento del electrón

En la segunda mitad del siglo XIX, diversos investigadores se dedicaron a estudiar los efectos que producía una descarga eléctrica en gases encerrados en un tubo de vidrio a muy baja presión.

Emplearon un tubo de vidrio cuyo interior contaba con dos placas metálicas (Electrodos) conectadas una al polo positivo y otra al polo negativo de una fuente de alta tensión, actuando como ánodo y cátodo respectivamente.

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Teoria atomica de Dalton

En 1808 aproximadamente, Dalton define a los átomos como la unidad constitutiva de los elementos (retomando las ideas de los atomistas griegos). Las ideas básicas de su teoría, publicadas en 1808 y 1810 pueden resumirse en los siguientes puntos:

La materia está formada por partículas muy pequeñas para ser vistas, llamadas átomos.
Los átomos del mismo elemento son idénticos en todas sus propiedades, incluyendo el peso.
Diferentes elementos están formados por diferentes átomos.
Los compuestos químicos se forman de la combinación de átomos de dos o más elementos, en un átomo compuesto; o lo que es lo mismo, un compuesto químico es el resultado de la combinación de átomos de dos o más elementos en una proporción numérica simple.

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El protón y el núcleo

En la investigación sobre los efectos producidos por el paso de una descarga eléctrica en gases a sometidos a muy baja presión utilizando un cátodo perforado, detrás de este se observó un fino haz de luz al cuál denominaron rayos canales.

El estudio de los denominados rayos canales permitió observar que estaban compuestos por partículas cargadas positivamente y las cuales tenían una masa 1,840 veces mayor que la de los electrones. A estas partículas se les denominó protones.

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Magnetismo de imanes

El magnetismo de los imanes

El estudio del comportamiento de los imanes pone de manifiesto la existencia en cualquier imán de dos zonas extremas o polos en donde la acción magnética es más intensa. Los polos magnéticos de un imán no son equivalentes, como lo prueba el hecho de que enfrentando dos imanes idénticos se observen atracciones o repulsiones mutuas según se aproxime el primero al segundo por uno o por otro polo.

Para distinguir los dos polos de un imán recto se les denomina polo norte y polo sur. Esta referencia geográfica está relacionada con el hecho de que la Tierra se comporte como un gran imán.

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