Conceptos Esenciales de Física y Ciencias de la Tierra: Energía, Atmósfera, Geología y Más

Energía y Fusión Nuclear

Tema 7: La Fusión Nuclear. Consiste en unir núcleos pequeños para construir un núcleo más grande. Un átomo de deuterio y otro de tritio (dos tipos de átomos de hidrógeno) se combinan para formar un átomo de helio, quedando un neutrón independiente.

Brisa Marina

En las zonas costeras de clima caluroso, como el litoral mediterráneo, tanto la tierra como el mar son calentados por el sol; pero el suelo rocoso se calienta mucho más rápidamente que el agua. El suelo calienta el aire situado sobre él, que tiende a subir como ascendencia térmica.

Energía Solar

Del total de la energía solar que llega finalmente a la Tierra en forma de radiación luminosa:

• Es absorbida por las moléculas de gas.
• Es reflejada por el suelo, las nubes y el agua, de manera que vuelve al espacio.
• Es dispersada por las moléculas de gas y polvo, es decir, los rayos de luz visible se desvían en todas direcciones.
• Esta energía reflejada, que supone casi la tercera parte de la recibida, se denomina albedo.
• Las nubes absorben parte de la energía y reflejan otra parte hacia el espacio.

Radiaciones Solares

De las radiaciones que llegan a nuestro planeta destacan:

• La luz visible para los seres humanos, que es la que llega en su mayor parte a la Tierra.
• La radiación infrarroja, de menor energía, es la responsable del calor que recibe la Tierra. Son absorbidas por el CO₂ y el H₂O(v).
• La radiación ultravioleta, de mayor energía (puede dañar los tejidos de los seres vivos), es frenada por la capa de ozono.

La Atmósfera

La atmósfera de la Tierra es la capa gaseosa que la envuelve. Permanece unida a ella por la fuerza de la gravedad.

Composición de la Atmósfera

Está formada por distintos gases que se comportan como un gas único:

• Nitrógeno (78%) y oxígeno (21%), principalmente.
• Argón, casi un 1%.
• Dióxido de carbono, ozono y otros gases en proporciones muy pequeñas.
• Vapor de agua, su proporción varía de unas zonas a otras, 2% en la selva tropical húmeda y mínima en los desiertos.
• Partículas sólidas en suspensión como polvo, cenizas, cristales de sal o granos de polen.

Importancia de la Atmósfera

La atmósfera es indispensable para la existencia de la vida sobre nuestro planeta; regula la temperatura de la superficie y contiene los componentes necesarios para la vida de animales y plantas (O₂ y CO₂).

Troposfera

Es la capa más baja, que se extiende desde la superficie terrestre hasta una altura media de 11 km.

Isobaras e Isotermas

Isobaras: son aquellas líneas imaginarias que unen puntos de la Tierra cuya presión es igual.

Isotermas: curvas que unen puntos de la Tierra en que la temperatura media del aire es idéntica en un periodo dado.

Frentes, Borrascas y Anticiclones

Un frente es una zona en la que entran en contacto una masa de aire fría y otra de aire caliente.

Las borrascas se originan en lugares a los que asciende el aire caliente.

Los anticiclones traen tiempos estables y soleados.

Inversión Térmica

Es cuando el aire situado arriba está más caliente que el cercano al suelo.

Efecto Invernadero

Este efecto tiene la capacidad de guardar mucha energía.

Efecto invernadero natural: es el que ejerce la atmósfera en condiciones normales gracias a su contenido de dióxido de carbono y vapor de agua.

Efecto invernadero inducido: es el provocado por el hombre, que lleva al aumento del dióxido de carbono y, por tanto, al aumento de las capas de gases de efecto invernadero, impidiendo que salgan los rayos solares.

Geología: Erosión, Meteorización y Agentes Geológicos

Tema 8: Erosión. Es la rotura y desgaste de las rocas y, simultáneamente, es movida de su lugar de origen.

Meteorización

Es el conjunto de procesos, debidos a los agentes geológicos, que producen la rotura y disgregación de las rocas. Existen tres tipos de meteorización: química, mecánica y biológica.

Deflación y Corrosión

Deflación: el viento levanta las partículas pequeñas y deja las grandes en el suelo, dejando un paisaje reg o desierto de piedras.

Corrosión: es un tipo de abrasión en el que las partículas actúan como proyectiles desgastando las rocas con las que chocan. Cuando las partículas arrastradas por el viento son depositadas, forman los desiertos de arena o erg.

Agentes Geológicos

Son las máquinas que, de forma natural, modelan el paisaje, transportan materiales y los acumulan en forma de sedimentos. Clasificación de los agentes geológicos: el viento, los glaciares, las aguas salvajes, los ríos, las aguas subterráneas y el mar.

Vulcanismo y Fenómenos Relacionados

Tema 9: Volcán. Se denomina volcán a cualquier grieta en la Tierra por la que sale materia incandescente procedente del interior.

Gradiente Geotérmico

Es el aumento de temperatura desde la superficie de la Tierra hacia el interior.

Vulcanismo

Es el fenómeno que produce la salida a la superficie terrestre de rocas que se han fundido en el interior de la corteza.

• Terremotos: son movimientos bruscos y breves de la corteza terrestre.
• Deriva continental: consiste en desplazamientos horizontales lentos de los continentes.
• Isostasia: son movimientos verticales lentos de la corteza terrestre, que en algunos lugares tiende a hundirse y en otros a levantarse.

Partes del Volcán

Cráter, cámara magmática, chimenea volcánica, colada de lava, piroclastos, cono volcánico y gases.

Productos Volcánicos

• Gases: dióxido de carbono y vapor de agua. Se expulsan también gases de azufre y monóxido de carbono.
• Líquidos: la lava es tanto más fluida cuanto más alta es su temperatura.
• Sólidos: reciben el nombre de piroclastos.

La Luz y el Sonido

Tema 12: La Luz. Es una forma de energía que nos permite ver el color y la forma de los objetos cuando se encuentran bien iluminados. Cuando llega a un medio, parte de la luz es absorbida y parte es reflejada.

Propiedades de la Luz

• La luz se propaga en línea recta y en todas las direcciones.
• Su velocidad de propagación depende del medio. En el vacío y en el aire, su velocidad es de 300000 km/s.

Reflexión y Refracción de la Luz

Reflexión: es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al chocar sobre la superficie de un cuerpo. Los espejos son cuerpos opacos, con una superficie lisa y pulimentada que refleja toda la luz que les llega. Pueden ser:

• Planos: reflejan una imagen similar a la real.
• Curvos: distorsionan la imagen real.

Refracción: es el cambio de dirección que experimenta un rayo luminoso al pasar de un medio a otro en el que su velocidad es distinta. Dicho fenómeno se puede observar en las lentes. Una lente es un cuerpo transparente, generalmente de vidrio, que puede formar imágenes refractando la luz. Hay dos tipos:

• Lentes convergentes: concentran los rayos de luz.
• Lentes divergentes: hacen que los rayos de luz se separen.

Dispersión de la Luz

Es la descomposición de la luz en diferentes colores. La luz blanca es una mezcla de colores. Cuando dicha luz atraviesa un medio dispersor, como un prisma, se descompone en los colores del arco iris.

El Sonido

Son ondas que se producen cuando un cuerpo vibra.

Propiedades del Sonido

• No se propaga en el vacío.
• Se propaga en todas las direcciones.
• Al propagarse, transporta energía pero no materia.
• Su velocidad de propagación depende del medio en el que se transmite.

Cualidades del Sonido

Intensidad, tono y timbre.

Materia, Movimiento y Fuerza

Tema 13: Materia. Es todo aquello que tiene masa y ocupa un volumen.

Movimiento

Un cuerpo está en movimiento si su posición cambia a lo largo del tiempo con respecto a un sistema de referencia que consideramos inmóvil. La trayectoria es el camino recorrido por un móvil. Puede ser:

• Rectilínea: si va en línea recta.
• Curvilínea: si describe una curva.

La distancia entre la posición inicial y la final de un móvil se denomina desplazamiento.

Velocidad

Es la rapidez con la que un móvil cambia su posición. Puede ser:

• Velocidad instantánea: es la que tiene un móvil en un momento determinado.
• Velocidad media: es la relación entre el espacio recorrido y el tiempo que tarda en recorrerlo.

Según la velocidad, los movimientos pueden ser:

• Uniformes: si la velocidad es constante.
• Variados: si la velocidad varía.

Fuerza

Es una interacción entre dos cuerpos. Podemos distinguir dos tipos de fuerzas:

• Por contacto: los cuerpos que interaccionan llegan a tocarse.
• A distancia: los cuerpos que interaccionan no se tocan.

El peso es la fuerza con la que la Tierra atrae a los cuerpos que se encuentran en sus cercanías. p = m * a