La nostra atmosfera ha canviat i continua canviant. Per això, s’han evidenciat canvis periòdics del clima al llarg de la història de la Terra.
Per comprendre la dinàmica de l’atmosfera que dona lloc al clima canviant, analitza el següent vídeo.
L'efecte hivernacle i el canvi climàtic
Què cal saber sobre el canvi climàtic explicat per reconeguts especialistes de forma amena i entenedora. L'última dècada ha estat la més calenta dels darrers cent cinquanta anys. Avui dia ja no hi ha dubte que la Terra està a les portes d'un canvi climàtic global. Però en què consisteix exactament? Quines conseqüències tindrà?
1) Com ha evolucionat la quantitat de diòxid de carboni al llarg de la història? Per què aquestes quantitats augmenten i disminueixen durant l’any?
2) Quins són els efectes del canvi climàtic?
3) Quina és la principal evidència del canvi climàtic?
4) Com podem analitzar el clima d’èpoques anteriors?
5) Per què ha canviat el clima al llarg del temps?
6) Per què el canvi actual és preocupant?
7) Com els humans podem modificar el clima?
8) Què és i com s’origina l’efecte hivernacle?
9) Com afecta el canvi de la temperatura mitjana als nostres ecosistemes?
10) Què podem fer per aturar el canvi brusc del clima?
Què i quins són exactament els gasos hivernacles?
Aquesta setmana ha fet cinc anys que va entrar en vigor el Protocol de Kyoto. Però, s'ha complert? El Ramon Folch ho respon i ens fa una explicació sobre els gasos d'efecte hivernacle.
La posició dels països sobre el canvi climàtic
Comença a Copenhaguen la cimera de l'ONU sobre el canvi climàtic. Els 192 països participants hauran de trobar la manera de reduir les emissions de gasos d'efecte hivernacle. Cada país té una posició diferent sobre la qüestió.
Analitza les següents preguntes i les respostes. Fes una valoració crítica (del vídeo, les preguntes plantejades i les seues respostes) i envia-la al correu del professor.
1) Per què busquen noves Terres? Poden existir?
Per detectar l’existència de vida complexa i estudiar les característiques d’altres planetes.
2) Què són els exoplanetes?
Un planeta extrasolar o exoplaneta és un planeta (recorda la definició de planeta, ha de verificar tres condicions) que orbita al voltant de qualsevol estrella que no siga el Sol i, per tant, forma part de sistemes planetaris diferents del nostre.
3) Per què és difícil detectar els exoplanetes?
La feble lluminositat dels possibles planetes i la seua gran proximitat a les estrelles respectives, fa impossible una observació directa amb mètodes òptics.
Com es poden detectar?
Per mètodes indirectes, com:
Velocitats radials: Aquest mètode es basa en l ‘efecte Dopler (efecte explicat en classe) El planeta, en orbitar l'estrella central, exerceix també una força gravitacional sobre aquesta, de manera que l'estrella fa un moviment de vibracció. Les oscil·lacions de l'estrella poden detectar-se mitjançant lleus canvis en les línies espectrals, segons si l'estrella s'apropa a nosaltres (desplaçament cap al blau) o s'allunya (desplaçament cap al roig).
Trànsits: Consisteix a observar fotomètricament l'estrella i detectar subtils canvis en la seua brillantor quan un planeta gira al voltant d'ella. El mètode dels trànsits, juntament amb el de la velocitat radial, poden utilitzar-se per caracteritzar millor l'atmosfera d'un planeta.
4) Com es pot «pesar» un planeta?
Per l’acció gravitatòria sobre una de les llunes del planeta. Per això, cal determinar el radi d’òrbita de la lluna i el seu període (dades astronòmiques). Desprès aplicant la llei de gravitació universal es dedueix la massa del planeta central. Aquest mètode s’utilitza per mesurar la massa de qualsevol astre amb satèl·lits.
5) Com s’anomenen els exoplanetes?
Amb un conjunt de sigles. En primer lloc s’anomena l’estrella de referència i després una lletra de l’alfabet, començant per b, en funció de la data de descobriment (el planeta detectat en primer lloc b, en segon lloc c...). Així, per exemple els exoplanetes de l’estrella 51 pegasi s'anomen: el primer en descobrir, (51 pegasi b), el segon (51 pegasi c)... en cas de descobrir diferents planetes a la vegada la primera lletra s'asigna al més pròxim a l'estrella.
6) Quines són les condicions per desenvolupar-se la vida en els planetes?
Tres condicions bàsiques:
a) L’existència d’aigua líquida, substància necessària per desenvolupar les activitats biològiques.
b) L’abundància de carboni, element integrant dels compostos orgànics.
c) Una font energètica per activar i desenvolupar les funcions vitals.
7) Com podem saber la composició de l’atmosfera dels exoplanetes?
A l’analitzar espectralment la llum que travessa l’atmosfera del exoplanetaes.
8) Com podem estudiar l’evolució de l’atmosfera dels exoplanetes?
Mitjançant l’anàlisi de dades astronòmiques dels satèl·lits d’observació i l’elaboració de models teòrics que expliquen les característiques i evolució de les atmosferes.
9) Com podem detectar la vida en un exoplaneta?
Al detectar la presència de substàncies relacionades amb els processos vitals (aigua, oxigen, metà) en l’atmosfera del planeta. Per exemple, la presència d’ozó en la atmosfera de l’exoplaneta implica l’existència de reaccions associades als éssers vius.
10) Per què són importants els exoplanetes?
Per detectar l’existència de vida en un planeta o viatjar a un altre planeta per a viure. Però, com viatjar al nou planeta?
Una ona és representada per l’equació: , on x s’indica en cm i t en s. Determina : a) El tipus d’ona representada. b) La rapidesa de propagació de l’ona. c) La diferència de fase per dos posicions d’una determinada partícula quan Δt = 2 s. d) La diferència de fase, en un determinat instant, per a dos partícules separades 1,20 m.
SOLUCIÓ:
• Compara la direcció de vibració de les partícules de l’ona (Y) amb la de la propagació (x).
• L’ona es transversal per propagar-se a l’eix x i vibrar les partícules a l’eix Y.
(0,5 PUNTS)
• Compara amb l’equació general de l’ona i determina el període i la longitud d’ona. Després aplica l’equació:
v ona = λ /T
• Com:
λ = 160 cm = 1,6 m i T = 4 s. Per això:
V ona = 1,6 m/4s = 0,4 m/s.
(0,5 PUNTS)
• La diferència de fase per un Δt és: Δφ = ω·Δt.
• Com ω = π/2 Hz:
Δφ = ω·2s = π rad
(0,5 PUNTS)
• La diferència de fase per un Δx: Δ = K·Δx
• Com K = 2·π / 160 cm:
Δ = 2·π·120 cm/160 cm = 3·π/2 rad
(0,5 PUNTS)
correcció.
Alumnat amb una puntuació superior a l’1: 42 %
PROBLEMA 2. (2 PUNTS)
Un objecte situat a 10 cm del vèrtex d’un espill origina una imatge dreta i 1,5 vegades la grandària de l’objecte. A) Justifica el tipus d’espill. B) Com serà la imatge al desplaçar l'objecte fins 40 cm del vèrtex de l’espill? (calcula posició i grandària)
SOLUCIÓ:
• Analitza a partir de diagrames de rajos quin tipus d’espill pot originar una imatge dreta i augmentada.
• Una imatge dreta i augmentada sols pot originar-la un espill còncau quan l’objecte és entre el focus (F) i el vèrtex (V). Aquesta situació correspon al diagrama annex.
(0,5 PUNTS)
• A partir de l’augment i la posició de l’objecte (s= - 10 cm) determina la posició de la imatge (s’). Desprès utilitza la invariant d’Abbe per calcular el radi de l’espill.
• Càlcul de la posició imatge quan l’augment és 1,25:
(0,5 PUNTS)
• Determina la posició de la imatge quan s = - 40 cm. Per calcular-ho aplica la invariant d’Abbe.
(0,5 PUNTS)
• Determina l’augment de la imatge i justifica les seues característiques. Utilitza un diagrama de rajos per visualitzar la imatge originada.
• Càlcul de l’augment:
En conseqüència la imatge és:
Invertida (augment negatiu)
Augmentada (valor major d’1)
Real (les imatges invertides són sempre reals en espills còncaus)
(0,5 PUNTS)
correcció.
Alumnat amb una puntuació superior a l’1: 67 %
QÚESTIÓ A (1,5 PUNTS)
A quina distància d’una lent prima de P = 5 D s’ha de col·locar un objecte per originar una imatge virtual i de doble grandària de l’objecte?
SOLUCIÓ:
• Analitza l’enunciat i determina les dades: AL =+2 i la lent és convergent (potència positiva) amb una focal imatge f’ = 1 / P = 0,2 m.
• Fes un estudi qualitatiu de la posició de l’objecte per originar una imatge virtual i de doble grandària.
• Al fer l’estudi qualitatiu, diagrama de rajos, es comprova que la posició de l’objecte és entre el focus objecte i la lent per originar imatges augmentades. Per originar una imatge de doble grandària l’objecte haurà d’estar a la meitat de la posició del focus (analitza el diagrama adjunt).
• Aplica l’equació de l’augment per relacionar la posició imatge i objecte (primera equació amb dos incògnites). Desprès aplica la invariant d’Abbe que relaciona les posicions amb la potència de la lent (segona equació).
(0,5 PUNTS)
•
(0,5 PUNTS)
• Resolt el sistema d’equacions.
• Al resoldre el sistema d’equacions s’obté:
(0,5 PUNTS)
correcció.
Alumnat amb una puntuació superior a l’1: 50 %
QÜESTIÓ B (1,5 PUNTS)
Calcula el valor de l’angle α del prisma de la figura a fi de que qualssevol raig paral·lel a la cara BC no puga travessar la cara AC. Considera la situació inicial on el medi siga aire i després que siga aigua (n = 1,33).
El índex de refracció del prisma és 1,5.
SOLUCIÓ:
• Per a que un raig no puga passar a través de la cara AC del prisma ha d’experimentar el fenomen de reflexió total a l’incidir sobre aquesta cara. Per això, planteja la situació de reflexió total i aplica la llei de Snell.
(0,5 PUNTS)
• Un raig paral·lel a la cara BC i que dona lloc al fenomen de reflexió total a l’incidir sobre la cara AC té un angle d’incidència I = 90 - α i de refracció R = 90, respecte a la normal de la cara AC.
• A l’aplicar la llei de Snell s’obté:
A) Medi aire:
1,5· sin (90 - α) = 1·sin 90º
A l’aïllar α s’obté: α = 90º- 41,8º = 48,2º
(0,5 PUNTS)
B) Medi aigua:
1,5· sin (90 - α) = 1,33·sin 90º
A l’aïllar α s’obté: α = 90º - 62,5º = 27,5º
(0,5 PUNTS)
correcció.
Alumnat amb una puntuació superior a l’1: 33 %
conclusió
No esperem el blat sense haver sembrat, no esperem que l'arbre doni fruits sense podar-lo; l'hem de treballar, l'hem d'anar a regar, encara que l'ossada ens faci mal.
Preguntes a lliurar al professor:
5) Per què ha canviat el clima al llarg del temps?
Què i quins són exactament els gasos hivernacles?
