1ºD E S A R R O L L O S CURSO

1º

La notación científicaLas magnitudes físicas de los objetos presentes en el universo varían de una forma extraordinaria.

Así, para describir los fenómenos del universo necesitamosmanejar números muy grandes y números muy pequeños.No sería demasiado útil decir que la masa de la Tierra es de 6.000.000.000.000.000.000.000.000 kg; por ello se utiliza la notación científica, con la cual dicha cifra se representa mediante potencias de diez, de una formamás concisa: 6 ? 1024 kg.

Órdenes de magnitud

CIENCIAS DE LA NATURALEZA 1© 1998 by Santillana, S.A.

La longitudLos objetos cotidianos tienen unas dimensiones que nos resultan fáciles de interpretar. Pero existen objetos muy pequeños (por ejemplo, los que estudia la física nuclear) y objetos enormes, como muchos objetos estudiados por la astrofísica. A continuación se presentan algunas dimensiones:

• 1 ? 10213 m: tamaño de los protones y neutrones.

• 1 ? 10210 : tamaño de los átomos más pequeños.

• 1,15 ? 1029 m: diámetro del virus de la gripe.

• 1,2 ? 1026 : tamaño de algunas células humanas.

• 1,7 m: altura de una persona.

• 6,378 ? 106 m: radio de la Tierra.

• 1,49 ? 1011 m: distancia de la Tierra al Sol.

• 4 ? 1016 m: distancia del Sol a la estrella más cercana.

• 9,5 ? 1020 m: diámetro de nuestra galaxia, la Vía Láctea.

• 2 ? 1022 m: distancia a la galaxia de Andrómeda.

• 1 ? 1026 m: distancia hasta los objetos más lejanos conocidos.

El tiempoLas unidades empleadas para medir el tiempo fue-ron ideadas por los antiguos sumerios hace 40 si-glos. A continuación se presentan algunos intervalosde tiempo típicos:

• 10226 s: vida media de algunas partículas subató-micas.

• 5 ? 10213 s: intervalo más breve que puede cap-tarse con las cámaras más sofisticadas.

• 1025 s: tiempo que tarda la luz en recorrer 1 km.

• 1022 s: tiempo de exposición de una cámara foto-gráfica corriente.

• 1 s: Intervalo entre dos latidos del corazón.

• 8,6 ? 104 s: duración de un día.

• 3,15 ? 107 s: duración del año terrestre.

• 2,2 ? 1011 s: un siglo.

• Hace 3 ? 1014 s: Aparición de los primeros homí-nidos sobre la Tierra.

• 1,4 ? 1017 s: edad de la Tierra.

• 4 ? 1017 s: edad estimada para el universo.

La inmensidad del universo hace que sea necesaria una notación especial para describir algunas magnitudes físicas.

Células óseas humanas.

Algunos números en notación científica

0,01 5 1022 100.000 5 105

0,001 5 1023 1.000.000 5 106

0,00001 5 1025 3.000.000 5 3 ? 106

Aplicación

• Expresa las temperaturas citadas en el textoen grados Kelvin.

• Expresa las velocidades del texto en km/h.

Informe

• Busca información y realiza un informe sobre las diferencias en el tamaño y la masade distintos tipos de células del cuerpo humano.

Trabajo en grupo

• Realizad un mural que represente la variaciónde alguna magnitud (tiempo de vida de algunos animales, etc.). Representad los datos en notación científica.

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ACTIVIDADES Y CUESTIONES

Las ballenas son los animales de mayor masa que existenen la actualidad sobre la Tierra.

La masaExisten cuerpos de poca masa, como un grano dearena, y cuerpos muy masivos, como los grandes pe-troleros. Algunas masas comunes en el universo sonlas siguientes:

• 9,1 ? 10231 kg: masa de un electrón.

• 2 ? 10226 kg: masa de una molécula de agua.

• 10217 kg: masa de las bacterias más pequeñas.

• 10213 kg: masa de los glóbulos rojos.

• 1027 kg: masa de algunas gotitas de agua.

• 1 kg: masa de un litro de agua.

• 4 ? 104 kg: masa de una ballena.

• 5,1 ? 108 kg: masa de un petrolero.

• 6 ? 1024 kg: masa de la Tierra.

• 1032 kg: masa de una galaxia.

En los desiertos se alcanzan temperaturas extremas, que pueden sobrepasar los 50 °C.

La temperaturaDesde el frío del espacio hasta el calor emitido por lasestrellas, las temperaturas de los cuerpos del universofluctúan enormemente.

• 2273,15 °C: temperatura mínima alcanzable.

• 2270 °C: temperatura media del universo.

• 2240 °C: temperatura de la superficie de Plutón.

• 288 °C: temperatura mínima que se ha registradoen la Tierra.

• 0 °C: temperatura de congelación del agua.

• 58 °C: temperatura máxima registrada en la Tierra.

• 100 °C: punto de ebullición del agua.

• 6 ? 103 °C: temperatura de la superficie del Sol.

• 106 °C: temperatura de la corona solar.

• 2 ? 107 °C: temperatura del interior de las estrellas.

La velocidad• 1029 m/s: velocidad de alejamiento de la Luna.

• 4 ? 1029 m/s: velocidad del crecimiento del pelo.

• 1 m/s: velocidad de una persona andando.

• 28 m/s: velocidad de un guepardo.

• 332 m/s: velocidad del sonido en el aire.

• 3 ? 103 m/s: velocidad de la Tierra alrededor del Sol.

• 3 ? 108 m/s: velocidad de la luz en el aire.

La densidad• 10220 kg/m3: densidad del espacio interplanetario.

• 1029 kg/m3: densidad del aire a 160 km de altura.

• 1,2 kg/m3: densidad del aire al nivel del mar.

• 103 kg/m3: densidad del agua.

• 3·109 kg/m3: densidad de una estrella enana blanca.

• 1013 kg/m3: densidad de una estrella de neutrones.