miércoles, 16 de enero de 2013

¿ Porqué hay día y noche ?


                     La tierra está en continuo movimiento.   El motivo de que haya día y noche, se debe al movimiento que efectúa la Tierra sobre sí misma, llamado ROTACIÓN, sobre su eje ideal que pasa por los polos.

MOVIMIENTO ROTACIÓN DE LA TIERRA.




La tierra también gira alrededor del sol, describiendo una órbita elíptica, lo que llamamos traslación.

La tierra gira sobre sí misma de Oeste a Este (produciendo la impresión de que es el cielo el que gira alrededor de nuestro planeta), y en dar una vuelta completa tarda 24 horas, es decir, un día completo.

Durante esta rotación, una mitad de la tierra permanece iluminada por el sol (nuestro horizonte está iluminado), y por el contrario, la otra mitad permanece a oscuras (nuestro horizonte permanece oculto a los rayos solares). De esta forma, se crean dos periodos durante el día  el periodo de sombra, y el periodo de sol, o lo que es lo mismo, el día y la noche. Esto determina nuestros horarios, y biorritmos, parte esencial en nuestras vidas.

La tierra gira sobre su eje, por lo tanto siempre el lado en el que es de día, tendrá un lado contrario que será la noche.

La duración del día y la noche, no es la misma durante todo el año; en verano y en primavera, el día dura más de 12 horas, y en otoño e invierno, dura menos de 12 horas.

Como el planeta tierra está en continuo movimiento, el día y la noche se siguen el uno al otro constantemente.







¿Como percibimos la luz?



En la retina de los ojos hay dos tipos de células fotosensibles. Es decir capáces de transmitir un impulso nervioso como respuesta a la luz que incide sobre ellas

Se llaman conos y bastones.

Los conos son todos iguales y son "de banda ancha", es decir reaccionan de manera similar ante cualquier luz dentro de una banda amplia de frecuencias (colores) . Y son por tanto sensibles al brillo, pero no distinguen color.

Sin embargo, los bastones son de "banda estrecha" y están especializados en la diferenciación del color.

En los humanos hay tres tipos de bastones, cada uno sensible a una banda de color determinada. Hay bastones sensibles al rojo (frecuencia baja), al verde (frecuencia media) y al azul (frecuancia alta)

Por esta razón percibimos todos los colores como una combinación de esos 3 fundamentales.

Hay personas que carecen de algunos tipos de bastones y son por tanto insensibles a ciertos colores (daltónicos) y también personas que carecen de todos ellos y por tanto no distinguen ningún color (acromatóxicos)

Los mamíferos en general tienen sólo dos tipos de bastones, y en muchos casos sólo uno o ninguno, y por tanto su vision de color es mucho peor que la nuestra y en general se compone de la combinación de sólo dos colores.

Sin embargo en las aves sucede lo contrario, tienen un cuarto tipo de bastón sensible a la banda ultravioleta, que para nosotros es totalmente invisible. Esto significa que los pájaros ven colores que nosotros ni imaginamos. Y hay pájaros que para nosotros tienen plumajes parecidos pero que los pájaros diferencian perfectamente porque desde su punto de vista tienen colores muy diferentes.

Se le llama un espectro visible a la región del espectro magnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama luz visible o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un típico ojo humano responderá a longitudes de onda desde 400 a 700 nm aunque algunas personas pueden ser capaces de percibir longitudes de onda desde 380 a 780 nm.

Luz e iluminación, caracteristicas

               
        Se llama luz, a la parte de la radiación electromagnética que puede ser percibida por el ojo humano, o el sentido de la vista.
Es una forma de energía conocida como energía radiante, que quiere decir que puede propagarse en el vacío sin necesidad de soporte material alguno, también se propaga mediante ondas, con velocidad infinita y en línea recta.

Este agente físico, permite que los objetos que nos rodean sean VISIBLES.

La luz visible está formada por vibraciones electromagnéticas, con longitudes de onda que van aproximadamente de 350 a 750 nanómetros (1 nm = 1 milmillonésimas de metro). Lo que conocemos como luz blanca es la suma de todas las ondas comprendidas entre esas longitudes de onda, cuando sus intensidades son semejantes.

A la iluminación la podemos definir como la cantidad de luz que hay o entra en un lugar.

Existen diferentes fuentes de luz, que las podemos clasificar en: Naturales y artificiales.
El sol es la principal y más importante fuente de luz natural sobre la tierra. En cuanto a las fuentes artificiales, podríamos hablar de la luz eléctrica de una bombilla, lámparas, velas, etc.




CARACTERÍSTICAS DE LA PROPAGACIÓN DE LA LUZ


La luz viaja en línea recta y en todas direcciones a gran velocidad, alcanza 300.000 km por segundo en el vacío. La cara iluminada de un cuerpo sólido, absorbe la mayoría de la luz y refleja el resto. Como viaja en línea recta, la luz no llega a la otra cara del sólido que queda en sombra.

REFRACCIÓN. La luz puede desviarse
Cuando un rayo de luz no alcanza un prisma de cristal de forma perpendicular resulta desviado, lo que se conoce como "refracción". La causa es que la luz se mueve más despacio en el cristal que en el aire. 

REFLEXIÓN. La luz puede reflejarse
Las distintas superficies reflejan la luz en distintas proporciones. Un espejo refleja la mayoría, rebotando o redirigiendo los rayos que le alcanzan. Los ángulos que los dos rayos (entrante y reflejado) determinan con la superficie son iguales.

DIFUSIÓN. La luz puede difundirse   
La luz que atraviesa un material traslúcido: nubes, telas, papel, cristal esmerilado, se dispersa en todas direcciones. La luz difusa arroja sombras más suaves, menos definidas.

ABSORCIÓN. La luz es absorbida   
Cuando la luz blanca incide sobre un cuerpo, éste absorbe una parte del espectro y refleja o transmite el resto, el cual constituye constituyen su color (como ya explicaremos con mas detalle en adelante). La luz que queda absorbida por el cuerpo produce calor.





EFECTOS DE LA LUZ:

- LUZ NATURAL:  Amplio espectro, constante gama de colores, iluminación constante variando en su ciclo diario. Su ausencia crea efectos como: estress, quejas, 

- LUZ ARTIFICIAL: Parte del espectro, necesitan ajustes para no provocar desajustes - color, variación temporal o parpadeo,afectación nerviosa.

La luz también afecta:

- A nivel fisiológico: Cambios secreción de hormonas, descontrol frecuencia cardíaca, mala secreción de glándulas, afectación al músculo liso.
- A nivel psicológico: Afecta a nuestro comportamiento, por la falta de estimulación del hipotálamo, da lugar a: depresión estacional, desorden emocional etc.




CONSECUENCIAS DE LA LUZ:

- Difracción.
- Transmisiones de radio y TV.
- Los rayos X.
- El láser.
- La vida en el planeta Tierra.
- El efecto fotoeléctrico.
- Contaminación lumínica (si ésta se malgasta...)
- Etc...

jueves, 3 de enero de 2013

Resto de seres vivos


El resto de seres vivos, se aprovecha del proceso de la fotosíntesis de las plantas o vegetales. De este proceso se libera oxígeno que el resto de seres vivos tomamos para realizar la respiración. Para la supervivencia de los seres vivos también es importante la energía procedente del sol en forma de luz y de calor.

La luz y el calor procedentes del sol resultan de importancia relevante para el resto de seres . La luz es transformada en energía química por el proceso de fotosíntesis. Esta energía es incorporada luego por los animales (incluido el ser humano). Por lo tanto, la luz del sol circula en todos los seres vivos y permite su supervivencia. Además aunque impresione, la luz solar ilumina el cielo tanto de día como de noche, ya que la blanca luz de la luna no es otra cosa que el reflejo de los rayos del sol. Por otra parte el calor procedente del sol llega a la atmósfera terrestre y es atenuado por la acción de la atmósfera favoreciendo una temperatura estable y optima para el desarrollo de las diferentes formas de vida. Estrictamente hablando, los combustibles fósiles originados en organismos que perecieron hace siglos no son otra cosa que energía solar modificado y acumulada por el paso del tiempo. Otra variante energetica serian los rayos ultravioleta, que si bien pueden ser nocivos en exceso, forma parte del metabolismo cutáneo de la vitamina D, indispensable para la salud del esqueleto y del sistema inmune. La importancia del sol resulta inimaginable para nuestras vidas: no es posible concebir la vida tal como la conocemos en ausencia de los aportes de nuestro astro rey.

La importancia de la luz para todos los seres vivos y para el hombre en particular queda puesta de manifiesto en el simple hecho de que todo el organismo humano se encuentra preparado para desempeñarse correctamente durante las horas del día. Desde la capacidad de nuestros ojos para captar la luz hasta la natural inclinación del cerebro a dirigir el descanso hacia las horas de la noche. Se vislumbra que la luz es un regulador de la actividad humana implícito en nuestros propios genes.


Animales fotosintéticos:

Los animales fotosintéticos obtienen una parte de la energía que necesitan para sobrevivir a partir de la luz solar mediante la fotosíntesis.

Decenas de animales, generalmente por vivir en un medio pobre en nutrientes, se han adaptado para obtener parte de la energía que necesitan de la luz solar, denominándose animales fotosintéticos. Para esto estos animales han desarrollado una relación simbiótica con ciertos tipos de plantas, tales como las algas verde-azules.

Entre estos animales se encuentran las babosas de mar, las almejas gigantes, medusas como la medusa invertida o incluso crustáceos tales como la pulga de agua. Estas últimas en ciertos casos ingieren pequeñas cantidades de algas para utilizar sus cloroplastos, elementos celulares con capacidad fotosintética. Otros animales fotosintéticos son ciertos protozoos con caparazón (como radiolarios y foraminíferos), algunas esponjas, y algunos cnidarios (sobre todo corales), ctenóforos, gusanos planos y moluscos. Todos acuáticos.

De esta relación simbiótica, las algas obtienen protección y nutrientes, mientras que los portadores obtienen oxígeno, energía y la posibilidad de reutilizar ciertas substancias de deshecho.


Dato curioso:

La fauna abisal o fauna abisopelágica hacen referencia a todos aquellos animales que habitan en las profundidades abisales de los mares y océanos, la zona abisopelágica o zona abisal es uno de los niveles en los que está dividido el océano según su profundidad, está situada por debajo de la zona batipelágica y por encima de la hadopelágica y corresponde al espacio oceánico entre 3.000 y 6.000 metros de profundidad. Son ciertas especies de animales marinos que nadan libremente, viven y se alimentan en aguas abiertas a dichas profundidades y nunca se aproximan a la superficie, excepto algunas especies. Las insondables profundidades abisales albergan una curiosa fauna con una apariencia monstruosa en su mayor parte. Los animales descritos por los científicos son todavía unos auténticos desconocidos en cuanto a su comportamiento y se sospecha que tan solo se ha descubierto una pequeña parte por lo que cada año se descubren nuevas especies.




Las plantas: la fotosíntesis

Todos los seres vivos necesitan energía para realizar sus funciones vitales, que les mantengan con vida y les permitan relacionarse con los demás seres vivos. Algunos de estos seres como el caso de las plantas, utilizan como fuente energética la luz del sol. Se les conoce como seres autótrofos o fotosintétizadores, porque transforman mediante el proceso de fotosíntesis, la energía solar en energía química.


La fotosíntesis es un proceso por el cual los organismos con clorofila, como las plantas verdes, las algas y algunas bacterias, capturan energía en forma de luz y la transforman en energía química. Se realiza en dos etapas: una serie de reacciones que dependen de la luz y son independientes de la temperatura, y otra serie que dependen de la temperatura y son independientes de la luz.

·         Fase primaria o lumínica
La fase lumínica de la fotosíntesis es una etapa en la que se producen reacciones químicas con la ayuda de la luz solar y la clorofila.
La clorofila es un compuesto orgánico, formado por moléculas que contienen átomos de carbono, de hidrógeno, oxígeno, nitrógeno y magnesio.
La clorofila capta la luz solar, y provoca el rompimiento de la molécula de agua (H2O), separando el hidrógeno (H) del oxígeno (O); es decir, el enlace químico que mantiene unidos al hidrógeno y al oxígeno de la molécula de agua, se rompe por efecto de la luz.
El proceso genera oxígeno gaseoso que se libera al ambiente, y la energía no utilizada es almacenada en moléculas especiales llamadas ATP. En consecuencia, cada vez que la luz esté presente, se desencadenará en la planta el proceso descrito.

·         Fase secundaria u oscura
Esta fase no requiere de la participación de luz ni de la clorofila. Hacemos mención de ella porque el resultado final, y el más trascendental, es que la planta guarda en su interior la energía que proviene del Sol.  Esta condición es la razón de la existencia del mundo vegetal porque constituye la base energética de los demás seres vivientes.

  • Importancia biológica de la fotosíntesis

La fotosíntesis es seguramente el proceso bioquímico más importante de la biósfera por varios motivos:
1. La síntesis de materia orgánica a partir de la materia inorgánica se realiza fundamentalmente mediante la fotosíntesis; luego irá pasando de unos seres vivos a otros mediante las cadenas tróficas, para ser transformada en materia propia por los diferentes seres vivos.
2. Produce la transformación de la energía luminosa en energía química, necesaria y utilizada por los seres vivos
3. En la fotosíntesis se libera oxígeno, que será utilizado en la respiración aerobia como oxidante.
4. La fotosíntesis fue causante del cambio producido en la atmósfera primitiva, que era anaerobia y reductora.
5. De la fotosíntesis depende también la energía almacenada en combustibles fósiles como carbón, petróleo y gas natural.
6. El equilibrio necesario entre seres autótrofos y heterótrofos no sería posible sin la fotosíntesis.
Se puede concluir que la diversidad de la vida existente en la Tierra depende principalmente de la fotosíntesis.



Aprovechamiento de energía de la luz solar

El Sol, fuente de vida y origen de las demás formas de energía que el ser humano ha utilizado desde los albores de la historia, puede satisfacer todas nuestras necesidades si aprendemos cómo aprovechar de forma racional la luz que continuamente derrama sobre el planeta. Ha brillado en el cielo desde hace unos cinco mil millones de años, y se calcula que todavía no ha llegado ni a la mitad de su existencia.
Durante el presente año, el Sol arrojará sobre la Tierra cuatro mil veces más energía que la que vamos a consumir. Como podemos observar a continuación el ser humano ha sido capaz de aprovechar esta energía de diferentes modos.

Tipos de energía solar:
  • Energía solar pasiva:Aprovecha el calor del sol sin necesidad de mecanismos o sistemas mecánicos.
  • Energía solar térmica: Para producir agua caliente de baja temperatura para uso sanitario y calefacción.
  • Energía solar fotovoltaica: Para producir electricidad mediante placas de semiconductores que se alteran con la radiación solar.
  • Energía solar termoeléctrica: Para producir electricidad con un ciclo termodinámico convencional a partir de un fluido calentado a alta temperatura (aceite térmico)
  • Energía solar híbrida: Combina la energía solar con la energía obtenida de una central térmica tradicional, de biomasa, energía eólica o de combustibles fósiles.
España, por su privilegiada situación y climatología, se ve particularmente favorecida respecto al resto de los países de Europa, ya que sobre cada metro cuadrado de su suelo inciden al año unos 1.500 kilovatios-hora de energía, cifra similar a la de muchas regiones de América Central y del Sur. Esta energía puede aprovecharse directamente, o bien ser convertida en otras formas útiles como, por ejemplo, en electricidad.


Mapa solar en España. La cifra superior representa la energía en KWh que incide por m2. En la inferior el número de horas de sol al año.

EL SOL

El Sol es la estrella más cercana a la Tierra y el mayor elemento del Sistema Solar. Las estrellas son los únicos cuerpos del Universo que emiten luz. El Sol es también nuestra principal fuente de energía, que se manifiesta  sobre todo, en forma de luz y calor. Ejerce una fuerte atracción gravitatoria sobre los planetas y los hace girar a su alrededor.

La energía, toda, directa o indirectamente proviene del sol. Las mareas se mueven como consecuencia de la distancia al sol, el viento lo hace como consecuencia de calentarse o no frente al sol, el petróleo no es mas que plantas que han crecido gracias al sol, de modo, que podemos afirmar que toda la energía, incluida la energía solar fotovoltaica, claro está, procede del sol.

La importancia del sol abarca cada uno de los seres vivos. El sol ayuda a las plantas a nutrirse a través de la fotosíntesis, y sin sol, no habría plantas, y sin plantas, no habría animales.

El sol nos aporta luz y calor, es la principal fuente energética del planeta y aporta iluminación en todo el mundo. La importancia del sol por tanto es vital para el bienestar de todos los seres vivos. El sol sale por el este y se oculta por el oeste. Es de tal importancia que siempre se ha considerado un astro mágico al que se le ha venerado como si fuese un Dios, ya que influía sobre las cosechas y en definitiva sobre la supervivencia. Nos alegra las mañanas, es antidepresivo, te hace sentirte mejor y además aporta vitamina D a nuestra piel.

El Sol se formó hace 4.650 millones de años y tiene combustible para 5.000 millones más. Después, comenzará a hacerse más y más grande, hasta convertirse en una gigante roja. Finalmente, se hundirá por su propio peso y se convertirá en una enana blanca, que puede tardar un trillón de años en enfriarse.