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Encuadernación Langue V.N. Paradojas, sofismas y problemas recreativos de física: Mecánica. Física molecular. Termodinámica
Id: 109199
 
14.9 EUR Bestseller!

Paradojas, sofismas y problemas recreativos de física: Mecánica. Física molecular. Termodinámica

URSS. 224 pp. (Spanish). Rústica. ISBN 978-5-396-00081-0.

 Resumen del libro

Este libro está dirigido a todo lector interesado en la física. En él se analizan numerosos sofismas y paradojas de diferentes grados de dificultad que aparecen en diversas ramas de la física. El objetivo de este libro es mostrar que, incluso en nuestra época de progreso impetuoso de la ciencia, no es necesario emprender un largo viaje (por ejemplo, volar al cosmos) en búsqueda de algo asombroso y extraordinario. Vivimos en un mundo en el que estamos rodeados de fenómenos enigmáticos, a los que no prestamos atención sólo porque estamos demasiado acostumbrados a ellos.

Los sofismas y paradojas considerados en este libro son, en esencia, problemas físicos originales, que resultan especialmente adecuados para la creación de situaciones "de discusión" que pueden motivar considerablemente la actividad de los escolares encaminada a la investigación individual. El análisis de las paradojas y sofismas presentados ayudará al lector a ver los aspectos atractivos de la física y contribuirá a desarrollar su interés por este campo del conocimiento humano.

La presente edición se presenta en dos libros. Mecánica, física molecular y termodinámica componen el contenido del primer libro; el segundo consta de electricidad y magnetismo, oscilaciones y ondas, óptica, teoría de la relatividad y física atómica y nuclear.

El libro está dirigido a toda persona interesada en la física recreativa, especialmente a los estudiantes y profesores de enseñanza media y superior.


 Índice

Prólogo
Algunas observaciones sobre el papel de los sofismas y las paradojas en la formación y desarrollo de la física como ciencia
1 Cinemática o foronomía
 1.1.Aquiles y la tortuga
 1.2.Increíbles aventuras de un pasajero del metropolitano
 1.3.?`Quién tiene la razón?
 1.4.Incoherencia entre las velocidades
 1.5.?`Qué parte del cuerpo se mueve más rápido?
 1.6.?`Cuál es la velocidad del bote?
 1.7.Extraño resultado de una suma de velocidades
 1.8.?`A qué es igual la velocidad media?
 1.9.Más rápido que el viento
 1.10.El más lento... ?`llega primero?
 1.11.A mayor tiempo en movimiento... ?`menor es el camino recorrido?
 1.12.?`Cuál es la expresión válida?
2 Dinámica
 2.1.En contra de lo que afirma el principio de inercia
 2.2.Dos carros
 2.3.?`Por qué es imposible lanzar una pluma a gran distancia?
 2.4.?`Puede la inercia ser negativa?
 2.5.?`Tenía razón Aristóteles?
 2.6.?`Se moverá el bloque?
 2.7.Un récord que no llegó a realizarse
 2.8.?`Cómo se mueve un cuerpo bajo la acción de una fuerza que cambia periódicamente su sentido?
 2.9.?`Cuál es la aceleración del centro de gravedad?
 2.10.?`Debe el agua ejercer presión sobre el fondo del recipiente?
 2.11.El peso de la locomotora es igual al peso de todos los vagones
 2.12.Desgaste de las paredes del cilindro de un motor de combustión interna
 2.13.El problema de la pila de cuadernos
 2.14.La enigmática fuerza de gravitación universal
 2.15.?`Quémareas deben ser las más fuertes?
 2.16.?`Es posible construir un motor como éste?
 2.17.?`Cómo varía la velocidad de un cuerpo en caída libre?
 2.18.?`Hacia qué lado debe volcarse un automóvil al doblar bruscamente?
 2.19.?`Cómo se equilibra el palo?
 2.20.Tres preguntas y una misma respuesta
 2.21.?`Cómo mover un bloque?
 2.22.?`En quédirección se moverá el bloque?
 2.23.?`Por qué el movimiento del cilindro es retardado?
 2.24.?`Cómo se mueve un automóvil?
 2.25.?`Cómo frena un automóvil?
3 Fuerzas en equilibrio
 3.1.La paradoja hidrostática
 3.2.?`Por qué en los submarinos se debe sacrificar la comodidad?
 3.3.Un móvil perpetuo según Arquímedes
 3.4.Los físicos también se equivocan
 3.5.?`Se moverá la vagoneta?
 3.6.Una palanca enigmática
 3.7.?`Cuál es la fuerza ejercida por las patas de la mesa?
 3.8.El rozamiento por rodadura debe ser nulo
 3.9.El carrete caprichoso
 3.10.?`Por qué los extremos de los ejes que se montan en los cojinetes de apoyo se hacen de forma cónica?
 3.11.La paradoja de la pila de ladrillos
4 Leyes de conservación en la mecánica
 4.1.Siguiendo el ejemplo del barón de Mхnchhausen
 4.2.?`Cómo depende el trabajo de la fuerza y del camino recorrido?
 4.3.Misteriosa desaparición de la energía
 4.4.?`Cuál es la fuente de energía de un aeróstato?
 4.5.?`Qué fuerza se aplica al cuerpo?
 4.6."Violación" de la ley de conservación de la energía
 4.7.Un ciclista tan rápido como una bala
 4.8.El aro y la pendiente
 4.9.?`Cómo chocan las bolas de billar?
 4.10.?`Por quéel ángulo siempre es recto?
 4.11.?`Por qué el aro regresa a la gimnasta?
 4.12.Trampas para serpientes
 4.13.El principio de Galileo y la ley de conservación de la energía
 4.14.Energía cinética de un cuerpo en diferentes sistemas de referencia
 4.15.?`Por qué el gato siempre cae de pie?
 4.16.Trompo acróbata
5 Física molecular. Estructura y propiedades de los gases, líquidos y sólidos. Transiciones de fase
 5.1.?`Alcanzan el fondo del mar los barcos hundidos?
 5.2.?`Cómo entra el agua en una botella cerrada?
 5.3.La presión en los neumáticos de un automóvil
 5.4.?`Quépesa más?
 5.5.La paradoja del pulido excesivo
 5.6.?`Cuál es la temperatura a gran altura?
 5.7.Longitud negativa
 5.8.Pregunta para una estudiante
 5.9.?`Es posible quemarse con hielo y derretir estaño en agua caliente?
 5.10.?`Por qué se evapora el agua?
 5.11.?`Cómo es más fácil hervir agua?
 5.12.Agua hirviendo congelada
 5.13.El misterio del capilar
 5.14.Cerillas inteligentes
 5.15.?`Para qué se pulen los ejes?
 5.16.Efecto Ioffe
 5.17.?`Cómo se realiza el trefilado?
 5.18.Nieve y sal
 5.19.?`Por qué el hielo de agua de mar contiene poca sal?
 5.20.?`Cómo utilizar el termómetro?
 5.21.Avería en una prensa y en una caldera
6 Termodinámica
 6.1.?`Cuánto combustible se ahorra?
 6.2.Frenado con el motor
 6.3.?`Es siempre válida la ley de conservación de la energía?
 6.4.?`A costa de qué se realiza el trabajo?
 6.5.?`Por quéno siempre el aislamiento térmico resulta eficaz?
 6.6.?`Posee energía potencial un gas comprimido?
 6.7.?`Por qué "desaparece" la energía?
 6.8.Nuevamente sobre la "desaparición" de la energía
 6.9.La paradoja de los motores del cohete
 6.10.?`Cuánto cuesta el lanzamiento de un satélite artificial?
 6.11.?`Cuál será la temperatura de la mezcla?
 6.12.?`Es posible aumentar la temperatura de un cuerpo sin suministrarle calor?
 6.13.?`Qué material es mejor para construir un soldador?
 6.14.A pesar de lo que dictan las leyes del calor...
 6.15.?`Cuál es la escala más ventajosa?
 6.16.El agua hirviendo... ?`enfría el hielo?
 6.17.?`Puede la capacidad calorífica de un gas ser negativa?
 6.18.?`Cuántos calores específicos tiene el hierro?
 6.19.?`Para qué encendemos la estufa?
 6.20.?`Quénos impide utilizar la energía del océano?
 6.21.?`Cuándo el rendimiento de un automóvil es mayor, en verano o en invierno?
 6.22.?`Es factible el "demonio" de Maxwell?
7 Problemas variados
 7.1.El misterio de las ventanas del desván
 7.2.?`Por qué las velocidades son diferentes?
 7.3.Un misil de "extraño" comportamiento

 Prólogo

Sededica a la memoria de Olga Nikoláievna y Nikolay Ivánovich Langue

Este libro está dedicado al análisis de numerosos sofismas y paradojas de diferentes grados de dificultad que tienen su origen en diversas ramas de la física.

"Sofisma" y "paradoja" son palabras de origen griego. Un sofisma es un razonamiento que desde el punto de vista formal parece absolutamente impecable, pero en realidad contiene un error que hace la conclusión final absurda. Uno de los sofismas típicos que ha llegado a nosotros desde la Antig"uedad es el siguiente: "Tú tienes lo que no has perdido; tú no has perdido los cuernos; luego, tú tienes cuernos".

En una paradoja, por el contrario, la conclusión de los razonamientos parece falsa, todo indica que contradice el sentido común, pero en realidad es verdadera. Por ejemplo, es increíble, pero cierto que la velocidad resultante de velocidades dirigidas en una misma dirección es menor que la suma aritmética de éstas últimas (esto se deduce de la teoría especial de la relatividad).

El capítulo que sigue a continuación del prólogo contiene información más detallada sobre el significado de las palabras "sofisma" y "paradoja".

No se debe pensar que el análisis de los sofismas y las paradojas es una pérdida de tiempo. Científicos ilustres como G.Leibniz, L.Euler y A.Einstein manifestaron especial interés en los sofismas y las paradojas. Cuentan que Einstein, quien era sumamente exigente a la hora de adquirir un libro, tenía en su biblioteca personal un estante lleno de libros de pasatiempos y rompecabezas matemáticos. Es posible que precisamente el interés temprano por los problemas ingeniosos y poco habituales hubiera desarrollado en él la capacidad de razonar de manera no estándar, sin la que son imposibles los descubrimientos. El análisis de las paradojas desempeñу un papel muy importante en el desarrollo de la física moderna. La solución de problemas-paradojas y problemas-sofismas constituye un excelente entrenamiento para la mente inquisitiva. Es la esperanza del autor que los problemas ofrecidos en este libro resulten útiles para el lector y lo ayuden a evitar los errores que frecuentemente se cometen en la física.

La solución de cada problema se ofrece inmediatamente después de enunciarlo. Desde luego, se supone que el lector no debería ver la solución inmediatamente, ya que cuanto más trabaje por sí mismo tratando de resolver el problema, tanto más valorará el éxito obtenido y mayor será su satisfacción. Es útil analizar la respuesta en los casos cuando el problema resulta difícil de resolver y también para comprobar la solución obtenida individualmente.

El objetivo de este libro es mostrar que, incluso en nuestra época de progreso impetuoso de la ciencia, no es necesario emprender un largo viaje (por ejemplo, volar al cosmos) en búsqueda de algo asombroso y extraordinario. Vivimos en un mundo en el que estamos rodeados de fenómenos enigmáticos, a los que no prestamos atención sólo porque estamos demasiado acostumbrados a ellos. Si observamos atentamente lo que nos rodea y tratamos de ver lo improbable en lo evidente, nuestros esfuerzos sin falta serán recompensados por un descubrimiento o un invento. Esperamos que este libro ayude al lector a ver los aspectos atractivos de la física y contribuya a desarrollar su interés por este campo del conocimiento humano.

La primera edición rusa de este libro apareció en 1963. En los años 1967 y 1978 fueron publicadas la segunda y tercera ediciones. El libro resultó de interés en el extranjero, pruebas de lo cual son las traducciones realizadas a más de 10 idiomas (español, inglés, alemán, japonés, polaco y otros). Esta información se da sólo con el objetivo de que el lector esté seguro de que en sus manos tiene un libro que ha pasado la prueba del tiempo. Son muchas las razones que han hecho que esta nueva edición haya visto la luz mucho después que la anterior. Se han incluido nuevos sofismas y paradojas; la mayoría de los ya publicados se han revisado y algunos se han excluido. Se podría decir que éste es un libro nuevo, y por esta razón el título anterior fue modificado. En esta oportunidad se ha decidido dividir el libro en dos tomos: el primero está dedicado a la mecánica, la física molecular y la termodinámica; el segundo, a la electricidad y el magnetismo, las oscilaciones mecánicas y las ondas, la óptica, la teoría de la relatividad, la física de partículas elementales y la física atómica y nuclear.

El autor desea expresar su más sincero agradecimiento por la ayuda prestada en la preparación de este libro a K.A.Putílov, D.I.Sájarov, M.I.Blúdov, P.V.Makovietski, P.A.Rymkiévich, A.P.Rymkiévich, V.A.Fabrikant, B.Iú.Kogan y A.Z.Siniakov.

Observaciones dirigidas a los profesores

La solución de problemas físicos, entre los cuales se pueden considerar los sofismas y paradojas físicas, siempre ha figurado en las clases como un medio y como un objetivo de la enseñanza, en dependencia del fin que se persigue.

En la enseñanza "tradicional" la solución de problemas se considera fundamentalmente como un objetivo: los problemas se resuelven para reafirmar los conocimientos teóricos y darles a los mismos valor práctico. Los problemas se resuelven después de que el material teórico ha sido estudiado.

Sin embargo, es posible un enfoque diferente, en el cual los problemas se utilizan como un medio para crear una situación que antecede al análisis teórico de la temática. En este caso los problemas resultan sumamente efectivos como forma de presentar el material de estudio e introducirlo en el proceso de enseñanza.

Los sofismas y paradojas considerados en este libro son, en esencia, problemas físicos originales, que resultan especialmente adecuados para la creación de debates y polémicas capaces de motivar la actividad de investigación individual de los alumnos. Estas propiedades de los sofismas y paradojas fueron destacadas en los años 40 del siglo XX por el académico L.I.Mandelshtam y el profesor de psicología S.L.Rubinshtein.

V.N.Langue

 Víktor Nikoláievich Langue

Eminente especialista en metodología de la enseñanza de la física. Doctor en Ciencias Físico-Matemáticas. Entre otros cargos, dirigió el Departamento de Física del Instituto Pedagógico de Ussuriisk y, posteriormente, el Departamento de Física del Instituto de Transporte Marítimo y Fluvial de Leningrado. En su actividad pedagógica dedicó especial atención a los métodos de solución de problemas no estándares. Sus libros relacionados con el análisis de las paradojas y sofismas que aparecen en la física han sido traducidos a numerosos idiomas (español, inglés, alemán, japonés, polaco y otros).


 
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