Qué te pude pasar si no conoces las leyes de Newton I

Muchas cosas son las que te pueden pasar si no conoces las leyes de Newton. En concreto, la tercera ley de Newton te ayuda a ver que a toda acción sobre un cuerpo le acompaña una reacción en el cuerpo que ejerce dicha acción. Y esto nos puede servir, por ejemplo, para remar, aunque nunca lo hubiésemos hecho en nuestra vida. Y así no te pasaría lo que le pasa a estas dos turistas en la Plaza de España de Sevilla. Supongo que ya el momento de inercia para entender el giro si solo remas con un remo les quedaba ya bastante grande.

https://youtu.be/grmt63GfH5E

Gibones caminando por la cuerda floja

Me encantan todos los primates. El gibón es uno de ellos, siempre me han llamado la atención esos brazos desproporcionados. ¿Para qué sirven? Para muchas cosas, obviamente no han evolucionado de este modo para tener una extremidades molestas que no saben donde meter cuando duermen.


Pedazo de brazos. «Hylobates moloch skeleton» por Ben Sutherland - http://www.flickr.com/photos/bensutherland/252246664/. Disponible bajo la licencia CC BY 2.0 vía Wikimedia Commons.

Me encuentro por los mundos de internet un vídeo que me ha hecho mucha gracia y que —uno no puede evitarlo— me ha sacado la vena de físico. Veámoslo:

https://www.youtube.com/watch?v=1x9Vo_I4OYI

Lo que acabas de ver es un gibón caminando por la mítica cuerda floja, como en los circos. Desde antiguo se ha conocido a esta actividad funambulismo (del latín «funambulus», de «funis» -cuerda-, y «ambulare» -andar-). Seguro que estás acostumbrado a verlo: el funambulista puede caminar por la cuerda floja «a pelo» (con los brazos abiertos), o con un palo muy largo. La longitud del palo es la que proporciona estabilidad al acróbata, esto se entiende con un concepto que se trabaja en bachillerato: el momento de inercia. Es sencillo: a mayor momento de inercia más lento es el giro. El momento de inercia de una barra es proporcional al cuadrado de su longitud, ¿acaso los brazos extendidos no hacen el papel de una barra? Uses la barra o uses los brazos, el giro de tu cuerpo sobre la cuerda floja será más lento que si tienes los brazos contraídos, lo cual te da más tiempo a reaccionar y recuperar el equilibrio. Al gibón no le hace falta barra ninguna, el tipo tiene una envergadura de brazos muy superior a la nuestra en relación a su cuerpo, de hecho todos los hilobátidos la tienen.


Cuando una bailarina cierra los brazos, gira con mayor rapidez, pues el momento de inercia disminuye. «CF46618267 109996904033» por The original uploader was Mrlopez2681 de Wikipedia en inglés - Transferido desde en.wikipedia a Commons.. Disponible bajo la licencia Dominio público vía Wikimedia Commons.

Un par de funambulistas

Hay que dar una nota pedante, para que nos vayamos a la cama con alguna cosa más que contar mañana. Ha habido grandes equilibristas en la historia (aquí puedes ver una lista). Sin embargo me apetece resaltar un nombre: la italiana Maria Spelterini (1853-1912). Sinceramente, ver las fotografías de finales del siglo XIX con esta mujer caminando por la cuerda floja nos lleva a una época en que la convertían en una verdadera heroína. Entre sus logros, fue la primera mujer que caminó sobre las cataratas del Niágara.


Sobre las cataratas del Niágara, en 1876. "Maria Spelterini at Suspension Bridge" by George E. Curtis (1830-1910)[2] - From the Niagara Falls Public Library. Original image is a stereograph published in 1876.[1]. Licensed under Public Domain via Commons.

Como bonus, os dejo un vídeo que a mi me impacta: un Jay Cochrane de 68 años cruzando de una torre a un hotel a unos 150 metros de altura. En lo que os tenéis que fijar es en la tremenda longitud del palo, no se andaba con tonterías, sabía convertirse en un súper gibón. Cochrane murió en 2013 de cáncer, una enfermedad que no entiende de momentos de inercia.

https://www.youtube.com/watch?v=BiCHWyR5dJ4

¿Por qué me gustan más los guepardos que los Lamborghini’s?

Estoy preparando actividades para Física y Química de 4º de ESO y me encuentro con un artículo de hace un par de años y que no se comentó por aquí en su momento. Se trata de Locomotion dynamics of hunting in wild cheetahs, publicado en Nature en junio de 2013. Resumiendo: lo que hace al guepardo especial es su aceleración, no su velocidad. Bien que es el animal terrestre que mayor velocidad en recta alcanza, pero lo cierto es que muy pocas veces necesita llegar al máximo, pues con su facilidad en realizar cambios bruscos de dirección lo convierten en una máquina muy eficaz. Lo interesante es la capacidad que tiene de acelerar en 3 m/s en una sola zancada y decelerar en 4 m/s también con una zancada. Es realmente fascinante, más de lo que piensas, sobre todo si lo comparamos con un deportivo.

 


«Acinonyx jubatus walking Flickr» por Flickr user Rob Qld - Flickr here. Disponible bajo la licencia CC BY 2.0 vía Wikimedia Commons.

 

El Lamborghini Gallardo es una maravilla de la locomoción, a cualquiera que le gusten los coches le llama la atención. Es capaz de acelerar de 0 a 100 km/h en 3,8 s, pero como hay modelos que tardan 3,4 s vamos a ser buenos y pongamos incluso 3 s. La aceleración del coche sería 9,3 m/s^2.

 


«Lamborghini Gallardo LP560-4 (Front-Right)» por sledhockeystar7 - Lamborghini Gallardo LP560-4 (Front-Right). Disponible bajo la licencia CC BY-SA 3.0 vía Wikimedia Commons.

 

El guepardo puede pasar de 0 a 96 km/h en 3 s, pero en algunos lugares puede verse que pasa de 0 a 75 km/h en 2 s. Seamos buenos también con el guepardo y supongamos lo segundo. La aceleración del gatito sería 10,4 m/s^2. Un guepardo cambia el ritmo de la velocidad más rápido que la propia Tierra (9,8 m/s^2), ¿de verdad no te parece fascinante?

 


«2009-cheetah-sprint» por Yathin sk - Trabajo propio. Disponible bajo la licencia CC BY-SA 3.0 vía Wikimedia Commons.

 

Guepardo vs. Lamborghini

He tenido la suerte de acariciar un guepardo y de conducir un Lamborghini. Me quedo con lo primero, no porque acelere más, sino porque la naturaleza siempre supera la genialidad humana. (http://www.zoodecastellar.es, http://www.jarama.org)

 

Referencia

A. M. Wilson, J. C. Lowe, K. Roskilly, P. E. Hudson, K. A. Golabek y J. W. McNutt. “Locomotion dynamics of hunting in wild cheetahs” Nature, junio 2013, doi:10.1038/nature1229

El artículo lo resumen muy bien en SINC, en una nota de 2013.

Cómo desatascar tu coche en el desierto con dos cuerdas y dos sacos de papas

Hace ahora un año que tuve la suerte de rodar por el desierto que separa Dubai de Fuyaira. Aquello me impactó, el dominio al volante de los conductores es algo que me sigue sorprendiendo, no conducen cualesquier piloto, tienen años de entrenamiento.

Fuente propia. Desierto de Dubai.

Así que cuando he visto el siguiente vídeo me ha venido un poco de añoranza y curiosidad. Hay mucha física en este vídeo. El esfuerzo que hacen las cuerdas sobre los sacos de arena puede analizarse con facilidad con un diagrama de vectores. Veamos el vídeo.

 

 

Si observas el diagrama, a medida que el ángulo A disminuye, el vector fuerza (el rojo) estará más cerca de la horizontal. Es decir, a mayor longitud de la cuerda, más grande será la componente horizontal (la verde) del anterior vector, a la par que la componente azul disminuirá y será más difícil que los sacos salgan de la hondonada. Si te lo curras, no necesita llevar un tractor, con dos sacos vacíos (los llenas allí mismos) y dos buenas cuerdas, puedes escapar.

 

 

Todo esto me llega de casualidad, pues he visto un vídeo en Science Lovers Only, pero en Facebook, no en Youtube, así que he colgado el vídeo para que pueda verlo cualquiera. ¿Cómo sacar tu coche del fango con un palo?, con la fuerza de rozamiento. Aquí lo tienes.

 

Tuve mucha suerte al subir en uno de estos.

Cómo correr por el techo

Un clásico en los problemas de física de Bachillerato y primer curso universitario es rizar el rizo. Lo hemos contado en física no apto para cardíacos, así que echa un ojo si quieres ver lo sencilla que es la física de lo que hoy se conoce como hacer un loop, como bien apunta Cebollada, en su blog La física en vídeos. Precisamente es en esta página donde me encuentro un vídeo -publicitario él- en el que se muestra un atleta rizando el rizo. Realmente no es nada fácil, le hace falta adquirir más de 15 km/h. A ver quién es el guapo.

 

 

Coney Island, N. Y. 1900. Fuente: http://blogs.loc.gov/inside_adams/2012/06/the-thrill-of-physics/

Atracción entre sombras

No se tratan de sombras que se enamoran. En el canal The Physics Magician nos muestran un sencillo experimento para poner de manifiesto un efecto de sobra conocido por los físicos en el campo de la óptica. Si la distancia de las sombras proyectadas por dos objetos extensos es muy pequeña, ocurre lo que podéis ver a continuación.

 

El fenómeno tiene una explicación que puede resumirse de una manera muy simple: cuando las zonas de penumbra de los dos objetos interfieren, dichas penumbras pueden sumarse formando sombra. La penumbra es una región intermedia entre la sombra (oscura) y la parte iluminada. En la siguientes imágenes puede intuirse con claridad.

 

Fuente: Rolando Axt. Instituto de Física Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre, RS, Brasil

Fuente: Rolando Axt. Instituto de Física Universidade Federal do Rio Grande do Sul Porto Alegre, RS, Brasil

 

Para saber más: http://www.sbfisica.org.br/fne/Vol8/Num1/v08n01a04.pdf

Feliz año del átomo cuántico: primer centenario del átomo de Bohr

Comenzamos el año 2013 de celebración: se cumple un siglo desde el establecimiento del modelo atómico de Bohr. En julio de 1913 Niels Bohr (1885-1962) publicaba el artículo «On the Constitution of Atoms and Molecules» en la revista Philosophical Magazine. El modelo de Bohr es una modificación del modelo de Rutherford en el que se introduce el concepto de órbita cuantizada, una nueva visión de las órbitas atómicas teniendo en cuenta los planteamientos de la emergente mecánica cuántica. Es cierto que el modelo atómico desarrollado por Bohr no representa la imagen actual del átomo, pero se trata de un paso de gigante hacia la visión actual.

Acaba de empezar el año y algunos estarán corriendo por el parque para bajar los quilos de más o simplemente  estarán de resaca. Así que no es el momento para soltar por aquí fórmulas ni artículos sesudos. Pero nos comprometemos a escribir una serie de anotaciones cortas que irán en la siguiente línea: historia de los modelos atómicos (varios posts), modelo atómico de Bohr y éxitos y carencias del modelo atómico de Bohr.

Desde Ciencia en el XXI invitamos a todos los divulgadores a hacerse eco del centenario del átomo cuántico para que dejen caer por sus webs y blogs artículos relacionados. Se aceptan todo tipo de ideas, tal vez un comienzo sea el uso del hashtag #atomocuantico en la tuiteresfera.

 

FELIZ AÑO DEL ÁTOMO CUÁNTICO

 

Bohr, Niels (1913). «On the Constitution of Atoms and Molecules». Philosophical Magazine 26 (1): pp. 476.

El bosón de Higgs en la prensa española

Hallada la partícula clave para la comprensión del universo.
EL PAÍS

Encuentran el bosón de Higgs, la partícula que explica el origen del universo.
ABC

Descubren el 'cement' de la materia.
EL MUNDO

Dios está detrás de la partícula divina.
LA RAZÓN

La 'partícula de Dios' abre nuevas puertas a la física.
LA VANGUARDIA

Sin el bosón de Higgs, usted no estaría aquí.
EL CORREO

Física no apta para cardíacos

Ya se contó por aquí una vez algo sobre rizar el rizo, hablando de pequeños roedores. Consiste en dar la vuelta a un bucle sin caer cuando se esté en la parte alta. El problema de rizar el rizo es un clásico en dinámica básica: la fuerza centrífuga en la parte alta debe ser, como mínimo, igual a la fuerza peso. A partir de lo cual se deduce que para que se pueda dar la vuelta al bucle el vehículo debe alcanzar una velocidad mínima:

Esquema válido para un Sistema de referencia no iniercial

En el conocido Física Recreativa de Perelman esta velocidad la adquiere una bicicleta dejándola caer desde cierta altura, es decir, se transforma su energía cinética en potencial:

http://www.librosmaravillosos.com/fisicarecreativa2/capitulo03.html

http://www.librosmaravillosos.com/fisicarecreativa2/capitulo03.html

Pero es más conocida la versión de vehículos a motor que, en poco tiempo, se aceleran a velocidades imposibles. El 30 junio veremos lo que podemos llamar doble rizo. Lo mejor, que lo veas tú mismo, un poco loco, pero física al fin y al cabo:

Fuente: http://www.wired.com/playbook/2012/06/playbook_0620_jump/?utm_source=facebook&utm_medium=socialmedia&utm_campaign=facebookclickthru

Si un ser humano fuera cerveza…

Preparando unos ejercicios para un libro me pregunto por el volumen de un ser humano. Hay muchas formas de estimarlo y os invito a que en los comentarios dejéis fluir la imaginación. De hecho, lo pido por favor, tus ideas me interesan. Es cierto que la densidad del ser humano es muy parecida a la del agua, así que pasas a litros tu propia masa y ya tienes tu volumen, es decir, cuánta agua desalojarías de una bañera arquimediana. Puesto que mi masa es de unos 65 kg, mi volumen será de unos 65 L.

Es @ramoneeza quien cae en mandarnos un enlace por twitter a San WolframAlpha: volume human body. Y allí encuentro un dato que me ha hecho gracia: equivalemos de media a unas 140 pintas, es decir, a unos 66 L. La imagen lo dice todo.

 

 

Dedicado a @manolo_elmas