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13 de julio de 2017

¿Cómo funciona una guitarra eléctrica?

¿Alguna vez te has preguntado cómo funciona una guitarra eléctrica? ¿Qué la diferencia de una guitarra acústica? ¿Porqué se llama eléctrica? ¿Qué hace que suene cuando ni siquiera usa tomacorrientes o enchufe? En este artículo -que será ameno y no demasiado extenso- te voy a explicar un par de detalles interesantes, que no está de más saber, sobre la guitarra eléctrica y su funcionamiento. Se trata de un artículo orientado a newbies ó novatos. 

Primero un poco de historia. 


Se le atribuye la invención de la guitarra eléctrica moderna, a mediados del siglo XX, a Lester William Polfus, mejor conocido como Les Paul (creador de la marca Gibson y en honor a quien se utiliza el nombre para ese modelo de Gibson, Epiphone y otras marcas posteriores), quien sin saberlo crearía gran historia con "su" invención junto con la aparición del amplificador de guitarra en 1935. Sin embargo los primeros modelos fueron de Bigsby (ver el artículo linkado arriba). E incluso antes que Gibson crease la Les Paul, ya había sido creada la primera Broadcaster de Leo Fender, la primera en ser producida en serie.
Todo comenzó buscando mayor sonido para tocar en directo. A partir de ese momento, tenemos el que es uno de los instrumentos más populares en prácticamente todos los géneros de música moderna, desde el Blues y el Jazz, hasta el Rock y Heavy Metal de hoy día. La primera guitarra eléctrica fue manufacturada por Rickenbacker.


Artículo: #4: Anglagard-les-paul-portrait.jpg
Lester William Polfus "Les Paul"


La guitarra eléctrica es un instrumento musical armónico que utiliza el principio de inducción electromagnética con el objeto de convertir la vibración de las cuerdas en señales eléctricas y, por medio del amplificador, estas señales en sonido.


Artículo: #4: Anglagard-electromagneticinduction.gif

La inducción electromagnética es el fenómeno que origina la producción de una fuerza electromotriz en un medio o cuerpo expuesto a un campo magnético variable (las cuerdas), respecto a un campo magnético estático (las bobinas en las pastillas y sus imanes). Es así que, cuando dicho cuerpo es un conductor, se produce la corriente inducida. Este fenómeno fue descubierto por Michael Faraday en 1831, quien lo expresó indicando que:


  • La magnitud de la tensión inducida es proporcional a la variación del flujo electromagnético (Ley de Faraday).


Artículo: #4: Anglagard-michael-faraday-1241x763.jpg
Michael Faraday (1791-1867)

En el caso de una guitarra eléctrica, el sonido se ve influido por el diseño de las pastillas, ubicación de las mismas, escala, y material las cuales estén hechas; siendo todo esto causa de diversos cambios en el flujo electromagnético que sucede con la vibración de las cuerdas.

Artículo: #4: Anglagard-single_coil_string_anim.gifArtículo: #4: Anglagard-induccion3.gif

De esta manera, las pastillas son el ente que convierte la vibración de las cuerdas en energía eléctrica, la cual pasa por una diversidad de circuitos (resistencias variables y capacitores en un ámbito básico) para tallar nuestro sonido a gusto antes de salir hacia el amplificador, el cual recibe la señal eléctrica y hace una serie de procesos que crean ese sonido caliente y agresivo que tanto nos gusta.


Artículo: #4: Anglagard-electric-guitar-wiring-diagrams-b64fde88136d376f.jpg Esquema de circuito de guitarra tipo Les Paul

Desde un primer vistazo la apariencia de la guitarra eléctrica no ayuda a optimizar el sonido, porque es un instrumento macizo, a diferencia de las guitarras acústicas que son huecas y tienen caja de resonancia. Hay una gran polémica sobre si algunas propiedades de la madera afectan o no al sonido de las guitarras eléctricas, como puede ser el peso y los nudos de la propia madera, que pueden afectar al sustain.

Tenemos un mástil que va atornillado (o de una pieza) al cuerpo, a lo largo del cuál van los trastes y el clavijero. Las cuerdas son de metal por un motivo: para que sus propiedades electromagnéticas interactúen con las pastillas de manera adecuada, generando la energía eléctrica.

Las pastillas son 6 (en el caso de las guitarras de seis cuerdas o más de seis si tienen más cuerdas) imanes rodeados de una bobina de cobre fino, más fino que el cabello humano. Esta bobina rodea los imanes aproximadamente 7200 veces (dependiendo de modelos y fabricantes). La corriente emitida por una pastilla de guitarra eléctrica ronda los 2 voltios de media, aunque depende del modelo concreto y de si son simples o dobles (para más información sobre pastillas, ver el artículo Diferencia técnica entre pastillas activas y pasivas).


Artículo: #4: Anglagard-single-coil-pickup.jpg
Pastilla pasiva single tipo Fender

Producto de estos descubrimientos y creaciones hoy día gozamos de una infinidad de aparatos digitales que producen una inmensa variedad de sonidos orgánicos a base de circuitería y señales eléctricas. Todo se lo debemos a visionarios que no pueden estarse quietos...


Tomado de:

Guitar Bend

4 de octubre de 2016

2016: Nobel de Física para los descubridores de los secretos de la materia exótica

Las ondas gravitacionales se quedan para otro año. El comité de los Nobel ha querido reconocer a tres científicos británicos por revelar los secretos de la materia exótica.



Premio Nobel de Física ha recaído este año en David Thouless, Duncan Haldane y Michael Kosterlitz por el "estudio de transiciones de fase topológicas", según ha anunciado esta mañana la academia de ciencias sueca.

Los premiados de este año "abrieron la puerta a un mundo desconocido hasta entonces en el que la materia puede asumir estados extraños", explica el fallo del jurado, utilizando métodos de matemáticas avanzadas para analizar fases, o estados, inusuales de la materia, como los superconductores, los superfluidos o los films magnéticos.

Gracias a su trabajo pionero, físicos de todo el mundo trabajan ahora buscando nuevas y exóticas fases de la materia. Hay grandes esperanzas en sus usos futuros dentro de las ciencias de los materiales y la electrónica.

El uso de conceptos topológicos dentro de la física fue decisivo para sus descubrimientos. La topología es la rama de las matemáticas que describe las propiedades de la materia que solo cambia siguiendo un paso tras otro.





Esta rama de la matemática se interesa por las propiedades que cambian paso a paso, al igual que el número de agujeros en los objetos anteriores. La topología fue la clave de los descubrimientos de los Premios Nobel.


Utilizando la topología como herramienta, consiguieron superar a los expertos de la época. En la década de los 70, Michael Kosterlitz y David Thouless utilizaron esos conceptos matemáticos para estudiar los fenómenos que surgen en un mundo plano, en superficies tan finas que se pueden considerar bidimensionales. Con sus trabajos dieron la vuelta a las teorías del momento de que la superconductividad o la superfluidez no podían ocurrir en capas finas de materia, demostrando que la superconductividad puede ocurrir a bajas temperaturas y también explicando el mecanismo, llamado fase de transición, que hace que la superconductividad desaparezca a altas temperaturas.

Años después, en los 80, Thouless fue capaz de explicar un experimento previo, con capas conductoras de electricidad muy finas en las que la conductividad se podía medir de forma precisa en pasos completos. Demostró que esos pasos eran topológicos en su naturaleza. En torno al mismo tiempo, Duncan Haldane descubrió cómo se pueden utilizar conceptos topológicos para entender las propiedades de la cadenas de pequeños imanes encontrados en algunos materiales, tan finas que se podrían considerar unidimensionales.




Las fases más comunes son el gas, líquido y materia sólida. Sin embargo, en muy alta o baja
temperaturas cuestión asume otros estados, más exóticos. El artículo completo en:



El Confidencial 

3 de julio de 2016

3 experimentos sencillos (y sorprendentes) para hacer con un USB


Tres, tres experimentos sencillos: un ventilador, un perforador para botellas de plástico y una mini linterna, ¡y todo esto lo podrás hacer unos cables USB usados!

Deberás emplear una pistola de soldar para realizar estos proyectos, por lo tanto, si eres menor de edad, te sugerimos que te ayude un adulto con la pistola de soldar.

14 de abril de 2016

La casa encantada por fenómenos no sobrenaturales

Jason Braithwaite era un psicólogo cognitivo de la Universidad de Birmingham que se fue interesando cada vez por las experiencias sobrenaturales que referían quienes habían dormido en la Sala de los Tapices del castillo de Muncaster, en Irlanda. Ya sabéis: psicofonías de niños gritando o llorando, pasos inquietantes, el roce de una presencia invisible...






Como un Cazafantasmas, Braithwaite instaló magnetómetros capaces de registrar campos magnéticos muy débiles. Descubrió unos campos magnéticos particularmente complejos asociados a la malla de hierro de la armadura de la cama bajo los colchones. Cuando el usuario de la cama se movía, la malla de hierro producía fluctuaciones en los campos magnéticos que rodeabana el cabezal de la cama


Según el estudio de Braithwaite, el simple hecho de moverse en esa cama de hierro producía pequeños efectos eléctricos en todo el cuerpo y, en particular, en el cerebro. De ahí a deducir que ello puede provocar alucinaciones hay un trecho, pero lo interesante del de estudio no es tanto su resultado como su enfoque: frente a un hecho sobrenatural no afirmar que es un hecho sobrenatural, sin más, sino buscar las causas naturales desconocidas que lo producen.

Un enfoque que también usó el ingeniero eléctrico Vic Tandy, al sospechar que eran los sonidos los que podían provocar determinadas alucinaciones fantasmales, tal y como explica Richard Wiseman en su libro Rarología:

Al escribir sobre sus experiencias en las páginas del Journal of the Society for Psychical Research, Vic especuló sobre que ciertos edificios pueden contener infrasonidos (quizás provocados por fuertes vientos al soplar a través de una ventaba abierta, o el ruido sordo del tráfico cercano) y que el extraño efecto de estas ondas de baja frecuencia puede hacer que algunas personas crean que el lugar está encantado.
Podéis leer su historia completa en Una corriente de aire para ver a Dios o el hombre que vio un fantasma y no se lo creyó.

Fuente:

Xakata Ciencia

28 de marzo de 2015

Adolescente de 17 años inventa un dispositivo que purifica agua y genera energía al mismo tiempo


Siempre he creido que si dejaramos a los chicos desarrollar todo su potencial, probablemente muchos de los problemas de la humanidad serían resueltos, y es que estudios confirman que en los primeros años sin la influencia de los paradigmas preestablecidos tenemos mucha mas capacidad de innovar.
Tenemos muy buenos ejemplos como:
chica de 15 años inventa una linterna que se enciende con el calor de la mano, ahora una joven  busca una solución creativa y sostenible a partir de energía limpia.
Cerca de 780 millones de personas carecen de agua potable y millones mas de electricidad. . Pensando en los millones de personas para los que el agua y la energía es inaccesible, Cynthia creó elH2Pro, una unidad fotocatalítica de generación de electricidad y purificación de agua portátil.
En el proceso de la fotocatálisis, el agua se purifica y esteriliza produciendo hidrógeno gracias a la división del agua y éste puede ser utilizado para generar electricidad. Para el proceso sólo se requiere titanio como catalizador y luz solar, pero la producción de hidrógeno es baja, lo que se soluciona con la adición de agentes reductores, función que algunos contaminantes orgánicos realizan muy bien.
Al combinar los dos mecanismos se puede mejorar el rendimiento de la producción energética y reducir el costo de generar hidrógeno mientras que la purificación de agua se logra de manera eficiente. Métodos similares han sido propuestos pero requieren fuentes de alimentación externas por lo que no pueden utilizarse en lugares remotos.
EL invento de Cynthia busca aplicar el método de la fotocatálisis a una escala manejable de manera que sea posible purificar agua y generar electricidad de forma económica y sostenible que pueda implementarse en lugares aislados donde estos dos servicios básicos hoy son sólo un sueño.
Fuente: Veoverde

Fuente:

Diario Ecología

12 de septiembre de 2014

Envían el primer mensaje 'telepático' a través de internet

  • Investigadores consiguen transmitir mensajes, 'hola' y 'ciao', directamente entre dos cerebros separados por miles de kilómetros de distancia mediante un lector de impulsos eléctricos y un estimulador cerebral no invasivo.
  • Llevaron un paso más allá la técnica que ya se utiliza para transmitir pensamientos a ordenadores, y que ya se usa, por ejemplo, para mover sillas de ruedas eléctricas.


Un equipo internacional de neurocientíficos ha demostrado la viabilidad de la comunicación directa de cerebro a cerebro gracias a la suma de varias tecnologías. En un artículo publicado en la revista Plos One describen la transmisión exitosa de información a través de internet entre cerebros de personas ubicadas a 8.000 kilómetros de distancia.

«Queríamos saber si puede haber comunicación directa entre dos personas mediante la lectura de la actividad cerebral de una persona y la inyección de dicha actividad cerebral en la segunda persona, y hacerlo a través de grandes distancias físicas mediante el aprovechamiento de las vías de comunicación existentes», explica el coautor Alvaro Pascual-Leone, director del Centro Berenson-Allen para la estimulación cerebral no invasiva en el Beth Israel Deaconess Medical Center (BIDMC) y profesor de Neurología en la Escuela de Medicina de Harvard.

«Una de esas vías es, por supuesto, internet, así que nuestra pregunta fue:" ¿Podríamos desarrollar un experimento para pasar por alto hablar o escribir en Internet y establecer una comunicación directa de cerebro a cerebro entre sujetos situados lejos el uno del otro, concretamente en la India y Francia?. Resultó que la respuesta fue sí”».

Francia e India

El equipo consiguió transmitir correctamente las palabras «hola» y «ciao» en una comunicación mediada por ordenador cerebro a cerebro. Para lograrlo utilizaron una mezcla de electroencefalografía y estimulación magnética. Llevaron un paso más allá la técnica que ya se utiliza para transmitir pensamientos a ordenadores, y que ya se usa, por ejemplo, para mover sillas de ruedas eléctricas.

Pero, en este nuevo estudio, el equipo de investigación añadió un segundo cerebro humano en el otro extremo del sistema. Cuatro participantes sanos, de 28 a 50 años, formaron parte del estudio. Uno de los cuatro sujetos fue asignado a la interfaz cerebro-ordenador y fue el remitente de las palabras; los otros tres fueron asignados a la rama de interfaz ordenador-cerebro de los experimentos, con el fin de recibir los mensajes y entenderlos.

Con el uso de EEG, el equipo de investigación tradujo el saludo "hola" y "ciao" a código binario y lo envió por correo electrónico de India a Francia. La interfaz de ordenador-cerebro transmitió el mensaje al receptor a través de la estimulación cerebral no invasiva. Los sujetos experimentaron esto como destellos de luz en su visión periférica que, ya que conocían el lenguaje binario, les permitió decodificar la información contenida en el mensaje.

Se realizó un segundo experimento similar entre los individuos en España y Francia, con el resultado final de una tasa de error total de casi 15 por ciento, 11 por ciento en la zona de decodificación y cinco por ciento en la parte inicial de codificación.

«Mediante el uso de neurotecnologías de precisión avanzada como el EEG inalámbrico y los TMS robotizados, hemos sido capaces de transmitir directamente y de forma no invasiva un pensamiento de una persona a otra, sin que tengan que hablar o escribir», dice Pascual-Leone.

«Esto en sí mismo es un paso notable en la comunicación humana, pero ser capaz de hacerlo a través de una distancia de miles de kilómetros es una importante prueba de principio para el desarrollo de las comunicaciones de cerebro a cerebro. Creemos que estos experimentos representen un primer paso importante en la exploración de la viabilidad de complementar o rebasar la comunicación basada en el motor basado en el lenguaje».

Fuente:

La Información

25 de agosto de 2014

¿Qué ocurre cuando un rayo cae en el mar?


Lo más recomendable es salirse del agua o sumergirse.

Lo más recomendable es salirse del agua o sumergirse.

Este fin de semana un relámpago que cayó cerca de una playa en California, Estados Unidos, dejó una persona muerta y más de una decena de heridos.

A propósito de esto, un lector escribió a BBC para consultar qué sucede cuando un rayo cae en el mar.

Esta es la respuesta de los expertos de BBC Magazine.

Si usted está en el mar y se avecina una tormenta eléctrica hay dos maneras de reducir el riesgo de ser afectado por un rayo: sálgase del agua y busque refugio o sumérjase hacia lo más profundo.

La corriente eléctrica de los rayos se distribuye horizontalmente.

La corriente eléctrica de los rayos se distribuye horizontalmente.

De acuerdo con la Administración Nacional Atmosférica y de Océanos de Estados Unidos (NOAA por sus siglas en inglés), un relámpago típico puede descargar hasta 300 millones de voltios y 30 mil amperes, suficientes para matar a alguien.

Una gran parte de la descarga eléctrica se expande horizontalmente en lugar de verticalmente, lo que no es una buena noticia para quienes flotan o nadan, pues la corriente de un relámpago puede expandirse a través de la superficie.

Varias estimaciones han sido hechas en torno a qué distancia el impulso eléctrico deja de ser dañino.

¿Y los peces?

"Yo no recomendaría apostar tu vida en ese tipo de cálculos", dice Giles Sparrow, autor del libro "Physics in Minutes" (Física en minutos).

"Si la persona sale del agua, pero no puede conseguir refugio, lo más recomendable es agacharse en posición fetal en vez de acostarse por completo en el suelo, ya que esto último incrementa los riesgos".

"Si permanece en el agua debe intentar sumergirse, aunque es poco probable que alguien pueda aguantar la respiración el tiempo suficiente para evitar que pase el peligro".

Los peces, que suelen moverse en profundidad, están más seguros que los humanos.

La exposición de las manos o de la cabeza en la superficie, como sucede con quienes nadan, los pone en mayor riesgo.

"Si estás en mar abierto, te conviertes en un objetivo durante una tormenta", explica Jon Shonk, meteorólogo de la Universidad de Reading. "Los relámpagos buscan la ruta de menor resistencia", agrega.

Los botes pueden estar equipados con conductores de rayos, los cuales dirigen la carga eléctrica al mar y evita que afecte las partes más vulnerables de la embarcación como las áreas de pasajeros o la sala de máquinas.

Investigaciones hechas por la NASA muestran que es más probable que un relámpago impacte en tierra que en el mar y que es poco probable que se produzca un impacto en zonas de gran profundidad.

En general, las aguas frente a las costas son las más afectadas.

Los riesgos también varían de acuerdo con las temporadas del año, siendo el verano la época de mayor peligro, entre otras cosas porque hay más personas bañándose en el mar.
Fuente:
BBC Ciencia

5 de agosto de 2014

Matemáticas agresivas: el rifle de Gauss

Johann Carl Friedrich Gauss (que por cierto cumplió años hace nada). El príncipe de los matemáticos, y no por nada: contribuyó en teoría de númerosanálisis matemático, geometría diferencialestadística, álgebra, geodesia, magnetismo, óptica… hasta tiene un premio con su nombre.

gauss
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Y en esa entrada me centraré en una de las aplicaciones que tuvo su trabajo en uno de los campos mencionados: el magnetismo. A muchos de los que hayan hecho física en 2º de bachiller les debe sonar el tema de inducción (yo le tenía pánico, sinceramente) pero para los que no hayan dado el tema, haga mucho que lo han dado o simplemente les falta refrescar conceptos, conviene dar unas pinceladas antes de proseguir (lo expondré a grosso modo, perdonadme físicos del mundo):

magfinCoge un solenoide (un alambre en espiral, por ejemplo). Coge un imán. Haz pasar el imán por dentro del solenoide… ¡y voilà! corriente eléctrica, más concretamente corriente eléctrica inducida. Obviamente, con un imán de los de andar por casa el efecto será muy depreciable (habría que pasarlo a gran velocidad y que fuera potente). El efecto recíproco también ocurre, esto es, haz pasar electricidad por un solenoide e inducirás un campo magnético.

La inducción electromagnética (no confundir con la inducción matemática, de la que hablamos aquí) la descubrió y experimentó con ella el gran físico Michael Faraday, mientras que la ley que relaciona el campo magnético con el eléctrico es la que se conoce como ley de Ampère y la mayoría de demostraciones matemáticas del efecto de campos electromagnéticos corrieron de la mano de Gauss. Esto ha tenido muchísimas aplicaciones (además de las cocinas de inducción, de aquí el nombre) incluidas algunas más claramente… peligrosas:

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Sí, todo eso es una pistola

Llamada coilgun, pistola de Gauss, rifle de Gauss o cañón de Gauss, este arma se basa en lo que hemos comentado arriba, en las demostraciones que realizó Gauss en su día. La patente de este arma es de Kristian Birkeland en 1900, un hombre conocido también por sus estudios sobre la Aurora boreal. En principio, el funcionamiento no es complicado: una serie de bobinas puestas una detrás de otra, por las que van pasando corriente sucesivamente. Pongamos un proyectil ferromagnético al principio de esta cadena. Al pasar la corriente por la primera bobina, esta creará un campo magnético inducido que atraerá al proyectil. Se apaga, y se enciende la segunda, haciendo que el proyectil siga y se acelere hacia la segunda, y así sucesivamente hasta que no quedan bobinas y el proyectil sale disparado. No es tan difícil… en principio.

Los electroimanes deben encenderse y apagarse en un momento muy preciso, debido al fenómeno físico de la histéresis. Básicamente es que al desconectar la corriente eléctrica, unos momentos después todavía podría atraer el proyectil desacelerándolo, lo contrario de lo que se pretende. Por eso hay cañones de Gauss que incluso llevan cronometraje electrónico para optimizar estos inconvenientes.

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Este trabuco (de más de 4 kg de peso), en modo automático, dispara una media de 7,5 balas por segundo. La velocidad que alcanzan estas balas es de 39 metros por segundo. Puede parece bastante a simple vista, pero tened en cuenta que una bala típica del calibre 22 alcanza los 335 metros por segundo… sin contar que por esto en ocasiones las balas tienden a desviarse. Quizás por eso Birkeland no consiguió que su arma alcanzara fines militares como metralleta (quitando de videojuegos como el Fallout o el Halo).
Como ventajas respecto a otras armas tiene que, al no contar con pólvora, el único ruido perceptible es el de las balas cuando alcanzan grandes velocidades, además de que puede ser alargado indefinidamente añadiéndole más solenoides y consiguiendo así que los proyectiles salgan a más velocidad. Hay incluso estudios, donde se comprueba cuales son las mejores condiciones para estos dispositivos. Si de momento no tiene fines militares… ¿para qué se usa? En la actualidad, principalmente se suele utilizar para hacer prototipos caseros (menos agresivos) con materiales casi de andar por casa. Una de las propuestas de utilización sería para lanzar objetos al espacio (tales como satélites) pero sigue teniendo muchos inconvenientes técnicos de coste e inestabilidad en el laboratorio.

Así que ahora ya lo sabéis… cuidadín con Gauss.

Gauss chungo

Fermat una vez contrarió a Gauss. El resultado: El último teorema de Fermat.

Pd: aquí os dejo un vídeo para que observéis los efectos del cañón de Gauss sobre unos cuantos objetos…


Fuente:

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