¿Cuántos kilómetros debo correr a la semana?

Aumenta tu kilometraje semanal sin tensiones.
 

Si nunca aumentas el ritmo de entrenamiento y corres siempre la misma distancia, vas a estancarte y no evolucionarás como corredor, pero si aumentas abruptamente la cantidad de kilómetros, expondrás tu cuerpo a sufrir lesiones, ¿qué hacer en ese caso? A continuación te explicaremos cuánto debes de correr en función a tu nivel.

Lo primero a considerar es que, inevitablemente correr rompe fibras musculares y otros tejidos. A mayor intensidad, mayor será el daño. Aunque esto puede causar preocupación, es en realidad algo positivo. 

Lo segundo es plantear tus entrenamientos según los objetivos de carrera, algunos le pondrán mayor énfasis al entrenamiento de resistencia, otros pondrán más atención a la parte de velocidad y potencia, mientras que otros corredores buscarán perfeccionar su sistema aeróbico.

Para obtener los resultados deseados, es importante que el grado de exigencia sea alto pero sin llegar a extremos, si bien es cierto el cuerpo tiene una gran capacidad de adaptación, entrenando todos los días de modo fuerte y sin pausa, vamos a someterlo a un nivel de estrés más grande del que puede tolerar.

El artículo completo en: El Comercio (Perú)

G, el diminuto número sin el que la vida no existiría

Es un número que Newton descubrió, Cavendish valoró y Einstein entendió. 
 

6,67 x 10-¹¹ o 0,000000000067 es un número diminuto pero sin él, la vida, el Universo y todo simplemente no existiría. 

Eso es porque ese número dicta la fuerza de gravedad, esa atracción constante que toda materia ejerce sobre el resto de materia, que es sorprendentemente ubicua pero también increíblemente débil. 

Su potencia se cuantifica con la llamada constante gravitacional, un número conocido sencillamente como G. 

Y si quieres experimentar su debilidad sólo tienes que levantar los brazos horizontalmente.

Toda la fuerza de la masa de la Tierra hala tus brazos hacia abajo. No obstante, no te cuesta mucho esfuerzo vencerla. 

O piensa en esto.

Piensa que un pequeño imán puede pegarse a la puerta de tu nevera y hasta sostener otras cosas mientras que resiste la fuerza de la gravedad con sólo la del magnetismo.

Sin palabras

Fue debido a su extremada pequeñez que, tras descubrir la Ley de Gravitación Universal, Isaac Newton incluyó G en su ecuación pero no lo pudo calcular. 

Pero un siglo más tarde, un inglés llamado Henry Cavendish se planteó el reto de determinar el valor de G y, por ende, la fuerza de la gravedad. 

Cavendish era un hombre adinerado del Londres del siglo XVIII, un poco excéntrico y quizás triste, pues no tenía muchos amigos. 

No hablaba casi con nadie, ni siquiera con las doncellas que trabajaban en su casa, pues su timidez le impedía hablar con mujeres. Les tenía que dejar mensajes en la mesa del hall para comunicarles cosas como qué le apetecía almorzar.

Así que dedicó toda su vida a la ciencia, sin que ningún otro interés lo distrajera. 

Para encontrar el valor exacto de G, construyó un aparato.

"El aparato es muy simple. Consiste de un brazo de madera de 6 pies de longitud hecho de manera que sea fuerte pero liviano. El brazo está suspendido en posición horizontal con un delgado cable de seda de 40 pulgadas, y de cada extremo cuelga una esfera de plomo de unas dos pulgadas de diámetro.

"Todo está encerrado en una caja de madera, para defenderlo del viento". 

Cerca de las dos bolas que Cavendish menciona, puso otras dos esferas estacionarias, para que hubiera una atracción que retorciera el aparato y la fibra de seda. Añadió un espejo de manera que el movimiento se reflejara en la pared, para verlo mejor.

Esa desviación era proporcional a la fuerza de la atracción gravitacional entre las bolas grandes estacionarias y las pequeñas. 

El problema es que estas últimas se podían mover con cualquier vibración, algo que Cavendish tuvo en cuenta.

"Resuelto a prevenir errores, decidí poner el aparato en una habitación que permaneciera constantemente cerrada y observarlo desde afuera con un telescopio". 

Con todo ese cuidado, encontró la respuesta... ese diminuto número con el que empezamos:

G = 6,67 x 10-¹¹ Nm²/kg²

Al verlo escrito así, a quienes no somos expertos, ya no nos parece tan sencillo, así que le preguntamos al astrofísico y escritor de ciencia Marcus Chown cómo se define G.

"Su definición exacta es la fuerza gravitacional entre dos masas de 2 kilogramos que están a un metro de distancia". 

"Como es una fuerza tan fantásticamente pequeña sólo tiene un efecto apreciable a escala planetaria: cuando la masa es grande".

Lea el artículo completo en: BBC Mundo

El asno mañoso y la Tercera Ley de Newton

Hubo una vez un burro que en sus ratos de descanso le gustaba estudiar física. Cuando aprobó los temas de mecánica quiso aprovechar sus conocimientos para flojear. Entonces dijo a su dueño: -Es una tontería que me amarre a su carro para tirar de él, ¿acaso no conoce la tercera ley de Newton? Y qué dice la tercera ley de Newton -contestó el dueño-. Y el astuto asno expresó adoptando una actitud de gran conocedor - La tercera ley de Newton es la que nos habla de las fuerzas de acción y reacción, y dice así-:
“A toda acción se opone siempre una reacción igual, es decir, que las acciones mutuas de dos cuerpos son siempre iguales y dirigidas en sentidos contrarios” (Resnick y Halliday,1998).

De tal manera –continuó el mañoso borrico- que si yo tiro del carro con una determinada fuerza, este tirará de mí con una fuerza igual, pero de sentido contrario. Así que para que me esfuerzo, si de todas formas la tercera ley de Newton me impide mover el carro.

El campesino, que de física no sabía nada pero sí de lidiar con pollinos mañosos, avanzó hacia el carro y dio una patada al burro en toda la quijada, que le hizo moverse y olvidarse de malas interpretaciones de las leyes de Newton.

La tercera ley de Newton, que el burro había estudiado y que quiso utilizar como argumento para no mover la carreta, establece que las fuerzas acción-reacción interactúan siempre en direcciones opuestas, y también nunca actúan sobre el mismo cuerpo sino sobre cuerpos diferentes. Es así como la fuerza que aplica el burro la hace sobre el suelo, quien lo empuja hacia adelante con una fuerza de reacción, entonces sobre la carreta actúa una fuerza de acción que se opone a una fuerza de fricción. La carreta se mueve cuando la fuerza de fricción ejercida por el suelo sobre las pezuñas del burro sea mayor que la fuerza de fricción ejercida por el suelo sobre la carreta. Una vez que se mueve la carreta, la fuerza que el burro ejerza sobre el suelo puede ser igual que la fuerza de fricción de la carreta, y así se moverá a velocidad constante. De lo contrario, si se sigue aplicando la misma fuerza, habrá una resultante que acelerará la carreta, es decir, su velocidad aumentará.¹

En la siguiente liga encontrarán una actividad para la enseñanza de la tercera ley de Newton en segundo grado de secundaria.


Referencia Resnick, R. y Halliday, D. (1998) . Física. Volumen 1. México: Ed. Continental.
¹ Segunda ley de Newton 

El gravitón, la presunta partícula que describiría todas las fuerzas de la naturaleza

Héctor Rago, astrofísico y profesor Universidad Industrial de Santander, explica cuál es la hipótesis que tiene la física teórica sobre esta presunta partícula. Una especie de "santo grial" que persiguen los investigadores.

La física contemporánea nos ha revelado la existencia del mundo subatómico, el reino de lo muy pequeño y nos ha revelado también las estrellas de neutrones y la expansión del universo, el reino de las grandes masas y enormes distancias. La tragedia de la física actual es que las descripciones que hacemos del mundo microscópico y del mundo astronómico son irreconciliables. (Lea también: ¿Viola la física el sentido común?)

Si consiguiéramos evidencias observacionales de una partícula hasta ahora hipotética, el gravitón, se allanaría el camino para conseguir una descripción unificada de todas las fuerzas de la naturaleza.

La materia a pequeña escala está gobernada por tres fuerzas fundamentales, la fuerza nuclear débil, la fuerza nuclear fuerte y el electromagnetismo. Ellas obedecen las leyes de la física cuántica que entre otras cosas establece que las fuerzas entre las partículas se deben a intercambio de otras partículas que actúan como mensajeras. Así, la fuerza nuclear es transmitida por partículas llamadas gluones. La fuerza débil es transmitida por los bosones Z y W. Finalmente las fuerzas eléctricas y magnéticas son mediadas por fotones, paquetes de energía electromagnética, los componentes de la luz. La teoría cuántica explica todas las propiedades del mundo subatómico y los resultados de las colisiones que se producen en los grandes aceleradores. Es una gran teoría.

La otra fuerza fundamental es la gravitación, que moldea el mundo físico desde los planetas hasta la expansión del universo. En contra de lo que muchos creen, la gravitación es abrumadoramente más débil que las otras tres fuerzas. Basta un pequeño imán para levantar un clavo y vencer la atracción de toda la Tierra. La gravitación es tan débil que no juega ningún papel a escala microscópica y hace falta una enorme acumulación de materia para que la gravedad se imponga.

Disponemos de una gran teoría de la gravitación, la relatividad general. De acuerdo con ella, lo que interpretamos como fuerza gravedad es la deformación del tiempo y el espacio. Las ecuaciones de la relatividad nos hablan de fenómenos gravitacionales con una precisión exquisita.

La pregunta crucial es si existen situaciones donde coincidan lo muy masivo con lo muy pequeño, y necesitemos por tanto una versión cuántica de la gravedad. La respuesta es que sí. Las singularidades en el interior de agujeros negros o el mismísimo Big Bang requieren de una teoría cuántica de la gravitación.

Pero teoría cuántica y la relatividad general no se la llevan bien. Los intentos de cuantizar la gravedad no han sido totalmente exitosos.

Las analogías sugieren que la gravitación, es decir, la propia geometría del espaciotiempo, debe ser mediada por una partícula. Esta presunta partícula es el gravitón.

Tú estás intercambiando gravitones con la Tierra, y gracias a ese intercambio, tú pesas.
Las detecciones de ondas gravitacionales muestran que ellas viajan a la velocidad de la luz, y por tanto la masa del gravitón tiene que ser cero; además no tiene carga eléctrica, y su spin, que es una propiedad intrínseca de las partículas elementales, debe ser igual a 2. (Lea acá: La última prueba del universo que Einstein imaginó)

Detectar el gravitón directamente es una tarea ardua precisamente porque la gravedad es descomunalmente débil, el gravitón interactúa muy poco con la materia. Nuestros ojos detectan fácilmente unos cuantos fotones, pero la más sofisticada tecnología apenas se mueven cuando pasan billones de gravitones de una onda gravitacional.

Actualmente varios experimentos tratan de obtener evidencias indirectas de la existencia del gravitón, mientras que diversas teorías como las controvertidas supercuerdas, dimensiones extras, teoría de lazos tratan de prever sus propiedades.

La detección experimental del gravitón reconciliaría a la gravedad con los preceptos cuánticos, y tal vez nos conduzca a una descripción unificada de todas las fuerzas de la naturaleza: el santo grial de la física teórica que nos ha sido tan elusivo. (Lea acá: La ilusión del tiempo en nuestra cabeza)

Tomado de: El Espectador

Un científico ha calculado matemáticamente la fuerza de Thanos en Avengers: Infinity War

Si has visto Avengers: Infinity War sabrás que Thanos es el villano más bestia que ha aparecido en una producción de Marvel en la gran pantalla. Ahora bien, ¿hasta dónde llegaría esa fuerza? Esto es precisamente lo que ha averiguado un científico de la Universidad Northeastern, y es bastante impresionante.

El hombre que se embarcó en el proyecto fue Steven Cranford, profesor de ingeniería de la universidad, quién calculó hasta dónde llegaría la fuerza de Thanos. Para llegar a ese calculo el investigador realizó modelos moleculares reales del cubo ficticio Teseracto. Su trabajo se acaba de publicar (y revisar) en Extreme Mechanics Letters.

Para los profanos, el Teseracto en el mundo de Marvel es una gema en forma de cubo de un poder incomparable que una vez perteneció a Odín, una brillante caja azul que Thanos aplasta como si nada. Cranford, un aficionado a las películas de Marvel y científico de los materiales, vio en la escena una fórmula perfecta para adivinar la fuerza real del personaje.

Cuando Thanos demolió el cubo, Cranford activó un programa de dinámica molecular para descubrir cómo sería una caja tetradimensional. Si descifraba la geometría del cubo, podría calcular su fuerza material. Y si conocía la fuerza del cubo, podría calcular lo poderoso que debía ser Thanos para aplastarlo.

Se da la casualidad de que los teseractos no son solo imaginación del universo de Marvel, también existen en las páginas de libros de texto de geometría. De hecho, su definición es la de una figura formada por ocho cubos tridimensionales ubicados en un espacio donde existe un cuarto eje dimensional (considerando al primero longitud, el segundo altura y el tercero profundidad). Básicamente, en un espacio tetradimensional, el teseracto es un cubo de cuatro dimensiones espaciales.

Dicho de otra forma, es algo así como un cubo más pequeño suspendido perfectamente en el centro de un cubo más grande. Utilizando el software de modelado, Cranford comenzó a construir teseractos moleculares, uniendo átomos de carbono a átomos de carbono.

Si deseas leer el artículo mcompleto puedes hacer click AQUÍ.

Pero si deseas la respuesta a la pregunta inicial aquí la tienes:

Conclusión final

El investigador concluyó que exprimir un cubo Teseracto hasta dejarlo en polvo requería una fuerza equivalente a 42.000 toneladas, o la fuerza de agarre combinada de 750.000 hombres promedio de Estados Unidos.

¿El resultado final? Suponiendo una relación proporcional entre la fuerza de agarre y lo que puede levantar un estadounidense promedio, las matemáticas del científico sugieren que Thanos podría arrojar 54 millones de kilogramos, 4.5 millones de kilogramos más que el peso de el Titanic. Una auténtica barbaridad. 

Suerte que el tipo no está entre nosotros.

Fuente:

Gizmodo

Star Wars: ¿Podría existir de verdad la 'Fuerza'?

¿Existe algo en el campo de la física cuántica que se asemeje a la Fuerza?

La Fuerza "nos rodea y nos penetra, une a la galaxia", decía Obi-Wan Kenobi a Luke Skywalker en la película original de Star Wars.

 Los físicos actuales saben que en realidad existen cuatro fuerzas fundamentales: las dos fuerzas nucleares, la fuerza electromagnética y la fuerza gravitacional. Todas ellas juegan un papel clave en la unión de la materia, desde el más pequeño de los átomos hasta el más grande de los planetas.

Sin embargo, parece que no son estas fuerzas las que estamos buscando. El viejo Ben Kenobi, Yoda y, finalmente, Luke, podían comunicarse telepáticamente a grandes distancias y mover objetos con sus mentes gracias al poder de la Fuerza. ¿Es esto posible? ¿Qué dicen las leyes de la física sobre esto?

La Física de la Fuerza

Para empezar, la teoría de la relatividad de Einstein pone límites estrictos a la rapidez con la que podemos comunicarnos: el límite de velocidad máximo es la velocidad de la luz. Entonces, si necesitamos enviar un mensaje a Alderaan para advertir a los ciudadanos de un ataque imperial, siempre habrá una demora. No podríamos advertirles a tiempo para una evacuación porque lleva tiempo que la luz viaje para transmitir el mensaje.

'El miedo es el camino hacia el lado oscuro, el miedo lleva a la ira, la ira lleva al odio, el odio lleva al sufrimiento, el sufrimiento al lado oscuro', decía Yoda 
mater 

Obi-Wan Kenobi no podría haber sentido una perturbación en la Fuerza apenas unos instantes después de que la Estrella de la Muerte destruyera a Alderaan. ¿O sí? ¿Qué dice la física cuántica sobre la información transferida a grandes distancias?

Lamentablemente no podemos romper el límite de velocidad de Einstein, ni aunque poseyéramos el Halcón Milenario. Sin embargo, a través de un truco de mecánica cuántica, puedes unir dos partículas de una manera especial, separarlas y luego observar los efectos de una sobre la otra a grandes distancias. Es lo que se conoce como enredo cuántico, colocando dos objetos en el mismo estado cuántico entrelazado. Y los experimentos de física modernos con partículas de luz han demostrado que el entrelazamiento es real: las partículas se pueden conectar a grandes distancias.

Como curiosidad, en la época en la que George Lucas escribía el guión original de Star Wars, (finales de 1960, principios de 1970), científicos propusieron que el enredo cuántico era una "fuerza" que nos unía a todos.

Esto llevó a la idea de que todos estamos enlazados de alguna manera, y que realmente hay una conexión entre cada ser vivo en la galaxia. Pero... hay una trampa. Los efectos del enredo cuántico tienden a ser muy pequeños para los objetos cotidianos. A no ser que nos introduzcamos en el campo de la superconductividad.

Estos nuevos fenómenos, como un superconductor que flota sobre un imán en el efecto Meissner, provienen de enredos cuánticos macroscópicos de electrones o de una "fuerza" espeluznante que actúa a grandes distancias. La "Fuerza" del enredo cuántico realmente despierta en estos nuevos "materiales cuánticos".

Por ello, podríamos concluir que hay algo de verdad en la idea detrás de "La Fuerza", desde cierto punto de vista.

El enredo cuántico juega un papel fundamental en la física moderna y es un principio vinculante para la materia y la energía. Sin embargo, el enredo cuántico a gran escala es difícil de lograr, y aún es más difícil de observar en las criaturas vivientes.

Referencia: Quantum entanglement in photosynthetic light-harvesting complexes. Nature Physics 6, 462–467 (2010)

Tomado de: Muy Interesante

Experimentos: la cama de clavos y el globo faquir

Para realizar nuestro experimento necesitamos cuatro palitos, cartón, un globo lleno de aire y una caja de chinchetas.

En primer lugar construimos una cama de faquir con cartón, cuatro palitos y unas chinchetas. Si colocamos un globo lleno de aire sobre la cama de chinchetas y luego ponemos algo de peso sobre el globo vemos que no explota.

Explicación

El efecto de una fuerza no depende sólo de su intensidad sino también de la superficie sobre la que se ejerce. Si la superficie es muy grande, el efecto de la fuerza se reparte por toda ella; si, por el contrario, la superficie es pequeña, la intensidad de la fuerza se concentra en ésta y su efecto deformador aumenta. En este caso decimos que la fuerza ejerce mayor presión.

En nuestro experimento empujamos el globo contra la base llena de chinchetas y vemos que no explota. La fuerza ejercida se distribuyó sobre todas las chinchetas y no había suficiente presión sobre ninguna de las chinchetas para que pudiera pinchar el globo.

A continuación empujamos el globo contra una única chincheta y vemos que explota. En este caso, toda la fuerza se concentra en un punto muy pequeño y la presión hace que la chincheta atraviese el globo y explote.

Algo parecido sucede cuando el faquir se acuesta sobre una cama llena de clavos muy juntos y todos de la misma altura. El peso del cuerpo se reparte entre la superficie de todos ellos y no le ocurre nada. Pero si se apoyara solo en unos pocos, el resultado sería muy doloroso.  

Tomado de:

FQ Experimentos

Si no puedes destapar un frasco… preocúpate

Si no puedes destapar frascos, se te caen las cosas de las manos y te cuesta desabrochar botones, este artículo podría ser para ti.

También si te cuesta salir de la bañera o si para levantarte del sofá debes impulsarte con las manos.

Situaciones como esas evidencian que tus músculos están débiles, señala el doctor Philip Conaghan, profesor de medicina músculo esquelética en la Universidad de Leeds, Reino Unido.
Y eso pone en peligro tus articulaciones, advierte el experto, quien trabaja en el Hospital Chapel Allerton de esa misma ciudad.

Para evitar lesiones, debes fortalecer los músculos de las manos y las piernas, aconseja el médico.

Esto es particularmente importante para quienes sufren de artritis, añade.

¿Pero cómo hacerlo? El doctor Conaghan propone los siguientes ejercicios:

a) para fortalecer la mano y

b) para prevenir el dolor de rodilla


El artículo completo en:

BBC 

Newton tenía razón: su lógica también se aplica a la productividad

Newton revolucionó la historia de la ciencia con sus leyes, y lo bueno del asunto es que también se cumplen en el mundo de la empresa. Conocer su alcance nos permite actuar por anticipado para ser más productivos y sacar el trabajo adelante.

Sentado bajo un árbol y con la cabeza en ebullición. El joven británico se vio de pronto sorprendido por un sonido seco entre las hojas del suelo. Se aproximó interesado y observó una manzana que acababa de caer por su propio peso del árbol. Bien, aquel famoso incidente (aunque hay teorías que desmienten este episodio) fue el detonante de la ley de la Gravedad de Isaac Newton, el físico y matemático británico a quien hoy debemos tanto. Sin embargo, habíamos limitado sus valiosas aportaciones al ámbito de la ciencia, pero ¿sabes qué? Sus leyes son aplicables también en el trabajo.

¿Qué? ¿Qué puede aportar un científico nacido en el siglo XVII a las teorías modernas de productividad? Pues bien, parece que lo hace, y mucho además. El autor y coach James Clear ha encontrado una serie de curiosos paralelismos entre esta ley y nuestro comportamiento en el trabajo que nos pueden servir de gran ayuda a la hora de darlo todo en la oficina. Realmente, no es que ni el autor ni el mismísimo Newton nos vayan a descubrir nada nuevo que no supiéramos, pero conocer que sus leyes se cumplen también empíricamente en nuestro trabajo nos permite entendernos mejor, y lo que resulta más interesante, anticipar las decisiones.

Las leyes de Newton aplicadas a la productividad

Como sabes, Sir Isaac Newton fue el creador de las leyes que llevan su nombre y que fueron demostradas en su ensayo de referencia "Los principios matemáticos de la filosofía natural". Esta obra describe las tres leyes (inercia, fuerza y principio de acción-reacción) que hoy rigen en la ciencia con peso. Ahora bien... ¿cómo relacionar unas leyes físicas con la productividad diaria? De esta manera:

• Ley de la inercia: Todo cuerpo persevera en su estado de reposo o movimiento uniforme y rectilíneo a no ser que sea obligado a cambiar su estado por fuerzas impresas sobre él. El autor descubrió que en el trabajo actuamos de la misma manera y el vínculo evidente es la procrastinación: los objetos tienden a estar en reposo, y de la misma manera, nosotros también. Sin embargo, la gran noticia es que la inversa también se cumple, con lo que una vez que nos ponemos en marcha, tendemos a seguir de esta manera. Por ello es tan importante romper con la procrastinación y arrancar a hacer algo productivo, aunque sea algo pequeño y sin importancia aparente.

• Ley de la fuerza: El cambio de movimiento es proporcional a la fuerza motriz impresa y ocurre según la línea recta a lo largo de la cual aquella fuerza se imprime. El autor divide en este caso los elementos, fuerza y dirección, para interpretar una interesante aplicación de esta ley en el trabajo. Según él, la clave del éxito de un proyecto depende de la fuerza que apliquemos (impulso o entusiasmo y dedicación) y también de una segunda variable que no debemos olvidar: el foco, o ser capaces de dirigir el proyecto en la dirección adecuada.
  
• Principio de acción y reacción: Con toda acción ocurre siempre una reacción igual y contraria: quiere decir que las acciones mutuas de dos cuerpos siempre son iguales y dirigidas en sentido opuesto. Y también en el trabajo nos sucede lo mismo: el impulso productivo se ve inevitablemente frenado por fuerzas que van siempre con nosotros, como el estrés, la presión, las interrupciones... En esta situación, tenemos dos opciones: o forzar al máximo la maquinaria para derribar las resistencias, o una más interesante, centrarse en las últimas y lograr reducirlas. La idea básica es evitar todos los obstáculos en el camino que te impidan llevar a efecto tu proyecto.
  

En resumen, se trata en definitiva de ponerse en acción de manera inmediata porque una vez que arranquemos tenderemos a seguir en marcha, pero hay que priorizar bien en qué vamos a poner nuestro esfuerzo: elegir con claridad cuál es el proyecto que más rentabilidad nos aporta y moverse en la dirección adecuada. Claro que estas máximas se vienen abajo si las distracciones, problemas personales o demás factores, nos impiden avanzar, por ello es fundamental eliminar todo lo que se nos interpone en el camino a la hora de desempeñar una tarea.

Fuente:

Hipertextual

¿Cuál es el material biológico más fuerte del mundo?

Un equipo de ingenieros británicos descubrió que los dientes de la lapa están hechos del material biológico más duro del que se tenga conocimiento.

Las lapas tienen unos minúsculos dientes en su lengua que utilizan para raspar la comida de las rocas.

Según los autores del estudio, estos dientes están compuestos de un material que es incluso más fuerte que la tela de araña.

Estos moluscos de concha abierta son muy comunes en los litorales rocosos, siempre pegados a las piedras.

Estos dientes se componen de fibras muy pequeñas, acomodadas de una manera particular. Deberíamos pensar en hacer nuestras propias estructuras siguiendo los mismos principios de diseño

Asa Barber, Universidad de Portsmouth

El secreto de su dureza es la delgadez de las fibras minerales que hay en su interior.

La investigación, publicada en la revista Royal Society Journal Interface, afirma que se trata de algo tan duro como algunos de los mejores materiales hechos por el ser humano, como el kevlar o la fibra de carbono.

El descubrimiento podría servir para mejorar algunos materiales artificiales para la industria automotriz y también en el campo de la aviación. También podría resultar útil para arreglos dentales.

"La biología es una gran fuente de inspiración para un ingeniero", señaló Asa Barber, autor principal del estudio, de la Universidad de Portsmouth.

"Estos dientes se componen de fibras muy pequeñas, acomodadas de una manera particular. Deberíamos pensar en hacer nuestras propias estructuras siguiendo los mismos principios de diseño".

Fuente:

BBC Ciencia

¿Dónde se esconde la materia oscura?

• Forma el 90% de la materia que existe en el Universo
• Los científicos saben que existe pero no han logrado detectarla
• Las primeras evidencias de su existencia se remontan a los años 70

Hace unos días el telescopio Hubble capturó la imagen de Abell 1689, uno de los mayores cúmulos de galaxias que se conoce.

Los físicos teóricos no les salen las cuentas. Según sus cálculos, el Universo debería tener más materia de la que han observado. La materia convencional, es decir, la que forma la pantalla del ordenador que estás usando, tu cuerpo, una montaña, las estrellas o los planetas, solo supone el 10% de la materia total del Universo. ¿Dónde está el 90% que falta?

La materia que falta es la denominada materia oscura. Se llama oscura porque no podemos verla. Los científicos han comprobado que, al contrario que con la materia ordinaria, la oscura no se puede detectar con los procesos asociados a la luz, es decir, porque no absorbe ni emite radiaciones electromagnéticas. Por eso, aunque hace más de 70 años los físicos teóricos calcularon su existencia aún no han logrado localizarla.

Los científicos saben que está ahí, aunque no puedan verla, por sus efectos sobre estructuras enormes, como las galaxias. Fue en los años treinta del siglo pasado cuando el astrónomo suizo Fritz Zwicky notó una anomalía: las galaxias del enorme cúmulo de Coma se movían como si tuviesen mucha más masa que la observable.

A grandes rasgos, las galaxias que forman un cúmulo están reunidas gracias a la atracción gravitatoria que se produce entre ellas. Sin embargo, la cantidad de materia convencional que hay en cúmulo de Coma no es suficiente para generar la atracción necesaria para mantener atrapadas a las galaxias. Zwicky concluyó que la masa que falta para agruparlas debía existir aunque no la viera.

En los setenta, la astrónoma estadounidense Vera Rubin volvió a toparse con el mismo dilema. En esta ocasión no podía explicar sin recurrir a la existencia de la materia invisible el movimiento de rotación de las estrellas de las galaxias espirales.

Hoy en día, detectar esa materia y averiguar de qué está hecha es uno de las grandes misiones de la comunidad científica. En un litro de aire se estima que hay tres partículas de materia oscura. Es una cifra tan baja que es extremadamente difícil localizarla.

Hay decenas de proyectos en marcha que intentan detectar materia oscura. Los más destacados están situados en laboratorios subterráneos para evitar que lleguen los rayos cósmicos que son fuente de neutrinos, partículas tan parecidas a las de materia oscura que podrían confundirse. Allí los científicos han colocado sensores enfriados a una temperatura cercana al cero absoluto, la más baja que existe, para que evitar que vibren.

Uno de ellos es el Experimento Criogénico de Búsqueda de la Materia Oscura (el CDMS, por sus siglas en inglés). Se lleva a cabo en la mina Soudan, en Minnesota (Estados Unidos). Otros se desarrollan en un laboratorio bajo una montaña Gran Sasso (Italia), a 1,5 kilómetros de profundidad.

Atraviesan todo lo que se les ponga delante

Los dos grupos buscan unas partículas hipotéticas llamadas Partículas Masivas de Interacción Débil (WIMPS). No se puede asegurar que existan, pero por sus características, si existieran resolverían el misterio de la materia oscura. Precisamente también por sus características son muy difíciles de detectar. Son mucho más pequeñas que un átomo por lo que atraviesan todo aquello que se les ponga por delante. Se mueven tan despacio que si por algún casual chocan con el núcleo de un átomo del detector, la perturbación sería mínima. Por eso los detectores deben ser extremadamente sensibles.

Fuera de la Tierra también hay proyectos que buscan materia oscura, como el telescopio Fermi de la NASA que busca fuentes de rayos gamma, que pueden ser producto de la aniquilación de dos partículas de materia oscura. Otra misión es Euclides de la Agencia Espacial Europea, un telescopio aún en construcción que está previsto poner en órbita en 2020. Cartografiará la forma, el brillo y la distribución tridimensional de 2000 millones de galaxias, que cubren más de un tercio del firmamento. Así, el telescopio se remontará hasta el primer cuarto de la historia del Universo. En su labor, espera encontrar pistas sobre el misterio de la materia oscura.

En España investiga la materia oscura desde el punto de vista teórico el proyecto MultiDark, Método de Multimensajeros para la Detección de la Materia Oscura, coordinado por la Universidad Autónoma de Madrid y el Instituto de Física Teórica IFT. Desarrollan tres líneas de investigación complementarias: buscan las partículas candidatas a constituir la materia oscura, estudian cómo éstas forman los halos galácticos y contribuyen al desarrollo de experimentos que puedan detectarlas.

Descubrir dónde se esconde esta materia invisible será un hito de la cosmología que tendrá más repercusión aún que el hallazgo del ya archiconocido bosón de Higgs. Quien la encuentre merecerá sin duda el Premio Nobel.

Otro ingrediente oscuro

La energía oscura es otro ingrediente enigmático del Universo. No se sabe cuál es su origen. Junto a la materia oscura suman el 96% del Universo. Esta energía es la fuerza que acelera la expansión del Universo. Su existencia se propuso en 1998 para justificar el hecho de que el Universo está acelerándose, en lugar de frenarse bajo la atracción gravitatoria de la enorme cantidad de materia que contiene. El descubrimiento de esta aceleración cósmica fue reconocido con el Premio Nobel de Física en el año 2011.

Tomado de:

RTVE Ciencia

La energía no se crea ni se destruye: Se multiplica (o porqué el "invento" de Sixto Ramos ES UN FRAUDE)

En un post anterior recordabamos el premio que ganó el ingeniero peruano Sixto Ramos. En este artículo, que es una continuación del anterior, se despedaza, poco a poco, las ideas de este ingeniero invidente. A leer con mucha atención...

«La energía no se crea ni se destruye, pero sí se multiplica»

reza uno de los carteles con los que Sixto Ramos exhibió 

su invento en una feria de innovación y tecnología.

Fernando Sixto Ramos, es un inventor peruano de 63 años, que recibió un premio internacional por crear un sistema que podría resolver el problema energético mundial al multiplicar la fuerza generada por un motor tantas veces como se quiera. Ramos es padre de once hijos y perdió la vista trabajando en su proyecto, durante años realizó soldaduras sin protección. Pero esto no fue suficiente para mantenerlo lejos de su sueño: solucionar los problemas energéticos mundiales, brindando energía limpia y gratuita a todos. Una historia conmovedora, que hay que analizar con algo de escepticismo y pensamiento crítico.


Para ponerse al tanto sobre el asunto, puede leer las siguientes notas de prensa en distintos diarios:

1.  Ciego peruano crea un sistema "multiplicador de fuerzas"
2.  Conozca a Sixto Ramos, el peruano que inventó el Sistema Multiplicador de Fuerza
3.  Invidente crea solución para problema energético mundial

Con esos titulares uno tiende a pensar que esta vez se trata de algo verdederamente novedoso y revolucionario. Pero... analicemos el invento y las afirmaciones de Don Sixto y de los medios de prensa.

En una parte de la entrevista Ramos dice:

Mi sistema es "capaz de mover un camión con el motor de un coche y mover un barco con el motor de un camión". Se basa en dos ejes paralelos cuyos centros tienen un rodaje conectado al extremo de una barra que une a ambos y, a su vez, contiene en el medio dos rodajes "descéntricos" que varían su centro de gravedad. Esto permite que al aplicar movimiento sobre uno de los ejes, el otro gire en sentido inverso y "regrese la fuerza multiplicada al primero, lo que además genera una fuerza exterior que se puede magnificar" si se le conectan otros paralelos que repitan la misma acción. "Es así de simple. Creas una acción y una reacción. La fuerza la traspasas al otro eje y luego se multiplica, y así continuamente", aseguró con sencillez Ramos.

Es fácil multiplicar una fuerza, lo hacemos todo el tiempo con las  máquinas simples como la palanca, polea, cuña, plano inclinado, tornillo, etc. Debe entenderse que no hay nada extraño ni nuevo en el concepto de obtener una fuerza mayor aplicando sólo una pequeña fracción. Por ejemplo, supongamos que queremos mover un gran peso (carga) con la palanca de la imagen, podríamos levantar una masa de 100kg (unos 1000N de peso) ejerciendo del otro lado tan sólo 50N de fuerza (el equivalente a colocar una masa de 5kg), lo único que deberíamos hacer, en principio, es respetar las distancias en dónde se aplica cada fuerza al punto de apoyo.

En esta palanca, una masa de 100kg ubicada a 2 metros del punto de apoyose equilibró con
una masa de 5kg a ubicada a una distancia de 20 metros del punto de apoyo. Imagen Wikipedia

Es decir, si el invento del Sr. Ramos verdaderamente multiplica una fuerza, no estaría violando ninguna ley de la naturaleza;  como dijo Arquímedes "Denme un punto de apoyo y moveré el mundo". Hasta aquí sólo descubrió la ventaja mecánica... que en realidad ya la había descubierto el sabio de Siracusa unos 2200 años antes.

 Luego, en otra parte de la entrevista dice:

El sistema es exponencial porque "un motor de un caballo se puede multiplicar por veinte, y seguidamente, por cuarenta hasta tener 800 caballos", puesto que depende de variables como la distancia entre ejes, la masa, el diámetro de excentricidad y la dirección, que "cuanto mayores sean, mayor será la fuerza incrementada".

Esto es sencillamente un disparate. No se puede multiplicar la potencia ya que sería como obtener energía de la nada. La potencia es la cantidad de energía que un sistema toma o entrega en cada instante de tiempo. Como dijimos antes, se puede amplificar una fuerza tanto como queramos, lo que no aclaramos es que la potencia necesaria siempre debe mantenerse constante y esto surge de la ley de conservación de la energía. Significa que en el caso ideal (sin pérdidas) el trabajo hecho en la carga debe ser igual al trabajo hecho por la fuerza aplicada. De esta manera, se puede obtener un aumento en la fuerza de salida, pero a expensas de haber disminuido proporcionalmente la distancia que se puede mover la carga. Otro aspecto importante de la conservación de la potencia, que es muy útil tener en cuenta en sistemas traslacionales o rotacionales,  es que si la fuerza de salida aumenta, la velocidad de salida va a disminuir en la misma proporción.
Como dijimos, se conserva la potencia, así que la potencia de entrada debe ser la misma que la de salida:

Pero la potencia es el producto de la fuerza por la velocidad en el punto de aplicación:

Por lo tanto la ventaja mecánica que se obtiene al amplificar la fuerza, resulta en una disminución en la misma proporción de la velocidad:

Notemos que en ningún caso hablamos de aumentar la potencia (o los caballos de fuerza o HP) de una máquina como sí hizo Ramos. La potencia es siempre constante (a lo sumo puede haber algunas pérdidas por calor). Y como la potencia es constante si queremos aumentar la fuerza, se nos reduce la velocidad y al aumentar la velocidad, perdemos fuerza.  
 

Taladro manual. Foto Wikipedia.

Esto es algo que seguramente habrá experiementado quien alguna vez manipuló un taladro de mano cuyo motor no es demasiado potente. Si se acciona la máquina en vacío (es decir sin carga), la máquina girará libremente a gran velocidad  porque prácticamente no se ejerce ninguna fuerza. Pero en el instante en que la broca se pone en contacto con el material para realizar la perforación, veremos cómo la velocidad de rotación del motor se reduce drásticamente, debido a que ahora la máquina debe ejercer una gran fuerza para vencer la fricción entre la mecha y el material (*).

 Lo mismo le ocurre a un automóvil que quiere subir una pendiente.

     Diagrama de cuerpo libre del auto subiendo la pendiente.

         Las cuatro fuerzas de fricción entre los neumáticos y el 

pavimento se computan en la fuerza F (la que hace el motor),

mientras que Fr representa el roce entre las partes mecánicas

 y el rozamiento viscoso con el aire.

Cuando el auto anda en una ruta horizontal, la única fuerza que hace el motor sirve para contrarrestar a la fricción interna propia de las partes mecánicas y la resistencia del aire, que tienden a frenarlo.
Si ahora, el auto quiere subir una pendiente, la fuerza del motor debe contrarrestar, además, a la fuerza de gravedad (una parte del peso del auto). Como el motor debe hacer más fuerza para poder subir la pendiente, su velocidad debe bajar en la misma proporción, porque la potencia del motor del auto es constante (los HP o los CV del motor son fijos).
Por ello, es importante bajar la velocidad al entrar en una pendiente o en una rampa, de modo que el motor pueda aportar la fuerza suficiente para poder treparla. De ahí que siempre nos dicen que subamos las pendiente en primera.

Digo y aclaro todo esto, porque suena extraño que alguien que dice ser ingeniero mecánico haga tal afirmación sobre amplificar la potencia de salida. Una hipotética máquina que haga eso viola los principios de la Termodinámica, es decir sería una máquina de movimiento perpetuo de segunda especie, de cuya imposibilidad de existir ya hemos hablado en entradas anteriores.

Sixto Ramos y su invento. Foto: El Comercio de Perú

En otra parte de la nota dice:

Su simplicidad se halla en la mecánica clásica, con la palanca de Arquímedes y los paralelos de Tales: "Se varía la gravedad de un cuerpo para que caiga y la fuerza de caída se incrementa con una palanca para transmitirla al otro eje. Es como Kung Fu. Usas la fuerza del oponente para vencerlo".

Bueno... ¿Variar la gravedad de un cuerpo? ¿La fuerza de caída se incrementa? ¿Kung Fu?... Mejor me ahorro los comentarios. 
En otro tramo dice:

Sus aplicaciones van más allá de una bomba de agua, un coche o un tractor, ya que "podría aplicarse a centrales termoeléctricas, hidroeléctricas o a molinos eólicos" que aumentarían su potencia, hasta hacer "la locura de propulsar el viento de un molino para que mueva otros molinos". "Con ello puedes abaratar los costos de desalinizar o depurar agua", agregó el ingeniero, quien indicó que "se puede salvar el planeta si todos contribuimos porque solamente las ideas cambian el mundo".

Sigue con la idea de aumentar la potencia, que ya vimos es imposible. Jamás va a poder generar más potencia eléctrica que la potencia mecánica aportada. Con un generador de 1HP, y eliminando toda pérdida, sólo podría obtener 746W. Y en realidad esa cifra es una exageración porque siempre existen pérdidas de potencia (calor fricción mecánica, histéresis, calor por efecto Joule, etc.) que harían esa cifra todavía menor. Además, su dispositivo mecánico acoplado al generador va a ser una fuente más de fricción y, por tanto, de disipación de energía, entorpeciendo más la conversión energética.

Luego asegura:

Ramos confirmó que una universidad de Alemania, país que en 2011 programó el cierre de sus centrales nucleares, se ha interesado por su proyecto, pero confesó que primero quiere desarrollarlo en Perú "porque no hay ánimo de lucro, sino de servicio".

Lo dudo mucho... ¿El hombre rechazó a una universidad alemana que mostró interés en desarrollar su proyecto? El argumento patriótico de querer desarrollarlo en su país es muy noble, pero es también uno de los más usados por los entusiastas de la energía libre, junto con frases como: "quiero que sea para beneficio de toda la humanidad", "no quiero rédito comercial", "las corporaciones me boicotean", "las petroleras me lo quisieron comprar para que nunca salga a la luz", "esto molesta a muchos poderosos y toca muchos intereses". 

O las afirmaciones que lo muestran como un genio incomprendido, por encima del resto de los mortales.:  

Ramos gestó esta idea hace 15 años, cuando la disfrazó de bomba hidráulica y los demás ingenieros de su empresa fueron incapaces de entender su funcionamiento al desmontarla.

 Cuando, quizás no entendieron su funcionamiento porque sencillamente no funcionaba o porque no tenía sentido.

Continúa la entrevista:

“Fuimos al Indecopi y nos dijeron que el trámite para obtener la patente demora cinco años. Nosotros no podemos esperar tanto tiempo porque necesitamos el dinero para seguir trabajando y mantener a los nuestros”, indica Ramos.  El Instituto Nacional de la Defensa de la Competencia y de la Propiedad Intelectual (Indecopi) intentará agilizar el proceso para patentar este sistema concebido por un invidente que vio en el movimiento de las fuerzas una vía para cambiar el mundo.

 Tramitar una patente no significa que el invento funcione. Además, ¿cambiar el mundo? ¿No será mucho?

Al final de la nota dice:

El ingeniero invidente llegó tarde a Ginebra para que el jurado revisara su invento, que quedó por detrás de una mano robótica y un cortador de mármol, pero el interés suscitado entre los asistentes convenció a los jueces para otorgarle la medalla de bronce.

Dice que llegó tarde para que el jurado revisara el invento, pero igual el generoso jurado lo premia con una medalla de bronce. ¿Raro, no? Pues, me puse a buscar la lista de ganadores del concurso de la edición Nº40 del  Salon International des Inventions de Genève, de este año 2012. Aquí está la lista de ganadores, uno de los ganadores es una compañía china que desarrolló un sistema robótico de reeducación de la mano, pero... el invento de don Sixto no aparece ni en los márgenes.
Y si ya tenía sospechas de este pseudo-invento, el típico pedido de fondos para poder patentarlo y desarrollarlo enturbia aún más el panorama.

Cuentas de ahorros. Si usted está interesado en colaborar con don Sixto, puede hacer su depósito en las siguientes cuentas de ahorros del Banco Continental BBVA.En soles: 0011-0193-0200241461-09. En dólares: 0011-0193-0200241418-02. Teléfono: 995559464.

Con todo lo dicho, no estoy en condiciones de asegurar si el Sr. Ramos verdaderamente estudió Ingeniería o es en realidad un aficionado a las invenciones. De cualquier manera, comete errores groseros de carácter técnico, que un ingeniero mecánico no debería cometer y confunde términos o da explicaciones rebuscadas, que en realidad no explican nada. Tampoco estoy en condiciones de afirmar si esto se trata de un fraude para quitarle el dinero a algún inversor incauto o si se trata de una sucesión de errores honestos y exageraciones producto del desconocimiento de  principios fundamentales de las ciencias. Lo que sí podemos decir con total seguridad es que este invento no funciona ni va a funcionar.

Otra crítica similar le cabe a los medios tales como noticieros, radios, periódicos y  sitios de internet, en especial a las secciones de "Ciencia y Tecnología" que reflejaron los dichos del Sr. Ramos como un hecho comprobado, sin ofrecer la más mínima duda, repreguntar, consultar con algún experto, pedir mayores explicaciones al inventor, etc. Eso sin contar el sensacionalismo con el que muchos directamente lo han catalogado de solución para problema energético mundial.

(*) En realidad deberíamos decir que en un sistema rotacional  la potencia es igual al producto del torque o par motor y  la velocidad angular, pero para explicar el ejemplo es igualmente válido.

Fuente:

Mitos y Timos

Perú: Invidente crea sistema para resolver problema energético mundial

Fernando Sixto Ramos gestó esta idea hace 15 años, cuando la disfrazó de bomba hidráulica y los demás ingenieros de su empresa fueron incapaces de entender su funcionamiento al desmontarla. (EFE/Paolo Aguilar) 

El ingeniero peruano recibió un premio internacional.

Fernando Sixto Ramos, un ingeniero peruano invidente de 63 años, saltó a la fama esta semana (abril de 2012) en su país tras recibir un premio internacional por crear un sistema que podría resolver el problema energético mundial al multiplicar la fuerza generada por un motor tantas veces como se quiera.

Con el "sistema multiplicador de fuerza", una invención que ideó hace 15 años, a medida que perdía visión, este humilde ingeniero obtuvo la medalla de bronce en la categoría de mecánica y procesos industriales de la cuadragésima edición del Salón Internacional de Inventos, celebrado en Ginebra (Suiza) la semana pasada.

Ramos explicó a Efe que su sistema es "capaz de mover un barco con el motor de un coche" y se basa en dos ejes paralelos cuyos centros tienen un rodaje conectado al extremo de una barra que une a ambos y, a su vez, contiene en el medio dos rodajes "descéntricos" que varían su centro de gravedad.

Esto permite que al aplicar movimiento sobre uno de los ejes, el otro gire en sentido inverso y "regrese la fuerza multiplicada al primero, lo que además genera una fuerza exterior que se puede magnificar" si se le conectan otros paralelos que repitan la misma acción.

"Es así de simple. Creas una acción y una reacción. La fuerza la traspasas al otro eje y luego se multiplica, y así continuamente", aseguró con sencillez Ramos.

El sistema es exponencial porque "un motor de un caballo se puede multiplicar por veinte, y seguidamente, por cuarenta hasta tener 800 caballos", puesto que depende de variables como la distancia entre ejes, la masa, el diámetro de excentricidad y la dirección, que "cuanto mayores sean, mayor será la fuerza incrementada".

Su simplicidad se halla en la mecánica clásica, con la palanca de Arquímedes y los paralelos de Tales: "Se varía la gravedad de un cuerpo para que caiga y la fuerza de caída se incrementa con una palanca para transmitirla al otro eje. Es como Kung Fu. Usas la fuerza del oponente para vencerlo", dijo.

Ramos gestó esta idea hace 15 años, cuando la disfrazó de bomba hidráulica y los demás ingenieros de su empresa fueron incapaces de entender su funcionamiento al desmontarla.

Sin embargo sus aplicaciones van más allá de una bomba de agua, un coche o un tractor, ya que "podría aplicarse a centrales termoeléctricas, hidroeléctricas o a molinos eólicos" que aumentarían su potencia, hasta hacer "la locura de propulsar el viento de un molino para que mueva otros molinos".

"Con ello puedes abaratar los costos de desalinizar o depurar agua", agregó el ingeniero, quien indicó que "se puede salvar el planeta si todos contribuimos porque solamente las ideas cambian el mundo".

"Con el principio del multiplicador se benefician todos: los países subdesarrollados tendrían energía más barata y los avanzados solucionarían sus problemas energéticos porque se han dedicado a optimizar el combustible, pero se habían olvidado de optimizar la mecánica, donde siempre hay un eslabón que se escapa", sentenció.

Ramos confirmó que una universidad de Alemania, país que en 2011 programó el cierre de sus centrales nucleares, se ha interesado por su proyecto, pero confesó que primero quiere desarrollarlo en Perú "porque no hay ánimo de lucro, sino de servicio".

El ingeniero invidente llegó tarde a Ginebra para que el jurado revisara su invento, que quedó por detrás de una mano robótica y un cortador de mármol, pero el interés suscitado entre los asistentes convenció a los jueces para otorgarle la medalla de bronce.

El Instituto Nacional de la Defensa de la Competencia y de la Propiedad Intelectual (Indecopi) intentará agilizar el proceso para patentar este sistema concebido por un invidente que vio en el movimiento de las fuerzas una vía para cambiar el mundo.

Tomado de:

Primera Hora