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6 de septiembre de 2013

¿Por qué un avión se "sostiene" en el aire?


¿Cómo se aguanta en el aire un objeto tan pesado?

Pues se aguanta en el aire y puede volar porque la fuerza de sustentación le permite vencer a la fuerza de la gravedad, al igual que hacen las aves.

¿Y qué es esa fuerza de sustentación? ¿Cómo funciona?

La fuerza de sustentación opera sobre las alas del avión empujándolo hacia arriba. Y para entenderla debemos acudir al teorema de Bernoulli.

Este teorema nos dice que cuanto más alta es la velocidad de un gas, más baja es la presión que ejerce éste sobre las superficies con las que está en contacto.

Así que el ala de una avión se diseña de tal manera que su perfil de ataque hace que el flujo de aire se condense sobre el ala y fluya con mayor velocidad y, por contra, se enrarezca bajo esta y circule a menor velocidad. Entonces la presión del aire sobre el ala es menor que la presión del aire bajo el ala, lo que nos da como resultado una fuerza que empuja hacia arriba: la fuerza de sustentación.

Aunque este mecanismo es el más importante no es el único en actuar. También es importante el ángulo de acometida del ala, que si está inclinada unos grados hacia atrás, hace que el aire que para por la parte inferior del ala sufra una deflexión hacia abajo y, por el principio de acción-reacción, el ala experimente un empuje hacia arriba.

El efecto Coanda es menos importante, pero también ayuda. Los fluidos presentan una cierta adhesión a las superficies con las que están en contacto. Y así, el aire que pasa por la parte superior del ala, cuando lo abandona también lo hace con una ligera inclinación hacia abajo, proporcionando un empuje hacia arriba.

Aún así, es necesario que el empuje resultante sea suficiente para contrarrestar el peso del avión y ahí entran en juego el diseño aeronáutico que tiene en cuenta el peso, fuerza del motor, tamaño y perfil de las alas… y todos aquellos factores que permitan que el avión pueda volar.

Nota sabionda: Los alerones estabilizdores de los coches de carreras usan el mismo principio, pero aplicado a la inversa. Buscan que el bólido se mantenga pegado al suelo a pesar de las altas velocidades.

Tomado de.

Saber Curioso

30 de agosto de 2013

Esta es la canción de las estrellas

Vídeo: Science
Un equipo de científicos estadounidenses ha convertido las señales lumínicas que emiten estrellas distantes en sonidos. Según explican esta semana en la revista 'Science', analizando la cantidad de ruido pueden hacer estimaciones sobre la gravedad en su superficie y determinar en qué etapa evolutiva se encuentra, desde que son estrellas enanas a gigantes rojas.

La gravedad en la superficie de un objeto celeste es la aceleración gravitacional que experimenta en su superficie. Según recuerdan los autores de este estudio, es muy difícil medirla de una manera precisa. Gracias a esta propiedad, los astrofísicos pueden determinar si es una estrella enana, como el Sol, o gigante y más evolucionada.

Para realizar este estudio han aprovechado las mediciones que se habían realizado de las variaciones en el brillo de más de 150.000 estrellas. Así, gracias a los datos recabados por telescopio espacial 'Kepler' de la NASA, han desarrollado un método para determinar la gravedad superficial de las estrellas en pocos segundos.

Variaciones en el brillo

Las variaciones en el brillo de las estrellas similares al Sol están impulsadas por muchos factores, incluida la granulación, que es una consecuencia de la convección de calor por debajo de la fotosfera –la superficie luminosa que la delimita–.

Como la granulación está relacionada con la gravedad en la superficie estelar, ésta se podría medir observando las variaciones en el brillo de la estrella.

Un patrón del parpadeo de la estrella durante ocho horas sirve para determinar la gravedad de la superficie. Su procedimiento consigue una incertidumbre del 25% para estrellas enanas, similares al Sol.

"El 25% de incertidumbre está muy bien, ya que las otras técnicas que se utilizan normalmente tienen una incertidumbre mucho mayor, de hasta el 150%. Medir la gravedad de la superficie de una estrella es muy difícil y puede llevar horas o días de trabajo", declara a SINC Fabienne Bastien, coautora del estudio que publica la revista Nature e investigadora de la Universidad Vanderbilt (EEUU).

Se espera que el nuevo método desarrollado también servirá para ampliar el conocimiento sobre los exoplanetas (planetas fuera de nuestro Sistema Solar), de los cuales no se pueden medir masas ni dimensiones directamente, sino a partir de la información sobre de las estrellas que orbitan.

"Al mejorar la medida de la gravedad en la superficie estelar, que a su vez nos da el tamaño y la masa de la estrella, sabremos los tamaños y masas de los planetas que la orbitan con mucha más precisión", asegura Bastien.

Fuente:

El Mundo Ciencia

22 de mayo de 2013

¿Cuánto duele volver a la Tierra tras cinco meses en el espacio?

Chris Hadfield, el astronauta tuitero que lo explica todo, cuenta los sufrimientos que padece su cuerpo tras regresar a nuestro planeta.




Mientras el cuerpo de los astronautas trata de acostumbrarse a la gravedad terrestre, estos sufren dolores de espalda y cabeza. (@Cmdr_Hadfield)

“Se siente como si hubiera jugado hockey de alto contacto”. Así describió el comandante Chris Hadfield las sensaciones que experimenta su cuerpo al tratarse de acostumbrar a la gravedad terrestre, luego de haber pasado cinco meses en la Estación Espacial internacional.

En una videoconferencia publicada en el canal de UStream de la Agencia Espacial Canadiense, Hadfield relató que siente dolores de espalda y cuello debido a que durante su estancia en el espacio, sus músculos perdieron la costumbre de sostener el peso de su cabeza.

“Justo después de aterrizar pude sentir el peso de mis labios y mi lengua… No me había dado cuenta de que había aprendido a hablar con una lengua sin peso”, agregó.

“Por ahora, todavía estoy tratando de mantenerme de pie. Tengo que sentarme en la ducha, así que no me desmayo, y no tengo callos en la planta del pie, por lo que camino como si lo hiciera sobre brasas”, agregó el astronauta, que luce bastante más avejentado que en los videos que enviaba desde la Estación Espacial Internacional.

Esto, según Hadfield, debido a que “sin la constante atracción hacia abajo de la gravedad, tu cuerpo recibe una “nueva normalidad’”. “Mi cuerpo estaba muy feliz de estar en el espacio sin gravedad”, sentenció.

Fuente:

El Comercio (Perú)

10 de abril de 2013

En el espacio no se puede llorar


El astronauta canadiense Chris Hadfield se ha hecho famoso por sus interesantes y divulgativos vídeos desde el espacio. No sólo narra el día a día y enseña espectaculares imágenes desde la Estación Espacial Internacional, sino que también responde a preguntas de cientos de 'terráqueos' interesados por la vida en gravedad cero. Tras enseñarnos cómo se lavan las manos los astronautas, Hadfield nos astronomdemuestra que el espacio no está hecho para 'lloricas'.

Las lágrimas, como cualquier sustancia líquida en gravedad cero, no caen al suelo, sino que se acumulan en bolsas junto a la cara. El astronauta demuestra que si le diera por llorar de verdad sería un verdadero engorro.


Fuente:

El Mundo Ciencia

8 de abril de 2013

Nuevas pistas sobre la materia oscura

Estacion Espacial Internaciona. Foto de archivo

Un experimento de US$2.000 millones en la estación espacial emitió observaciones que podrían ser las primeras señales de la materia oscura, un misterioso componente del universo.

Sin embargo, los científicos subrayan que todavía están muy lejos de obtener una descripción precisa de este misterioso componente cósmico.

"Podría tomar unos cuantos años más", le dijo a la BBC el portavoz adjunto AMS Roberto Battiston, profesor de física en la Universidad de Perugia (Italia).

La materia oscura representa la mayor parte de la masa en el Universo. No se puede ver directamente con los telescopios, pero los astrónomos saben que está ahí por los efectos gravitacionales que tiene sobre la materia que sí podemos ver.

Las galaxias, por ejemplo, no podrían girar de la forma en que lo hacen y mantener su forma sin la presencia de la materia oscura.

La búsqueda

El AMS - una máquina de partículas físicas llamada el "Space LHC", en referencia al Gran Colisionador de Hadrones en la Tierra - ha estado buscando algunas medidas indirectas de las propiedades de la materia oscura.

El aparato cuenta el número de electrones y sus homólogos de antimateria -conocidos como positrones- que caen sobre un conjunto de detectores.

La teoría sugiere que una lluvia de estas partículas se produce cuando las partículas de la materia oscura colisionan en algún lugar en el espacio y se destruyen mutuamente.
"Nos tomó 18 años hacer este experimento y queremos hacerlo con mucho cuidado"

Sam Ting, portavoz del proyecto

En un artículo publicado en la revista Physical Review Letters, el equipo del AMS reporta la observación de un ligero exceso de positrones en el recuento de positrones-electrones -un resultado esperado de las aniquilaciones de esa materia oscura.

El grupo también dijo que los positrones cayeron en el AMS de todas las direcciones en el cielo sin variación particular en el tiempo.

Esto es importante porque ubicaciones específicas o variaciones de tiempo en la señal podrían indicar una fuente más convencional para las partículas, tales como un pulsar (un tipo de estrella de neutrones) en lugar de la materia oscura.

El AMS llegó a la Estación Espacial Internacional en 2011. Cuanto más se extiendan los trabajos, mejores serán sus estadísticas y los científicos podrán ser más definitivos en sus declaraciones.

Pero el portavoz del proyecto, el profesor Sam Ting, dijo que los trabajos del AMS se llevarán a cabo con cautela.

"Nos tomó 18 años hacer este experimento y queremos hacerlo con mucho cuidado", dijo en un seminario en el Laboratorio Europeo de Física de las Partículas (CERN) en Ginebra.

"Vamos a publicar cosas cuando estamos absolutamente seguros".

La revista Physical Review Letters reporta el conteo de positrones-electrones en el rango de energía de 0,5 a 350 gigaelectronvoltios (GeV).

El comportamiento del exceso de positrones con este espectro de energía se ajusta a las expectativas de los investigadores. Sin embargo, la prueba definitiva sería ver el aumento en este radio y luego una caída dramática. Pero esto todavía tiene que ser observado.

"Por el momento, lo único que podemos decir es que las partículas (materia oscura) podrían tener una masa de varios cientos de gigaelectronvoltios, pero hay mucha incertidumbre", dijo Battiston.

(A modo de comparación, un protón, la partícula en el núcleo de cada átomo, tiene una masa de aproximadamente 1 GeV).

Misterios modernos

El AMS es sólo una de varias técnicas utilizadas por los investigadores para tratar de descubrir la naturaleza de la materia oscura.

Hay laboratorios en la Tierra que están tratando de hacer detecciones más directas como las partículas esquivas que pasan a través de los contenedores de elementos como el xenón o argón, que alberga la profundidad de la Tierra.

clic Vea: La búsqueda subterránea de materia oscura

Materia oscura

La materia oscura representa la mayor parte de la masa en el Universo.

El Gran Colisionador de Hadrones también está implicado en esta cacería. Se espera que produzca partículas de materia oscura en su acelerador.

Una descripción exacta de este misterioso componente es ahora uno de los objetivos urgentes de la física moderna.

La materia normal, la materia que podemos ver con telescopios (todas las estrellas y galaxias), constituye sólo el 4,9% de la densidad de masa/energía del Universo.

La materia oscura es un componente mucho mayor, que representa el 26,8%. Esta cifra se elevó recientemente tras conocer los estudios del cosmos llevados a cabo por el telescopio Planck de la Agencia Espacial Europea.

El valor es ahora casi un quinto más de lo que se creía en estimaciones anteriores.
La energía oscura es el componente que más contribuye a la densidad de masa/energía del Universo, un 68,3%.

La energía oscura es el nombre que se le da a la fuerza que se cree está acelerando la expansión del Universo. Sus características son aún más oscuras para la ciencia que la propia materia oscura.

Fuente:

BBC Ciencia


3 de marzo de 2013

Físico propone matrimonio a la manera científica


Anillo

La propuesta del físico fue publicada en Reddit.

Un físico australiano derritió muchos corazones en la comunidad científica al publicar una propuesta de matrimonio en una revista científica.

La propuesta publicada en Reddit fue redactada como un estudio y llevaba el título de "Dos interacciones corporales: un estudio longitudinal", en referencia a un problema clásico de física que involucra las fuerzas gravitacionales de dos objetos.

El artículo concluye: "el autor propone a Christie la continuación indefinida de este estudio".

Al parecer la propuesta de Brendan a su novia Christie, ambos físicos de Sidney, Australia, fue aceptada.

El estudio incluye una gráfica de "felicidad vs. tiempo", que muestra una tendencia alentadoramente ascendente durante la relación de siete años de la pareja.
Fuente:
BBC Ciencia

27 de febrero de 2013

Las 6 cosas más sorpendentes descubiertas en el espacio exterior

Los misterios del universo: imágenes en nebulosas, estrellas fugaces, hoyos negros voladores y fuerzas ocultas, todas ellas se esconden en él. 

Hemos estado observando el espacio desde hace miles de años, y lo que hemos descubierto es que las cosas más extraordinarias se esconden en él. Aquí una lista de las seis cosas más bizarras del universo.

6- El río de licor

La imagen es una fotografía de Sagittarius B2, es una nube enorme, millones de veces el tamaño de nuestro Sol, flotando cerca del centro de nuestra galaxia. Científicos han descubierto que es, básicamente, un enorme río de alcohol. 

Via ESO

 
Así es. Sagittarius B2 contiene billones y billones de litros de alcohol y de moléculas de formato de etilo, conocidas por darle a las frambuesas su sabor y olor al ron. No solo suena como el coctel ideal, también podría guardar el secreto de la formación de la vida, ya que es un compuesto orgánico, y descifrar cómo se forma en el espacio revelaría cómo se formó la vida en primera instancia. 

5- Una lupa enorme

La gravedad funciona de maneras sorprendentes en el universo, y no exclusivamente en hoyos negros que tragan y desaparecen todo a su alrededor. La gravedad también dobla la luz, que significa que los objetos que vemos en el espacio pueden no estar en donde los vemos. Los científicos conoces este fenómeno como lente gravitacional. Este es un ejemplo: 

NASA, ESA, J. Rigby (NASA Goddard Space Flight Center)

Lo que podemos observar es un objeto azul detrás de un objeto rojo, pero dado que la gravedad dobla la luz a su alrededor parece que el rojo usa al azul cual pulsera. Este descubrimiento permite que los astrónomos puedan estudiar objetos espaciales que se encuentran directamente atrás de una fuente de gravedad como una gran galaxia.

El gran problema con este efecto, como podemos apreciar en la imagen, es que puede multiplicar los objetos que vemos en el cielo, de manera que realmente tenemos que saber qué buscamos para no concentrar nuestra atención en un reflejo. 

4- Unicornios, Insignias Corporativas y más

El unicornio de la imagen de abajo es en realidad la Nebula Trífida, una nube enorme de gas que por coincidencia se parece a un unicornio con brillo propio. 

Hubble NASA

 
El unicornio es tan solo un ejemplo de pareidolia (el término científico para identificar ciertos patrones o imágenes dentro de formaciones irregulares). Las siguientes imágenes muestran otros ejemplos de pareidolia:
Mickey Mouse en Mercurio:

NASA / Rex Features

Lea el artículo completo en:

Pijama Surf

21 de febrero de 2013

Así es la muerte de las estrellas

Supernova. Foto cedida por  NASA's Marshall Space Flight Center
Todos los días, cuando salimos a la calle o miramos por la ventana, somos conscientes del efecto que tiene el astro rey sobre el desarrollo de nuestras vidas. La supervivencia de los seres vivos depende íntegramente de su existencia y como si de una idea platónica se tratara, asumimos que Apolo seguirá arrastrando su carro a lo largo de las bóvedas celestes. Pese a que somos conscientes de que el Sol no es un cuerpo inmutable (un ejemplo aquí), sí es racional considerarlo como eterno. En esta entrada veremos cómo es la vida y muerte de una estrella. En general, puede decirse que la vida de una estrella es inversamente proporcional a su masa. Estrellas masivas dispondrán de vidas cortas e intensas, que concluirán de manera trágica. Sin embargo, las estrellas más pequeñas alargarán su existencia durante períodos mucho más largos y abandonarán este mundo sin pena ni gloria. 

Para comprender cómo acaba la vida de una estrella es necesario conocer cómo es su nacimiento. Una estrella comienza su vida a partir del colapso de una gran nube de materia, compuesta en su mayor parte por hidrógeno. Debido a la gran cantidad presente de materia, los átomos comienzan a acercarse entre sí por la acción de la gravedad. Quiero recalcar que si los átomos se atraen entre sí (sí, átomos pequeñitos) es porque su cantidad es desproporcionada. Por ello, cada vez es mayor  la presión y comienzan a chocar entren sí, aumentando la temperatura. Durante el transcurso de este proceso, los átomos de hidrógeno están tan cerca que comienzan a fundirse, lo cual produce energía, que contrarresta los efectos de la gravedad, haciendo que la estrella se hinche y tome la forma que mantendrá durante la mayor parte de su vida. Esta  fase que se conoce como secuencia principal es en la que se quema el hidrógeno para producir helio y energía.
Esquema del proceso de fusión nuclear. / Wykis
Las estrellas son enormes calderas. Se ven obligadas por la fuerza de la gravedad a convertir el hidrógeno, a 16 millones de grados Celsius, en helio. Afortunadamente, esto es lo único que necesitan durante la mayor parte de sus vidas.
En la figura situada a la izquierda puede verse, de manera esquemática, el proceso de fusión nuclear. A grandes rasgos, en el núcleo del cuerpo celeste, un átomo de deuterio y otro de tritio (isótopos de hidrógeno) se "funden", lo cual produce un átomo de helio y un neutrón, junto con, cómo no: energía.

Las reservas de hidrógeno pueden parecer eternas desde la perspectiva de un ser humano, pero llega un punto en el que no hay más hidrógeno disponible que contrarreste el efecto de la gravedad y la estrella comienza su declive. Esto se traduce en una muerte, larga y violenta. La violencia se traduce en que su volumen aumenta, pasando a ocupar un espacio cientos de veces mayor al que disponían durante su secuencia principal. Agonizante, la estrella es incapaz de mantener la temperatura de su superficie y su color se apaga, de ahí que se denomine a estas estrellas moribundas con el término de gigantes rojas.


Foto cedida por Andrea Dupree
El ejemplo de gigante roja por antonomasia es Betelgeuse. A la derecha de este párrafo podemos ver una foto tomada por el telescopio Hubble. Aunque tal vez no lo parezca, su radio es lo suficientemente grande como para que si el Sol se encontrara en el centro, todo el sistema solar cupiese dentro de esta estrella hinchada y y a punto de morir. Un hecho curioso es que la estrella se encuentra a 600 años luz de nosotros, por lo que podría haber muerto hace tiempo, pero todavía no habernos llegado su funesto destello.

En el interior de estos gigantes moribundos la gravedad empieza a ganar la batalla. Esto es debido a que por falta de hidrógeno, el proceso de fusión se está apagando. Este declive hace que los átomos cedan a la influencia de la gravedad y la distancia entre ellos disminuya. Por tal razón, las reacciones de fusión se reactivan, debido a que aún queda materia en el núcleo. Sin embargo, no se  trata de la misma situación que en la secuencia principal. Ahora ya no queda hidrógeno que fundir, sino helio; y debido a que la presión en el núcleo ha aumentado, las temperaturas son mayores (alrededor de unos 100 millones de grados Celsius). Esta situación hace posible que los átomos de helio se fundan entre sí, y producen la aparición del carbono, del oxígeno y de la energía suficiente para detener el colapso, al menos temporalmente. He aquí una de las ironías del universo. Para que se originen dos de los elementos más importantes para la presencia de la vida, una estrella debe morir. 

En el caso de nuestro Sol, al poseer una masa comedida, cuando el helio se agote, detendrá su proceso de fusión, ya que no quedará suficiente masa en su núcleo para plantarle cara a la gravedad. En ese momento el Sol se desprenderá de sus capas más externas,  y tan sólo quedará su núcleo, el cual  pasará a tomar el nombre de enana blanca, que irá apagándose a lo largo de las eras, hasta convertirse en una enana negra

Antes de retomar la muerte de Betelgeuse, debemos hablar de las estrellas menos masivas, es decir, aquellas cuya masa es menor que la mitad que la que posee el Sol. Como decíamos antes, la intensidad de la vida de una estrella depende de su masa. Las estrellas más grandes requieren mayor energía del proceso de fusión nuclear para contrarrestar la gravedad producida por este exceso de materia. Una enana roja, sin embargo, quema su combustible de manera lenta durante toda su vida, por lo que poco se conoce sobre su muerte, pero se espera que no sea muy violenta.

Si la masa de la estrella es superior a la del Sol, pueden darse nuevas fases de colapso y reinicio del proceso de fusión. Es decir, el proceso continúa más allá de la fusión del helio, siempre y cuando quede suficiente materia. De esta manera se consiguen todos los elementos de la tabla periódica hasta llegar al hierro. De hecho, el final de una estrella de menos de nueve masas solares, consiste en que gran parte del volumen de la estrella se estructura como una esfera con capas. Además, su centro está compuesto por hierro y las capas externas de elementos menos pesados, hasta llegar a una superficie de hidrógeno. Una vez se ha alcanzado este estado, mediante una violenta explosión, la estrella muerta esparce al universo todo su contenido en forma de una nebulosa estelar.

Las estrellas más grandes, cuya masa es superior a nueve veces la masa solar, producen el resto de elementos que conocemos. Es tanta la materia que queda en la esfera metálica del final de sus vidas, que tras su colapso, se produce un "rebote" de materia, que choca contra las capas externas, y fuerza a que se alcancen temperaturas de miles de millones de grados Celsius. Durante esta tremenda explosión, denominada supernova, se dan las condiciones necesarias para formar el resto de elementos pesados como el oro, la plata o el uranio. Esta brutal explosión disemina la esencia de la estrella en el espacio, y deja  una densa estrella de neutrones donde anteriormente se encontraba el núcleo, la cual gira frenéticamente hasta el fin de la eternidad.

Con todo lo anterior quiero decir una cosa: nada es eterno, ni siquiera una gloriosa estrella. Lo importante de la muerte de estos cuerpos es  lo que nos enseñan. De las cenizas de algo grande, siempre puede volver a surgir algo nuevo. De cada una de las nebulosas que se producen tras la muerte de cualquier estrella lo suficientemente masiva, hay suficiente materia para que nazcan nuevos astros.

Foto cedida por NASA Goddard Photo and Video

El Sol,
los planetas del sistema solar, la vida, 
 se sustentan sobre el cadáver de innumerables astros. 
Nunca mejor dicho, somos polvo de estrellas.


Pepe "Puertas de Acero" Pérez

Fuente:

Mente Enjambre

¿ El universo podría existir sin necesidad de Big Bang? Claro que sí...

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GaleríaFotogalería: La imagen del día del espacio
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Investigadores de la Universitat Politècnica de Catalunya · BarcelonaTech (UPC) han demostrado con modelos matemáticos que el universo se expande de forma acelerada debido a una pequeña constante cosmológica que actúa contra la gravedad, tal como evidencian experimentalmente las teorías cosmológicas de los últimos unos años.

En un artículo que publica la prestigiosa revista Physical Review Letters, los investigadores Jaime Haro y Jaume Amorós, del Departamento de Matemática Aplicada I de la UPC, retoman el modelo del universo introducido originalmente por Albert Einstein a finales de los años veinte en un intento de unificar la gravitación y el electromagnetismo, y aplicar esta teoría en cosmología. Los autores llegan a la explicación de dos de los principales dilemas de la cosmología actual: por qué el universo no presenta singularidades, a pesar de que la mayoría de modelos estándar predicen su existencia, y por qué la expansión del universo es acelerada, en lugar de ser decelerada como predice la cosmología basada en la teoría de la relatividad general de Einstein.

Para resolver el problema de la constante cosmológica de Einstein, los matemáticos españoles se han basado en la técnica matemática del teleparalelismo, que fue introducida en física por Einstein en los años 20. Los resultados de la investigación muestran un universo primitivo en el cual el Big Bang no existe y que evoluciona hasta nuestro universo actual, en el que una pequeña constante cosmológica actúa contra la gravedad para acelerar su expansión.

La teoría del Big Bang producido de acuerdo a la relatividad general, precedía que el universo tiene que ser de tamaño estático o expandirse con velocidad decreciente. Las observaciones astronómicas de los últimos años, cada vez más precisas, contradicen esta teoría clásica. Los astrónomos Perlmutter, Schmidt y Riess, que obtuvieron el premio Nobel de Física en 2011, ya descubrieron dicha contradicción en 1998. Las observaciones de estos científicos mostraban que el universo se expande con velocidad creciente. Ahora, los investigadores de la UPC han evidenciado esta última teoría con modelos matemáticos.


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Muy Interesante 

19 de diciembre de 2012

GravityLight: una lámpara que funciona con la fuerza de gravedad

Imagina una fuente de luz que se active en 3 segundos y te proporcione autonomía de hasta 30 minutos, todo esto de sin costo alguno. Suena como algo genial para ahorrar electricidad, pero el enfoque de este desarrollo es el proveer luz a zonas rurales principalmente en India y Africa que no cuenten con servicio eléctrico. Eso es, justamente GravityLight



El funcionamiento de estas lámparas low-cost es a través del uso de la fuerza de gravedad, se necesitan colocar sacos u objetos que pesen aproximadamente unos 10 kilogramos. Su uso está pensado principalmente  para reemplazar las lámparas que funcionan con combustibles como el queroseno, incluso la iluminación es mucho mejor.

Actualmente se está financiado el proyecto en indiegogo, ya se superó la meta establecida de 55,000 USD que cubriría el proceso de producción de más de 1000 lámparas y sus accesorios.



GravityLight: lighting for the developing countries from Therefore on Vimeo.

Las principales ventajas del uso de lámparas que funcionan con la fuerza de gravedad:
  • No necesitan baterías, por lo que no implica un gasto ni desgaste con el tiempo.
  • Menor costo.
  • Más accesible.
  • Uso de luces LED para evitar la atracción de mosquitos.
  • Se evita el uso de queroseno que produce 244 millones de toneladas de dióxido de carbono al año.
Una tecnología bastante interesante que resulta ser más viable al uso de energía solar ya que el costo de los páneles suele ser más alto y depende de que tanta energía se recolecte durante el día. Esta es la primera iniciativa, pero los que están detrás de este proyecto buscan ofrecer más opciones de energía para dispositivos de bajo consumo y así mejorar la calidad de vida en zonas rurales.

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9 de diciembre de 2012

Satélites de la NASA revelan la historia violenta de la Luna

Mapa de la Luna obtenido por la misión Grail

Las zonas rojas corresponden a excesos de masa que crean áreas de mayor gravedad local, y las azules a déficits de masa con áreas de menor gravedad.

Los golpes violentos recibidos por la Luna en el comienzo de su historia fueron revelados por dos satélites de la NASA. 

Las naves Ebb y Flow, o Pleamar y Bajamar, conocidas conjuntamente como la misión Grail o Grial, mapearon las variaciones sutiles de gravedad en la superficie lunar. 

Los datos revelan que la corteza de nuestro satélite es una masa de roca pulverizada, legado de innumerables impactos.

Los científicos señalan que los choques violentos fueron mucho más comunes de lo que se pensaba.

Y esta información, agregan, tiene relevancia para el estudio del pasado de la Tierra, que durante sus primeros miles de millones de años también habría recibido el impacto de materia residual de la formación de otros planetas.

Las colisiones no son evidentes hoy en día porque la superficie terrestre ha sido remodelada constantemente por el movimiento de las placas tectónicas. Todas las heridas de la Tierra en el inicio de su vida han sanado.

"La Luna tiene enormes cráteres y la Tierra también tuvo ese aspecto. Partes de Marte aún se ven así", explicó la profesora Maria Zubel, del Instituto de Tecnología de Massachussetts, MIT por sus siglas en inglés, investigadora principal de la misión Grial.

"Mientras ocurrían todos esos impactos se estaban desarrollando en el mismo período los primeros microbios".

"Teníamos alguna idea de este pasado violento por la composición química de rocas antiguas, pero ahora sabemos cuán difícil fue sobrevivir en la Tierra y cuan resistentes debieron ser las formas de vida para subsistir", dijo Zuber a la BBC.

La investigadora presentó los nuevos datos de Grial durante la reunión en San Francisco de la Unión Geofísica de Estados Unidos, American Geophysical Union o AGU, el mayor encuentro anual de expertos en ciencias terrestres y planetarias.

Variaciones ínfimas

Los mellizos Grial, de unos 300 kilos de peso, pasaron gran parte del año pasado mapeando el campo gravitatorio de la Luna desde una altitud de 55 kms.

Las diferencias en gravedad que han detectado resultan de la distribución despareja de masa en el cuerpo lunar.

Esas variaciones pueden verse claramente en la superficie lunar, que tiene grandes cadenas montañosas y cuencas profundas. Pero incluso dentro de la Luna la materia está distribuida en forma irregular, con algunas regiones más densas que otras, y esas diferencias influencian en forma sutil la fuerza de gravedad medida por Ebb y Flow

Los satélites realizan sus mediciones en un ejercicio calibrado de persecución mutua.

Cuando el satélite líder sobrevuela un campo gravitatorio irregular experimentará pequeñas aceleraciones o desaceleraciones. El segundo satélite, que sigue a su mellizo entre 100 y 200 kms detrás, detecta estas perturbaciones como diminutas variaciones en la distancia entre ambos. Las desviaciones no son mucho más anchas que un glóbulo rojo humano.

Y cuando las medidas del campo gravitatorio se combinan con información topográfica de otro satélite de la NASA que registra alturas y profundidades en la superficie lunar, es posible entonces separar las variaciones que se deben exclusivamente a la composición y estructura interna de la Luna.

La resolución de los mapas de la misión Grial es entre entre mil y cien mil veces mejor que la de estudios anteriores.

La información ayudará también a los expertos que investigan tanto la evolución del cuerpo lunar en general como la historia de formaciones individuales, desde vastas cuencas a cráteres menores de 20 a 30 kms de diámetro.

Pariente terrestre

Uno de los datos más notables de estas observaciones es que la corteza lunar varía en grosor de 34 kms a 43 kms, una cifra entre 10 y 20 kms menor que la considerada hasta ahora.

Diques sepultados en la Luna

Las observaciones indican que habría diques sepultados en el interior de la Luna.

"Y puesto que la corteza es extremadamente importante para comprender la composición de la Luna, estas observaciones muestran que la abundancia de aluminio es la misma que en la Tierra. Estudios anteriores sugerían que la composición era diferente", dijo el Dr Mark Wieczorek, investigador de la misión Grial basado en la Universidad de París, en Francia.

"La información es consistente con la hipótesis de que la Luna se formó de materiales provenientes de la Tierra luego de un impacto gigante", agregó Wieczorek.

La corteza bajo dos grandes cuencas resultantes de impactos es tan fina que parece casi inexistente. Esto indicaría que los choques de material contra la Luna llegaron incluso a excavar el manto lunar (la capa entre la corteza y el núcleo).

Los cientÍficos de la misión Grial señalan que en comparación con la superficie, el interior de la Luna se ve relativamente homogéneo desde el punto de vista gravitatorio. El 98% de las señales grabadas por los satélites se debe a formaciones en la superficie, cómo montañas y cráteres.

Sin embargo, los datos indican la presencia de estructuras lineares de hasta 500 kms de longitud, que se extienden hacia arriba desde el interior hasta la parte inferior de la corteza. Los investigadores creen que se trata de diques sepultados, formados por magma que penetró grandes fracturas en la corteza y luego se solidificó en paredes densas de roca.

Estos diques podrían ser indicio de una fase de expansión en los inicios de la historia lunar, cuando el cuerpo caliente se expandió, antes de enfriarse y contraerse.

El Dr. Jeff Andrews-Hanna, de la Escuela de Minería de Colorado, dijo a la BBC que "desde hace tiempo se precedía teóricamente esta fase, pero hasta la misión Grial no contábamos con observaciones directas que apoyaran la hipótesis de esta expansión lunar temprana".

Fuente: 

BBC Ciencia

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21 de noviembre de 2012

Experimento: El agua que no cae

Hoy haremos dos divertidos experimentos.

El primero quizá lo conozcáis. Se trata de llenar un vaso de agua, taparlo con un papel (mejor que sea un poco grueso) se da la vuelta y se retira la mano.

El papel queda “pegado” al vaso y el agua no cae. Mira:



Hay que aclarar un par de puntos que suelen explicarse mal

1. El vaso NO tiene que estar completamente lleno

Así queda más llamativo, pero no es necesario. Lo realmente necesario es que el borde del vaso esté mojado para que se forme una película de agua que “pegue” el vaso al papel, porque…

2. La presión atmosférica NO es el único fenómeno en acción.

Lo que ocurre es que el papel baja un pelín (la película de agua lo retiene) y ahora como el volumen dentro es mayor, la presión ha bajado. De esta forma el poquito de presión de más que hay fuera mantiene el cartón en su sitio. Por eso tampoco es difícil quitarlo, no estamos luchando contra toda la presión atmosférica.

Pero vayamos al segundo experimento, más divertido aún.

Vedlo primero y luego os lo cuento.

En este enlace podéis ver la versión de “cocina”. Lo rojo es una redecilla como la de las patatas o las naranjas.

http://www.metacafe.com/watch/683729/science_trick_surface_tension_and_air_pressure/

Y aquí una más de laboratorio con una red metálica, como de un colador. Sed pacientes que primero hace el otro experimento




Espectacular, no me digáis que no…

La explicación:

Si la red es lo suficientemente tupida, el agua se “pega” a los hilos de forma que las gotas no consiguen pasar, quedan “sujetas”.

Entre la atracción agua-hilo y la tensión superficial del agua, se lleva a cabo la “magia”.

Es divertido llenar el bote a través de la red, o meter palillos como en el otro video para que quede claro que el bote está abierto.

¡Hacedlo que os divertiréis!

Por cierto, para qué lleva gafas de seguridad el tipo???

Tomado de:

La Ciencia para Todos

11 de noviembre de 2012

Experimentos: Equilibrios imposibles

Me llega este vídeo y parece mágico (no sé si yo podría hacerlo), pero la verdad es que se basa en un principio físico muy curioso, y en realidad es más fácil de lo que parece… no fácil, pero sí más fácil de lo que parece.

El vídeo:



El equilibrio tiene que ver con lo que se llama el “centro de masas” (parecido al centro de gravedad, disculpad que no entre en las diferencias). Se trata de el “punto medio de las masas” por decirlo rápidamente. Se puede considerar que es como si toda la masa del objeto estuviera concentrada en ese punto.

Si el objeto es homogéneo (de igual composición en todas partes) el centro de masas coincide con el centro geométrico. Por eso podemos sostener una bandeja vacía con un dedo colocándolo bajo su centro.

Saber si un objeto está en equilibrio es fácil, basta con que el centro de masas esté sobre la base (en la vertical). Si no es así, el objeto caerá.

Por eso, cuando vemos a alguien que sostiene un objeto apoyado en su centro de masas con un apoyo muy pequeño pensamos que un leve desplazamiento lo hará caer. Prueba con un palo, poniendo el dedo bajo el centro y verás como es así. Desde este punto de vista el ejercicio del vídeo sería tan difícil, que en la práctica sería imposible.

Pero si te fijas, los palos están curvados. De manera que los extremos están debajo del apoyo. En realidad el centro de masas de ese objeto está fuera del palo, en la mitad, pero por debajo.


Imagen: wikipedia

De esta forma el centro de masas al estar debajo del apoyo, nunca su vertical hacia abajo caerá fuera de la base… porque ya está debajo (!!) y el equilibrio es tremendamente estable, aunque no lo parezca.



Piénsalo de esta manera, para que el objeto caiga las bolas deben subir (!!) lo que va en contra de la gravedad.

Esta es otro montaje con la misma propiedad.


Siguiendo esta idea se hacen “sujetabolsos“. Aquí veis cómo son, no es para hacer publi y que compréis, no conozco a los vendedores. Conocida variante con dos tenedores para hacerlo en los bares.




Fijaos lo precario que puede ser el apoyo






Insisto, el centro de masas no coincide con el apoyo, está por debajo del apoyo. Eso es lo que hace el equilibrio tan estable.

No dejéis de hacerlo… y veréis qué divertido, y qué fácil.

El ilusionista hace creer que sólo el puede hacer lo que hace, el científico que cualquiera puede hacer lo que él hace… pero ambos hacen magia.

Fuente:

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