¿A qué velocidad viaja la electricidad por el cable?

Como ya sabrás, la luz viaja muy rápido, aproximadamente a 299.792.458 metros por segundo, pero claro, ésta velocidad sólo se alcanza a través del vacío o lo que es lo mismo, el espacio, y nuestro planeta está completamente formado por materia, incluido el aire, por lo que nunca llega a darse este caso.

Pero ¿te has preguntado alguna vez a cuánta velocidad viaja la electricidad dentro de un cable como los que nos suministran la corriente a diario? Te adelantamos que la respuesta, comparada con la velocidad de la luz es casi ridícula y seguro que te va a dejar anonadado.

Para responder a esta pregunta debemos ampliar nuestra lupa y viajar al nivel subatómico. El término Átomo es una palabra que pertenece al griego antiguo y quiere decir «indivisible», aunque gracias a los descubrimientos hechos a lo largo de los siglos XIX y XX sabemos que no es así, pues el átomo se divide en distintas unidades como son los neutrones, sin carga eléctrica; los protones, con carga positiva y los electrones, con carga negativa. Estos últimos son lo que nos interesan en esta cuestión y sí que son indivisibles, al menos para la ciencia actual, y tienen un tamaño tan pequeño que es imposible de determinar.

La energía que se produce durante el desplazamiento de los electrones a través del cable es la que genera la electricidad pero sorprendentemente la velocidad que adquieren dichos electrones en un cable de cobre como los que recorren nuestra casa es menor a 1 milímetro por segundo. Para establecer una comparativa, es menor que la velocidad a la que se desplaza un caracol.

Esto es sorprendente principalmente porque cuando pulsamos cualquiera de los interruptores la luz se enciende automáticamente y los cables que recorren nuestras casas suelen ser considerablemente largos.

Pues bien, para entender el porqué de ese encendido automático debemos visualizar un pequeño tubo completamente relleno de canicas del mismo tamaño que su diámetro, ya que los electrones se sitúan en el cable de una manera parecida y en un tamaño casi infinitamente grande.

Si introdujéramos una canica más por un extremo del tubo podríamos observar que, por muy largo que éste sea, la canica que se encuentre en el otro extremo va a salir. Y es que así es el comportamiento de los electrones dentro del cable: uno sólo no recorre todo el cable, si no que al aparecer uno nuevo todos los demás se desplazan liberando el último, por lo que la velocidad de la corriente en su conjunto es similar a la velocidad de la luz.

Fuente: PLC Madrid

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 

¿A qué velocidad se eyacula?

Cuando un hombre eyacula, ese 'disparo' o chorro inicial viaja a 45 kilómetros por hora, más rápido que el récord mundial del sprint de 100 metros. La velocidad media de los corredores de los 100 metros lisos es 37,58 km/h.

Esta es la verdadera razón por la que nada puede ser más rápido que la luz

La luz permanece imbatible en su récord de velocidad. 

 

Corría septiembre de 2011 y el físico Antonio Ereditato conmocionaba al mundo.

El anuncio que había hecho prometía dar un drástico giro a nuestros conocimientos sobre el Universo. Si los datos recogidos por 160 científicos que trabajaban en el proyecto OPERA eran correctos, lo impensable había ocurrido.

Un grupo de partículas -en este caso, los neutrinos- había viajado más rápido que la luz.
Según la teoría de la relatividad de Albert Einstein, eso no era posible. Y las implicaciones eran enormes. Muchos aspectos de la física tendrían que ser modificados.

Al final, el resultado de OPERA estaba errado por causa de un problema de sincronización debido a un cable mal conectado.

Como consecuencia, las mediciones de lo que tardaban los neutrinos en recorrer la distancia estaban equivocadas en 73 nanosegundos, e hizo que pareciera como si hubieran viajado más rápidamente de lo que lo hicieron.

Ereditato renunció.

Pero, ¿estamos realmente seguros de que nada puede viajar más rápido que la luz?

• Logran bajar la velocidad de la luz por primera vez

Cuestión de peso

Examinemos el asunto. La velocidad de la luz en el vacío es de 299.792.458 kilómetros por segundo (cerca de la cifra redonda de 300.000 km/s). El Sol se encuentra a 150 millones de km de la Tierra y la luz tarda sólo ocho minutos y 20 segundos en recorrer esa distancia.

A principios de la década de 1960, William Bertozzi, del Instituto de Tecnología de Massachusetts, en EE.UU., experimentó con la aceleración de electrones a velocidades cada vez mayores.

Debido a que los electrones tienen una carga negativa, es posible propulsarlos aplicando la misma carga negativa a un material.

En teoría sólo se tiene que aumentar la energía aplicada con el fin de alcanzar la velocidad requerida de 300.000 km/s, pero resultó que no es posible que los electrones se muevan tan rápido.

Los experimentos de Bertozzi revelaron que el uso de más energía sólo causaba un aumento directamente proporcional en la velocidad del electrón.

La luz está compuesta de partículas llamadas fotones. ¿Por qué estas partículas pueden viajar a la velocidad de la luz cuando otras partículas como los electrones no pueden?

"A medida que los objetos viajan más rápido, su masa crece y mientras más masa tienen, más difícil es lograr la aceleración, por lo que nunca llegan a la velocidad de la luz", explica Roger Rassool, físico de la Universidad de Melbourne, en Australia.

• Los neutrinos viajan a la velocidad de la luz

Einstein, siempre Einstein

Los fotones son bastante especiales. No sólo carecen de masa, lo que les da vía libre a la hora de atravesar vacíos como el espacio, sino que además no necesitan acelerar. La energía natural que poseen significa que cuando se crean ya están a su máxima velocidad.

No hemos observado o creado nada que pueda desplazarse tan o más rápidamente que los fotones.

Lea el artículo completo en:

BBC Ciencia

La velocidad de rendimiento cognitivo entra en declive a partir de los 24 años

A los 24 años no solo dejamos de seradolescentes, sino que según un nuevo estudio de la Universidad Simon Fraser (Canadá), una persona alcanza su punto máximo en términos de desarrollo motor y cognitivo a esta edad. A partir de aquí, comienza a experimentar un declive.

El estudio, publicado en la revista Plos One, trataba de averiguar en qué momento de la vida comenzamos a sufrir una bajada en todo lo relacionado con nuestras habilidades motoras y su relación con el rendimiento cognitivo. Para ello, los investigadoresanalizaron los registros de rendimiento online de 3.305 jugadores de Starcraft 2(Blizzard) con edades comprendidas entre los 16 y los 44 años de edad.

Los registros de rendimiento de los jugadores online constituyen una base de datos muy valiosa, ya querepresentan miles de horas representativas de las estrategias cognitivas en tiempo real. Así, los investigadores pudieron analizar profundamente de qué forma respondieron los jugadores a sus oponentes y qué tiempo emplearon para reaccionar.

El examen del volumen total de datos arrojó que “después de los 24 años, los jugadores muestran una desaceleración en sus reacciones; esta disminución del rendimiento cognitivo estaba presente incluso en los jugadores con más habilidad”, afirma Joe Thompson, autor principal del estudio.

De cualquier forma, los resultados también sugieren que aunque nos volvamos más lentos de respuesta con la edad, la experiencia adquirida con los años nos ayuda a desenvolvernos con más eficiencia y por tanto compensar esta pérdida de velocidad provocada por la edad.

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Muy Interesante

¿Podría matarnos una moneda lanzada desde un rascacielos?

Ya sabemos por qué los rascacielos no pueden ser más altos, ¿pero que pasaría si una moneda lanzada desde uno de esos gigantes nos cayera en la cabeza? Olvidémonos de los gigantes asiáticos y pensemos en un rascacielos de los de toda la vida como es el Empire State Building y en una pequeña moneda y ya que estamos en los EE.UU. tomemos un centavo.

Una leyenda urbana asegura que si nos cayera una moneda desde lo alto de un rascacielos nos mataría, pero se trata de un bulo. Es prácticamente imposible que la moneda nos pudiera matar.

Un objeto que cae desde una altura experimenta una aceleración constante durante toda su caída como efecto de la gravedad, de modo que el impacto contra el suelo sería impresionante. Pero eso no es así, la moneda también sufre una fuerza de frenado por el rozamiento contra el aire, que contrarresta la fuerza de la gravedad. 

Cuanto más rápido cae nuestra moneda, mayor será la resistencia del aire hasta un punto en que la fuerza de la gravedad y la de resistencia se igualan, consiguiendo una aceleración cero, momento en el que la moneda alcanzará su velocidad máxima y ésta se vuelve constante. Lo que se llama velocidad terminal.

La moneda al ser plana presenta mucha resistencia al aire y debido a su ligereza hay que realizar poca fuerza para compensar su peso. Se estima que alcanzará su velocidad terminal a los 15 metros de comenzar su caída, descendiendo entonces a unos constantes 40 kilómetros por hora.

¿Pero podría darse el caso de que la moneda alcanzara una velocidad mayor? Para este caso habría que crear unas condiciones ideales en laboratorio en las que no existiera ninguna fuerza que interfiriese en la caída de la moneda. En este caso el centavo alcanzaría los 335 kilómetros por hora. 

Así que si nos cae un centavo desde el Empire State y no hemos creado un túnel con unas condiciones especiales para que circule la moneda, podemos estar seguros de que no nos hará demasiado daño.

Vía | elconfidencial

Tomado de:

Xakata Ciencia

Así reacciona una persona normal al volar por primera vez en un F-16 32,4072 G

La respuesta puede leerse en sus ojos, y es una mezcla de asombro, terror, incredulidad y, probablemente, bastante mareo. Durante una sesión fotográfica al equipo de vuelo acrobático de los USAF Thunderbirds, el fotógrafo estadounidense Blair Bunting logró hacerse con un permiso para volar en un F-16 como pasajero. Esto es lo que se siente al volar con una aceleración de 9G.

La Fuerza G es una medida intuitiva de la aceleración que soporta el piloto de uno de estos cazas expresada en múltiplos de la gravedad terrestre. La fuerza 9G es la que se experimenta en el interior de jets de combate como el F-16 durante virajes al máximo, y equivale a unos 88 metros por segundo. Bunting lo explica así:

Dejadme que os intente explicar qué se siente al experimentar 9G. En primer lugar, no es algo cómodo. Ni siquiera se le acerca. Lo primero que sientes es como si te arrancaran la piel de la cara a medida que mis mejillas parecieran querer refugiarse dentro de la boca. Lo siguiente que sientes es como la visión del color se desvanece. Primero los tonos rojos, después los verdes. Totalmente "espachurrado", intentas meter algo de aire en los pulmones a medida que la aceleración se reduce.

Viéndolo todo como si fuera a través de un televisor de los años 50, lo siguiente que notas son ondas en la visión que producen un extraño efecto de viñeteado en la periferia del campo visual. Mientras tanto, escuchas respirar al piloto y tratas de seguir su ritmo. Si hubiera decidido relajarme un instante, creo que me hubiera desmayado y despertado en una camilla de la base aérea, pero me estaba obligando a que eso no pasara. A medida que la fuerza de gravedad afloja un poco, se vuelve a una cierta normalidad, pero, de nuevo, si te relajas, la sangre que se agolparía en la cabeza probablemente te dejaría inconsciente, así que te obligas a permanecer alerta y comprimido hasta que el cuerpo puede recuperar parte de la normalidad que acabas de dejar atrás.

El vuelo de Bunting culminó sin incidentes, y el fotógrafo terminó su trabajo fotografiando a los pilotos y sus aviones de este escuadrón de demostraciones acrobáticas. En el blog de Blair podéis leer (en inglés) una descripción más detallada de esta experiencia tan aterradora como maravillosa. [Blair Bunting].

Fuente:

Gizmodo

Según 'Starcraft 2', la velocidad de rendimiento cognitivo entra en declive a los 24 años

Según un estudio de la Universidad Simon Fraser (Canadá), publicado en la revista Plos One, a los 24 años se alcanza el punto máximo en términos de desarrollo motor y cognitivo. A partir de esas edad empieza ya el declive.

Para realizar el estudio, se llevó a cabo un análisis de los registros de rendimiento online de 3.305 jugadores, con edades comprendidas entre los 16 y los 44 años de edad, con el videojuego Starcraft 2 (de Blizzard, los responsables de World of Warcraft). ¿Por qué Starcraft? Porque a juicio de los investigadores es una suerte de ajedrez de alta velocidad.


En consecuencia, se analizó de qué forma respondieron los jugadores a sus oponentes y qué tiempo emplearon para reaccionar en base a miles de horas de las estrategias cognitivas en tiempo real. Los resultados los resume Joe Thompson, autor principal del estudio:

después de los 24 años, los jugadores muestran una desaceleración en sus reacciones; esta disminución del rendimiento cognitivo estaba presente incluso en los jugadores con más habilidad.

La buena noticia es que la experiencia adquirida con los años también provoca que nos desenvolvamos con más eficiencia, lo cual hace compensar la pérdida de velocidad originada por la edad.

Si tienes 39 años, y compites contra un persona de 24 años, y los dos están en el mismo nivel de habilidad, se espera que el efecto de la edad compense una gran parte de tu desempeño.

Con todo aún hay lagunas, como un sesgo sexual: sólo 20 de los 3.000 participantes eran mujeres.

Fuente:

Xakata Ciencia

Aviones supersónicos, una revolución en marcha

Un grupo de estudiantes de Aeronáutica de la Universidad de Stanford, al frente de dos profesores españoles, revoluciona el diseño aerodinámico y abre la puerta a los vuelos supersónicos.

El avion supersónico que basado en el diseño de la Universidad de Stanford está construyendo la empresa Lockheed Martin / Lockheed Martin via NASA

Volar entre Madrid y Nueva York, siempre y cuando todo vaya bien, supone ahora mismo entre siete y ocho horas, pero a no tardar mucho las barreras del tiempo y el espacio podrían comprimirse y reducir ese mismo vuelo a menos de cuatro. Los viajes supersónicos en aviones que desafían la velocidad del sonido, superándola en 1,5 veces, es decir volando aproximadamente a 1837 kilómetros por hora, están a punto de hacerse realidad.

De ello saben mucho un grupo de ocho estudiantes del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica de la Universidad de Stanford, liderado por dos profesores españoles: Juan José Alonso, docente en esta Facultad desde hace 13 años, además de director del programa de aeronáutica de la NASA durante dos años, y Francisco Palacios, que desde Madrid aterrizó en este prestigioso centro dos años atrás con ganas de expandir sus ideas.

Hace 20 meses que empezaron a trabajar en el proyecto SU2, “un programa de diseño aerodinámico para optimizar los aviones, es decir, para lograr modelos que consuman menos combustible, que causen menos gases de efecto invernadero, menor ruido y que vuelen a más velocidad y altura”, explica Alonso. “Para ello creamos modelos por ordenador y los combinamos con optimizadores para que nos digan que forma del avión es preciso cambiar con objeto de conseguir un aparato mejor que los de hoy en día en un 20 o 30%”, añade en tono pedagógico.

Los ordenadores de los que habla Alonso y que utilizan en el proyecto no son unas computadoras cualquiera, sino las del centro de investigación de la NASA, unas máquinas gigantes, apodadas “sequoia” que analizan millones de datos en cuestión de segundos y que equivalen a la potencia de 10.000 ordenadores personales juntos, con la diferencia añadida de que estos tardarían años en procesar lo que los super-ordenadores hacen en cuestión de minutos.

Ellos introducen cálculos y fórmulas en la pantalla y el ordenador los traduce en diseños optimizados, abriendo así las puertas a la realidad de aviones supersónicos, coches y barcos más eficientes y cualquier mecanismo que se mueva por los principios de la aerodinámica.

Lea el artículo completo en:

El País Ciencia

La vida secreta y veloz de los caracoles

A pesar de su fama de lentos, los caracoles pueden viajar a una velocidad relativa de un metro por hora.

Así lo calculó un equipo de investigadores británicos que adosó luces LED de colores a cientos de estos animales y rastreó sus movimientos durante un período de 24 horas.

Los científicos observaron que los gastrópodos fueron capaces de explorar un jardín de tamaño promedio en el Reino Unido en una sola noche.

Pero la velocidad de los caracoles no es una buena noticia: los investigadores creen que los veloces caracoles están esparciendo un parásito mortal para los perros.

En los últimos años, los húmedos veranos británicos han sido criaderos propicios para los caracoles.

De acuerdo con la Sociedad Real de Horticultura, la población de estos animales aumentó en un 50% en el último año.

Y además de ser una peste para los jardineros, también pueden propagar un parásito llamado Angiostrongylus vasorum.

Estos gusanos nematodos suponen una amenaza especialmente peligrosa para los perros, que pueden infectarse al comer accidentalmente babosas o caracoles.

Caracoles iluminados

Los caracoles pueden alcanzar una velocidad de un metro por hora. 

Una campaña financiada por la rama veterinaria de la compañía Bayer comisionó a científicos de la Universidad de Exeter en Inglaterra para que midieran la escala de la amenaza que suponen estos parásitos.
Los investigadores intentaron seguir los movimientos de los caracoles dentro de un jardín.

Para ello colocaron pequeñas luces LED de colores a unos 450 caracoles y utilizaron pintura ultravioleta para rastrear sus movimientos.

Así observaron que estos animales fueron capaces de recorrer distancias de hasta 25 metros en 24 horas.

"Son tan lentos que la gente ni siquiera piensa que se están moviendo, pero resulta que sí lo hacen, y pueden recorrer un largo camino en una noche", explica Dave Hodgson, quien dirigió el estudio.

El parásito Angiostrongylus vasorum puede ser letal para los perros.

Según el experto, su trabajo indica que los caracoles suponen una creciente amenaza para las mascotas.
"No son sólo masticadores de lechuga, transportan parásitos que pueden matar perros", advierte Hodgson, ya que los Angiostrongylus vasorum son un mal endémico en Reino Unido.

Ahorrando baba

En este estudio, los científicos se sorprendieron al ver que muchos caracoles seguían el rastro baboso de otros. Según Hodgson, esto está relacionado con la conservación de energía.

"Sabemos que los caracoles usan el 40% de su energía produciendo baba."

"Y si tiene la oportunidad, un caracol preferirá seguir un rastro que otro dejó; es una forma de hacer trampa similar al túnel de succión aerodinámico", explica el científico.

Sin embargo, Hodgson aclara que su estudio no está sugiriendo que haya que exterminar a los gastrópodos en una especie de "apocalipsis de caracoles".

"Yo creo que la gente debe comprender la vida silvestre que habita en sus jardines y tener en cuenta que ningún organismo es totalmente inofensivo", concluye.

Fuente:

BBC Ciencia

¿A qué velocidad nos movemos por el Universo?

Sentados cómodamente en nuestro sillón favorito nos parece estar inmóviles porque medimos nuestra velocidad respecto a las paredes y objetos cercanos. La realidad es muy distinta, nuestra velocidad varía dependiendo del punto de referencia que escojamos. Estamos sobre la superficie de la Tierra, que gira sobre su eje de rotación obligándonos a describir circunferencias enormes en 24 horas, la Tierra se mueve alrededor del Sol, el Sol gira en torno al centro de la Vía Láctea, la Vía Láctea se mueve entre el Grupo Local y éste se mueve por el espacio hacia un ente gravitatorio enorme que los científicos denominan el Gran Atractor. Este conjunto de movimientos nos obligan a viajar por el Universo a velocidades vertiginosas.

Dejemos bien claro, una vez más, que las velocidades son relativas, dicho de otra manera, sólo podemos conocer cómo se mueve un objeto respecto a otro. No sabremos jamás cuál es la velocidad absoluta de un objeto porque para ello tendríamos que conocer un punto totalmente inmóvil en el Universo y, nos guste o no, ese punto de referencia universal, no existe. Dicho así, la pregunta inicial tendría una respuesta muy simple: no sabemos a qué velocidad nos movemos por el Universo. Ahora bien, si no podemos dar una velocidad absoluta, al menos podemos calcular las velocidades relativas hasta donde alcancen nuestros conocimientos.

Toda carrera comienza por la salida así que, para emprender una loca carrera por el Universo hay que escoger un buen punto de partida. Les recomiendo uno estupendo: el sillón más cómodo que tengan en su casa. Agárrese porque ¡comenzamos el viaje!

Cómodamente sentados, miramos a nuestro alrededor, y, comparado con las paredes y demás objetos que nos rodean, nosotros y nuestro sillón estamos inmóviles. Así pues, nuestra velocidad de partida es ¡cero!

Velocidad respecto al eje terrestre

Estamos sobre un punto de la superficie terrestre y toda la superficie de la Tierra se mueve alrededor de su eje. Si nuestra casa estuviera en el Polo, nuestro movimiento consistiría en un giro lento sobre nosotros mismos hasta completar una vuelta completa en un día, 24 horas. A medida que nuestro lugar de residencia esté más alejado de los polos, más lejos estamos también del eje de rotación de la Tierra y describimos una circunferencia más amplia alrededor de él.

He aquí algunos ejemplos: una persona que esté en Ushuaia, en Tierra de Fuego, la población más al sur de Argentina, describe alrededor del eje terrestre una circunferencia de unos 3.700 km de radio cada día y la recorre a 962 km/h. Otra persona que viva un poco más al Norte, en Punta Arenas (Chile) por ejemplo, se mueve a 1.000 km/h, nosotros, en Madrid, describimos una circunferencia más amplia y nos desplazamos a 1280 km/h. Para terminar con estos ejemplos, las que van más rápido son aquellas personas que describen la circunferencia más grande en 24 horas, es decir los que se sitúan muy cerca del Ecuador , así, si usted nos escucha desde Quito, Ecuador, sujétese bien al sillón porque se mueve a la escalofriante velocidad de 1670 km/h en números redondos. ¡Más rápido que el sonido!

Velocidad respecto al Sol

La Tierra se mueve alrededor del Sol arrastrándonos con su movimiento, describe una órbita que tiene 150 millones de kilómetros de radio, por término medio, en un año. Su velocidad de traslación es de 107.208 km/h, 87 veces más rápido que el sonido. Si a esta velocidad le sumamos la que llevamos en cada momento debida al movimiento de rotación de la Tierra (tengan en cuenta que debido a la rotación unas veces vamos en la misma dirección que la Tierra alrededor del Sol y otra en la contraria) obtendremos nuestra velocidad respecto al Sol.

Velocidad alrededor del centro de la Vía Láctea.

El Sol es una de las miles de millones de estrellas que giran alrededor del centro de nuestra galaxia, la Vía Láctea. Y la Vía Láctea es tan inmensa que las unidades de medida habituales no nos sirven de mucho. Para hacernos una idea, el radio de la órbita del Sol alrededor del centro galáctico expresado en kilómetros sería 250000000000000000. Es una cantidad tan grande que hemos tenido que inventar otra unidad de medida, el año-luz, que es la distancia que recorre la luz a lo largo de un año y, aun así, la distancia del Sol al centro de la Vía Láctea es de 25.000 años-luz. Bien pues, el Sol se mueve alrededor del centro galáctico describiendo una órbita inmensa que recorre a la velocidad de 792.000 kilómetros por hora (220 km/s). A esa velocidad podrían dar 20 vueltas a la Tierra en cada hora.

Velocidad en el Grupo Local

La Vía Láctea pertenece a un grupo de galaxias que se conoce como Grupo Local. Es un cúmulo de un total de 30 galaxias entre las cuales hay dos que mandan por tamaño: la Via Láctea y Andrómeda. Ambas Galaxias se mueven una hacia la otra a una velocidad de 468.000 km/h (130 km/s). Si continúan así, ambas galaxias chocarán en el futuro, pero la distancia que las separa es tan grande que eso no sucederá hasta dentro de 5.000 millones de años.

Velocidad hacia el Gran Atractor

El Grupo Local está inmerso en otro mayor, llamado Cúmulo de Virgo, pero medir su velocidad ha sido muy difícil. Hubo un tiempo en el que se pensaba que el Universo era uniforme y, miráramos donde miráramos, sería imposible determinar en qué dirección y a qué velocidad se mueve nuestro grupo de galaxias. Sin embargo, los científicos, ayudados por nuevos y potentes instrumentos astronómicos, comenzaron a medir las velocidades relativas de un número ingente de galaxias y descubrieron que el Universo no es uniforme en absoluto.

Las galaxias, al menos varios millones de ellas en el espacio alrededor de la Vía Láctea, se mueven en su conjunto en una dirección concreta del Cosmos. En 1987, un grupo de siete astrónomos que han recibido el nombre de guerra de “Los siete Samuráis”, versión japonesa anterior a la famosa película “Los Siete Magníficos”, midió el movimiento coordinado de varios millones de galaxias a nuestro alrededor. Los Siete Samuráis llegaron a la conclusión de que el conjunto, la Vía Láctea entre ellas, se mueve a la tremenda velocidad de 600 km/s, es decir, 2.160.000 kilómetros por hora.

Al parecer, una enorme super-estructura que ha recibido el nombre de “Gran Atractor”, es la causante de ese tirón gravitatorio (la historia de este Gran Atractor ha evolucionado durante los últimos años y merece, por sí sola, otro programa).

Resumiendo, es difícil dar un número concreto sobre la velocidad de conjunto a la que nos movemos porque las velocidades que he ido mencionando apuntan en diferentes direcciones y, por lo tanto, unas se suman y otras se restan, dependiendo del momento concreto en el que se calculen. No obstante, no sé a ustedes, pero a mí, tanta velocidad, me da un vértigo horroroso

Tomado de:

Ciencia para Escuchar

¿Por qué una bala gira cuando la disparan?

Ya sé que en la imagen no se aprecia, pero las armas hacen girar las balas cuando las disparan.

¿Y por qué?

Pues así, a botepronto, porque una bala vuela más lejos y más certeramente si lo hace girando.

Se podría argumentar que la distancia que alcanza el proyectil dependerá de la cantidad de energía adquirida por el proyectil por la explosión provocada por el disparo. Pero el caso es que la bala encuentra resistencia al movimiento en su trayecto: resistencia del aire, del agua…

Veamos un poco de historia.

Las primeras balas eran redondas bolas de plomo y su esférica forma hacía perder rápidamente la velocidad por el rozamiento con el aire. Alrededor de 1825 se desarrollaron balas de forma cilindroconoidal, mucho más aerodinámicas y que mantenían mucho mejor su velocidad de vuelo.

Pero presentaban un problema: su forma alargada provocaba que cualquier pequeña irregularidad en su superficie pudiera atrapar aire, de manera que su trayectoria se desviara ligeramente y su morro no apuntase hacia adelante. Este desequilibrio provocaba un aumento de la resistencia en el morro, un temblor o tambaleo y, en definitiva, una sensible disminución del alcance y la precisión.

Por ello se diseñan los cañones de las armas con unas ranuras en espiral. Los gases de la explosión circulan por ellos imprimiendo giro a la bala disparada. Y si la bala gira adecuadamente alrededor de su eje mientras vuela, el efecto de las imperfecciones se obvia y la velocidad y precisión aumentan notablemente.

Las balas han aumentado ahora su impulso. No solamente tienen impulso en el sentido del avance (momento de inercia), también tienen un impulso rotacional por el giro (momento angular).

Cuando la bala se tropiece con su objetivo, tanto el impulso lineal como el rotacional se transferirán al blanco, causando un mayor daño.

Nota sabionda: Las balas modernas están recubiertas de cobre porque las armas modernas las disparan a velocidades tan altas que el plomo se derretiría por la fricción con el aire.

Tomado de:

Saber Curioso

Cambio climático está ocurriendo 10 veces más rápido que cualquier otro

Cambio climático está ocurriendo 10 veces más rápido que cualquier otro en los últimos 65 millones de años.

Este ritmo extremo podría llevar a un aumento de entre 5 y 6 grados Celsius en las temperaturas anuales a finales de siglo.

El planeta está pasando por uno de los mayores cambios en el clima desde que los dinosaurios se extinguieron.

El cambio climático se está produciendo 10 veces más rápidamente que cualquier otor registrado en los últimos 65 millones de años, lo cual podría llevar la temperatura a aumentar entre 5 y 6 grados Celsius anuales hacia finales de siglo, aseguran científicos de Stanford.

“El planeta está pasando por uno de los mayores cambios en el clima desde que los dinosaurios se extinguieron”, afirmaron los investigadores en el sitio de la universidad.

Esto colocará un “estrés significativo” en los ecosistemas de todo el mundo y muchas especies tendrán que hacer adaptaciones conductuales, evolutivas o geográficas para sobrevivir.

Cuánto cambie el clima para el final del siglo XXI dependerá en gran medida de cómo respondan los seres humanos a lo que está ocurriendo actualmente, advierten.

Historia

De acuerdo con el estudio, el planeta experimentó un alza de 5 grados centígrados en la temperatura hace 20.000 años, cuando la Tierra salió de la última edad de hielo.

El registro geológico muestra que, entonces, cuando la capa de hielo que cubría gran parte de América del Norte retrocedió hacia el norte, las plantas y los animales recolonizaron áreas que habían estado bajo el hielo.

A medida que el clima continuó calentándose, las plantas y los animales se trasladaron hacia el norte, hacia climas más fríos.

La diferencia, dicen los investigadores, es que ahora está todo ocurriendo más rápidamente, a una velocidad “sin precedentes” y ya algunas especies están haciendo ajustes en este sentido.

La temperatura del verano más caluroso de los últimos 20 años podría convertire en la temperatura anual

Severidad y frecuencia

Los investigadores también revisaron los resultados de dos docenas de modelos climáticos para describir los resultados posibles del clima desde hoy hasta el fin del siglo.

En general, se espera que los eventos climáticos extremos, como las olas de calor y fuertes precipitaciones, sean más severos y más frecuentes.

Por ejemplo, los investigadores señalan que, con las continuas emisiones de gases de efecto invernadero en el extremo superior de los escenarios, las temperaturas anuales de de América del Norte, Europa y Asia aumentarán de entre 2 y 4 grados C para las décadas de entre el 2046 y el 2065.

Así, la temperatura del verano más caluroso de los últimos 20 años podría convertirse en la temperatura anual.

“Esto podría presentar un nuevo clima para la mayoría de las áreas de tierra”, con consecuencias en los bosques terrestres, la agricultura y la salud humana, dijo Noah Diffenbaugh, uno de los investigadores.

¿Inevitable?  

Los científicos opinan que algunos de los cambios climáticos serán inevitables porque gases de efecto invernadero emitidos a la atmósfera ya tienen “cierta inercia” por lo que, aún “si todas las centrales nuevas o fábrica en el mundo produjeran cero emisiones, seguiremos viendo el impacto de la infraestructura existente y de los gases ya liberados".

Sin embargo, agregan, los cambios más drásticos que podrían ocurrir a finales de siglo no están escritos en piedra.

“Hay muchas variables humanas en juego que podrían desacelerar el ritmo y la magnitud del cambio ---o acelerarlo”.

Fuente:

La Nación (Costa Rica)

Usain Bolt desarrolla más potencia que las primeras Harley-Davidson

Un estudio describe con parámetros físicos el desempeño sobre la pista del hombre más rápido del mundo el día que corrió los 100 metros en 9,58 segundos.

De Usain Bolt se han dicho muchas cosas, casi tantas como sus innumerables triunfos en mundiales y Juegos Olímpicos. Y en el caso de las estrellas de la velocidad, al periodismo deportivo le fascina el recurso a las fuerzas de la naturaleza: de aquel hijo del viento a rayos y huracanes con el jamaicano. Ahora, unos investigadores mexicanos nos aportan nuevos recursos para hacer comparaciones bien ancladas en la realidad física. Por ejemplo, que la potencia del plusmarquista es superior a la de las primeras motocicletas de Harley-Davidson: tres caballos de potencia.

En realidad, Bolt llega más lejos, con sus 2.619,5 vatios de potencia máxima (3,5 caballos), alcanzada cuando aún no había alcanzado la mayor velocidad de su carrera más histórica, la que le llevó a establecer el récord mundial de los 100 metros en 9,58 segundos. Los investigadores de la facultad de Ciencias de la Universidad Nacional Autónoma de México aprovecharon las mediciones con láser de la posición del velocista en el Estadio Olímpico el 16 de agosto de 2009. Aquel día llegó a correr a 44 kilómetros por hora.

Hace unas horas, Bolt aseguraba que está “limpio”, después de varios positivos por dopaje detectados entre colegas y compatriotas. Y que sólo toma “vitaminas”, como todos los deportistas de élite. Y parece natural que lo haga, dado que tiene que luchar contra sí mismo cada vez que salta a la pista. Sus propias condiciones físicas, sus 195 centímetros de altura y 86 kilos de peso, son también su mayor lastre: tiene un coficiente de resistencia de 1,2, muy superior al del resto de las personas, según este estudio publicado en el European Journal of Physics.

Por este motivo, más del 92% de la energía generada por el atleta en su desempeño —desarrolló 81,5 kilojulios de energía en la carrera— se dedicó a hacer frente a la resistencia, mientras que sólo el 7,8% de la energía la empleó en el movimiento. “El coeficiente de resistencia destaca la extraordinaria capacidad de Bolt. Ha sido capaz de romper varios récords a pesar de no ser tan aerodinámico como un cualquier otro hombre. La enorme cantidad de esfuerzo que Bolt desarrolló en 2009, y la cantidad que fue absorbida por la fricción, es verdaderamente extraordinaria”, asegura en una nota Jorge Hernández, coautor del estudio.

“Todo esto es debido a la barrera física impuesta por las condiciones en la Tierra. “Si Bolt corriera en un planeta con una atmósfera mucho menos densa, podría alcanzar registros de proporciones fantásticas”, aventura Hernández. Además, los investigadores creen que, aunque no hubiera contado con viento a favor aquel día (+0,9 metros por segundo), también habría obtenido una marca de escándalo: 9,68 segundos.

Fuentes:

Materia 

Terra Noticias

Electricidad IV: Conductorres y Aislantes

Estás leyendo la cuarta parte del bloque introductorio [Electricidad I]. Por si no sabes de qué estoy hablando, se trata de una breve serie de artículos que intentan dar una introducción sin fórmulas y con los mínimos requisitos previos a los conceptos básicos de carga eléctrica, corriente, potencial eléctrico y cosas por el estilo. Posteriormente habrá otros bloques que irán “construyendo” conocimiento con estos cimientos. Al tener ya listos cuatro artículos, hemos preparado una página de descripción/índice del bloque para que sirva de referencia, a la que iremos sumando artículos según se publiquen: [Electricidad I]

Como he dicho antes en el bloque, una cosa es que no supongamos que tienes conocimientos previos de Física, pero otra distinta es que esto sea coser y cantar. Estos artículos son a veces largos, a veces densos –por mucho que intente que sean agradables de leer–, y requieren concentración y cuidado al razonar. Mi recomendación es que en una primera lectura te saltes los cuadros de colores diversos y luego, si comprendes la base del artículo, amplies una segunda lectura con los cuadros que te interesen o cuyos títulos te llamen la atención. Así que, si estás listo para seguir aprendiendo las bases de la electricidad (si te nos unes ahora, empieza por el principio), vamos con ello.


En el artículo anterior hablamos acerca del concepto de corriente eléctrica y su magnitud asociada, la intensidad de corriente. Lo hicimos entonces en abstracto, con cargas libres que se movían en el vacío, libres de cualquier injerencia por parte de cualquier otra cosa. Pero, en la realidad, las cosas no son tan simples: las cargas forman parte de átomos, y eso complica la situación. Hoy nos dedicaremos precisamente a ver cómo es la corriente eléctrica, no en abstracto, sino en el mundo real que nos rodea, destruyendo de paso alguna falsa idea que mucha gente tiene en la cabeza sobre la corriente en los cables.

Pero, antes de nada, la solución al Desafío 2 que planteamos hace un par de semanas, que nos será útil para utilizar algunos números en el artículo de hoy.

Solución al Desafío 2 – ¿A qué velocidad se mueven los electrones en un cable?
Para obtener una respuesta aproximada a la pregunta, haremos justamente lo que se indicaba en la pista final: calcular cuánto tiempo hará falta para que toda la carga contenida en ese cable salga de él. De ese modo tendremos la distancia que recorren los electrones que empiezan en un extremo del cable hasta salir por el otro (que es la longitud del cable) y el tiempo que tardan en hacerlo (el tiempo en salir de él), es decir, la velocidad media de esos electrones en el cable.
1. En primer lugar calculemos el volumen del cable: 10 mm² de sección (es decir, 10^-5 m²) y 1 m de longitud resultan en un volumen de 10^-5 m³.
2. ¿Cuál es la masa de ese cable? Puesto que la densidad del cobre es 8940 kg/m³, nuestro cable tiene una masa de 0,0894 kg, pero como no nos importa redondear, porque esto es una estimación, digamos que es 0,09 kg.
3. ¿Cuántos electrones móviles hay allí? Dijimos que cada gramo de cobre contiene 9,5·10²¹ electrones móviles, con lo que nuestro cable (de 90 gramos) contiene unos 8,5·10²³ electrones moviéndose por él: unos 136 000 culombios de electrones, ¡que se dice pronto!
4. La intensidad de corriente es 1 A, es decir, 1 culombio cada segundo. Esto significa que, para que los 136 000 culombios de electrones móviles del cable salgan de él, hacen falta 136 000 segundos (porque cada segundo atraviesa el extremo del cable 1 culombio).
5. La velocidad media de los electrones en el cable es entonces de 1 metro (la longitud del cable) cada 136 000 segundos… 7,4·10^-6 m/s. Sí, lo lees bien. Pero analizaremos el resultado más en detalle al final del texto principal, porque es muy relevante para el artículo.

Aislantes

Como recordarás, en el artículo anterior describimos cómo conseguir mover cargas sin el menor problema utilizando la Ley de Coulomb: colocando cargas de uno u otro signo en determinados lugares, podríamos hacer que una carga libre empezase a moverse hacia donde nosotros queremos. Y así es realmente como conseguimos, en la realidad, producir corrientes eléctricas, pero con una complicación: en el mundo que nos rodea, las cargas no están libres, sino “atrapadas” en las distintas substancias. Y esto hace mucho más difícil, en algunos casos, hacer que se muevan. Me explico. Recordemos el dibujo de entonces:





Establecimos el concepto de corriente eléctrica en el caso más sencillo posible: un protón en el vacío, libre de cualquier influencia más que la de las otras dos cargas del dibujo –un protón y un electrón fijos–. Pero ¿dónde vas a encontrar esa situación en el mundo que te rodea, salvo que la prepares 
cuidadosamente en un laboratorio? Casi en ninguna parte. La Ley de Coulomb es la clave para mover cargas, pero también es la culpable de que sea difícil moverlas: al atraerse unas a otras, las cargas de distinto signo tienden a agruparse en átomos, como vimos en la primera entrada del bloque, debido a la propia Ley de Coulomb. Y, puesto que la atracción es tanto mayor cuanto más cerca están unas cargas de otras, afectar a las cargas de un átomo para que se muevan es difícil.


Imagina, por ejemplo, que tenemos un átomo de hidrógeno como el que describimos en el artículo de la carga eléctrica. Al constar de un protón y un electrón, nuestro átomo es neutro. Visto desde lejos, “negro” y, si lo hacemos de cerca, un núcleo de carga positiva rodeado de carga negativa:





Si hacemos lo mismo que hicimos en el ejemplo sencillo de arriba, poniendo un par de cargas a los lados para producir un movimiento de cargas…





Tenemos un problema. Si has comprendido la serie hasta el momento, deberías ser capaz de comprender por qué rápidamente. Sí, el electrón fijo de la derecha tiende a mover el protón del hidrógeno hacia la derecha (porque lo atrae) y el electrón del hidrógeno hacia la izquierda (porque lo repele), y el protón fijo de la izquierda hace lo propio: tiende a mover el protón del hidrógeno hacia la derecha y el electrón hacia la izquierda. Todo parece sumarse igual que antes, para que el protón del hidrógeno vaya hacia la derecha y el electrón hacia la izquierda, produciendo un movimiento de cargas — una corriente eléctrica…

¡Pero el protón y el electrón del hidrógeno también se atraen el uno al otro! En el ejemplo en el vacío, no había ninguna injerencia sobre la carga libre que estaba flotando ella sola… pero ahora sí la hay. Ese protón y ese electrón no sólo se atraen: como están mucho más cerca el uno del otro de lo que lo están las otras dos cargas “externas”, se atraen con muchísima más intensidad de lo que los repelen o atraen las otras dos cargas. Como consecuencia, no va a haber apenas movimiento de carga. Lo más que va a suceder es que se produzca un ligerísimo desplazamiento, y que se acabe con algo parecido a lo que sucedió con nuestros experimentos con peines de plástico:





Es decir, que las cargas del átomo se desdoblen muy ligeramente, pero no que se separen. Haría falta una cantidad de carga gigantesca fuera del átomo de hidrógeno para que las fuerzas de Coulomb correspondientes fueran más intensas que las que existen entre el protón y el electrón dentro del átomo. Como consecuencia, aunque todo lo que explicamos en la entrada anterior es cierto, conseguir que las cargas se muevan en ese átomo de hidrógeno es dificilísimo.

Lo mismo sucede con cualquier otro átomo suelto, claro. Sin embargo, cuando los átomos se unen unos a otros, pueden suceder cosas algo más complejas que hagan más fácil que las cargas puedan moverse. Todo depende básicamente de cómo se unen esos átomos, y las razones últimas del comportamiento de las cargas en las sustancias se escapan con mucho del alcance de este bloque. Dependiendo de qué átomos forman una sustancia y cómo son las fuerzas de atracción entre ellos, y entre los núcleos y los electrones que los rodean, existen una miríada de comportamientos eléctricos diferentes, pero centrémonos en dos extremos.

Muchas sustancias, como todos los gases de la atmósfera, el agua, el vidrio, el papel, la madera, etc., se comportan casi igual que el átomo de hidrógeno que hemos utilizado antes como ejemplo. Las fuerzas que mantienen unos átomos unidos a otros son mucho menos intensas que las de atracción entre electrones y núcleos, con lo que es complicadísimo hacer que las cargas se muevan. Son los materiales comúnmente llamados aislantes, aunque la palabra es, como tantas otras cosas, relativa: hay distintos grados, y una sustancia puede ser más aislante que otra y menos que una tercera. De hecho, más adelante veremos cómo medir este carácter cuantitativamente, pero por ahora lo que nos interesa es el concepto.

Plasma y corriente eléctrica
Si conseguimos romper los átomos del hidrógeno del ejemplo de arriba, de modo que los protones y electrones estén sueltos, no habría problema alguno para que condujese la corriente eléctrica. Lo que tendríamos entonces, claro, ya no sería hidrógeno propiamente dicho, sino núcleos y electrones sueltos, es decir, un plasma. Los plasmas sí conducen muy bien la corriente, puesto que las cargas ya no están atrapadas unas en el férreo puño de las otras.
Para conseguir eso, claro está, hace falta mucha energía. Una manera de conseguirlo es calentar el hidrógeno tantísimo que la energía cinética de los electrones y los núcleos sea tan grande que se separen espontáneamente por sus violentas vibraciones, como sucede en las estrellas. Otra manera sería utilizar, no un par de cargas como en el ejemplo de ahí arriba, sino una cantidad tan gigantesca de carga externa que superase las propias atracciones internas y el átomo se desgajase en su núcleo positivo por un lado y su electrón por el otro. Esto es lo que sucede, por ejemplo, en la descarga de un rayo.

Lea el artículo completo en:

El Tamiz

4G LTE en Perú: negocio de la telefonía móvil cambiará....

Según especialistas, el uso del video se incrementará y los operadores tendrán que plantear nuevas estrategias para atender esa necesidad.

Mayor velocidad, uno de los mayores beneficios de la conexión 4G LTE. Pero no es el único. (El Comercio)

Agosto del 2014. Esa es la fecha en la que, según lo indicado tras la adjudicación de la buena pro a Telefónica y Americatel, la red de telefonía móvil 4G LTE (Long Term Evolution) debería estar disponible en nuestro país.

El 4G permite a los usuarios de dispositivos móviles, adaptados para utilizar esta tecnología, conectarse a Internet a una velocidad mucho mayor a la actual. Así, tanto la velocidad de subida como la de descarga de datos se incrementan hasta en diez veces.

Y si bien este hecho se ha mencionado como el principal beneficio para el usuario final, hay muchas otras opciones que se presentarán. El negocio de la telefonía móvil dejará de ser como lo conocemos.

Cambios radicales

“La llegada del 4G podría significar un cambio revolucionario en el Perú. Las velocidades de acceso por redes alámbricas (ADSL) son de hasta 2 megabits por segundo (Mbps). Con esta nueva tecnología se podrá tener conexiones de 15 o 20 Mbps. El usuario tendrá mayor capacidad de descarga y el acceso a Internet puede cambiar drásticamente”, señala a El Comercio César Huamaní, Wireless Product Manager de Huawei.

Agrega que ante esta situación, los operadores se verán en la necesidad de replantear sus modelos de negocio para atender las necesidades del nuevo usuario de Internet móvil.

“Nuestra visión de aquí al 2020 indica que el gran consumo de datos vendrá a través de los videos en alta definición (HD). Nosotros prevemos que en seis años el usuario promedio consumirá 1 Gbps de datos móviles al día y no va a estar dispuesto a pagar más de US$1 o US$2 por ese tráfico”, indica a este Diario Paolo Veglio, country manager de Nokia Siemens Networks.

Las velocidades de conexión permitirán la aparición de nuevos servicios preparados para explotar al máximo este tipo de tecnología, pero también el desarrollo de otras actividades.

“Las altas velocidades favorecen al consumo de video. Por ejemplo, aplicaciones como Netflix (servicio de streaming o reproducción de videos en HD por Internet) ahora se podrán consumir sin problemas en un dispositivo móvil. Lo mismo sucede con los juegos en línea y otros. En realidad, se abren las puertas a nuevos proveedores”, detalla Hugo Chang, gerente de Soluciones de Nokia Siemens Network.

Los expertos señalan que se favorecerá al mundo empresarial, facilitando el acceso a los servicios en nube desde dispositivos móviles.

Asimismo, sostienen que servicios importantes como la telemedicina tomarán un nuevo impulso con esta tecnología.

Tomado de:

El Comercio