tag:blogger.com,1999:blog-38664127363751104192024-03-13T09:54:27.042+01:00Ciencia de la vida cotidianaJoaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.comBlogger28125tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-77083272252648212452015-06-24T23:59:00.000+02:002015-06-28T16:40:18.050+02:00La fuerza de la evaporaciónEs bien sabido que la evaporación enfría, y que gracias a eso el botijo enfría el agua. Sin utilizar energía externa "bombea" calor en la dirección contraria al equilibrio térmico. El botijo utiliza la energía de la evaporación para enfriar. La novedad que nos proponen Ozgur Sahin y sus colaboradores es utilizar esa energía para producir movimiento, algo mucho menos evidente.<br />
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La clave de todo el proceso está en esporas bacterianas (del <i>Bacillus subtilis</i> concretamente). Estas esperas son muy higroscópicas, absorben humedad del ambiente y crecen. Han sido seleccionadas por la evolución para perdurar en ambientes muy secos en espera de agua para hidratarse reactivar su metabolismo. Si su entorno vuelve a secarse antes de que se hayan activado pierden el agua a la misma velocidad que la ganaron. Son el elemento ideal para reaccionar a la humedad ambiente. Con estas esporas y diseños ingeniosos consiguen convertir gradientes de humedad relativa del aire en movimiento: "músculos" (fibras que se encongen), movimientos oscilatorios y, quizá lo más espectacular, un motor rotatorio. El elemento clave es una cinta de plástico muy fina sobre la que se depositan adecuadamente grandes cantidades de esporas.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjYxyK96nntSy7eNi6I7E-TzxgX44nPxMiCBYvBYCLUYoVjVv4s5PkFdSJ9rQiqeVoYKyB343FRc1fgsxQyqCxj6b_10QpWp9KiNYASs-QSalFhxzmYDxqMD3m_MkRqUrp4vu2bO3xM3H59/s1600/fig1.png" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="384" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjYxyK96nntSy7eNi6I7E-TzxgX44nPxMiCBYvBYCLUYoVjVv4s5PkFdSJ9rQiqeVoYKyB343FRc1fgsxQyqCxj6b_10QpWp9KiNYASs-QSalFhxzmYDxqMD3m_MkRqUrp4vu2bO3xM3H59/s640/fig1.png" width="640" /></a></div>
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Estos fascinantes motores que extraen su energía de gradientes de humedad relativa del aire son el resultado de una investigación multidisciplinar, desarrillada en la universidad de Columbia, en Nueva York, y han sid0 publicados en <a href="http://www.nature.com/ncomms/2015/150616/ncomms8346/full/ncomms8346.html" target="_blank">Nature Communications</a>. Pero además de ser un resultado interesantísimo, lo han divulgado muy bien, como puede verse en este vídeo (5 min):<br />
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<iframe width="560" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/Vj2kuZm-aCA" frameborder="0" allowfullscreen></iframe>
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<span style="font-size: x-small;">(Tema comentado en <a href="http://www.eitb.eus/es/radio/radio-euskadi/programas/graffiti/" target="_blank">Grafitti</a> el 24 de junio de 2015)</span><br />
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<span style="font-size: small;">Fuentes:</span><br />
<a href="http://elpais.com/elpais/2015/06/16/ciencia/1434470386_985101.html" target="_blank"><span style="font-size: small;">El País</span></a><br />
<a href="http://www.nature.com/ncomms/2015/150616/ncomms8346/full/ncomms8346.html" target="_blank"><span style="font-size: small;">El artículo en Nature Communications</span></a><br />
<span style="font-size: small;"><a href="https://www.youtube.com/watch?v=Vj2kuZm-aCA" target="_blank">El vídeo</a> </span> </div>
Joaquín Sevillahttp://www.blogger.com/profile/18197067502811674591noreply@blogger.com2tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-18776061115647759812015-06-03T12:28:00.001+02:002015-06-03T12:28:04.951+02:00Nudos de corbata<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjxIFwrCv1bgjpT3DoN67Nm4_fYOMPepOu9amJN0eSjZOBxm9V3lPo8LUjh4JpMRpjQlpw61qjk1kB9MyzP6yHOquZFEqbFVDeqM2MUTyIAKdYo0iHb41Lh9Jjhejosw7lTqiDyrCp94LMA/s1600/TieKnots_PhysicaA.png" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="293" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjxIFwrCv1bgjpT3DoN67Nm4_fYOMPepOu9amJN0eSjZOBxm9V3lPo8LUjh4JpMRpjQlpw61qjk1kB9MyzP6yHOquZFEqbFVDeqM2MUTyIAKdYo0iHb41Lh9Jjhejosw7lTqiDyrCp94LMA/s320/TieKnots_PhysicaA.png" width="320" /></a></div>
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg92XDTHDEr7Z_a2ozD-0BBI0B3nRlmVYC3VO0T4DLkh27ZCs4XFDGHV5XkXi-GybYtmfYzAzhhZm4w-PnStoqaqCnJcRGr4ujSDJ2s1UUwbrgcORkp__rJgWNGHeJx1Hdsp0zgWBTB6sEk/s1600/TieKnots_Formula.png" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="111" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg92XDTHDEr7Z_a2ozD-0BBI0B3nRlmVYC3VO0T4DLkh27ZCs4XFDGHV5XkXi-GybYtmfYzAzhhZm4w-PnStoqaqCnJcRGr4ujSDJ2s1UUwbrgcORkp__rJgWNGHeJx1Hdsp0zgWBTB6sEk/s200/TieKnots_Formula.png" width="200" /></a></div>
Una de las cosas más interesantes de estudiar física es que aprendes que no hay nada que te sea ajeno, todo es objeto de estudio formal, cualquier cosa es objeto de una aproximación científica (si te sale, claro, si no lo dejas y a por otra cosa). Así que a finales del siglo pasado un par de físicos se preocuparon por los nudos de corbata ¿cuántos se pueden hacer?<br />
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La analogía entre los movimientos de anudamiento y un problema clásico en física (el del movimiento errático o random walk) les llevó a proponer un sistema formal de descripción de los movimioentos para anudar corbatas, y a partir de ahí contar todos los posibles; del ejercicio les sale 85. Es interesante ver que todos los nudos tradicionales, los que usa la gente habitualemnte aparecían en su descripción exahustiva. Un interesante logro de descipción científica formal de... una bobada, pero de un interés humano a fin de cuentas. Escribieron <a href="http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~tmf20/85ways.shtml" target="_blank">un libro</a>, una página <a href="http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~tmf20/tieknots.shtml" target="_blank">web a modo de enciclopedia de los nudos</a>, seleccionaron los que son bonitos, en resumen, se hicieron unos expertos en nudos de corbata y siguieron con sus carreras como científicos.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh8gTyVaaoq9ge-DZoEBENQjzSurteZQS3pZGgix-pW6gkaFjvYddzMnUG8UdMC3gJNBjVC35ki4AlxxIIZhm_mrcI2mOZJGEmlB94rtSjgz3YOU60u_xIkOyMZud6Q5sB3uVFpqtFIJk3Z/s1600/2e1f31fb56bb8e2cca5ecd5151cd7e03.jpg" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="320" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh8gTyVaaoq9ge-DZoEBENQjzSurteZQS3pZGgix-pW6gkaFjvYddzMnUG8UdMC3gJNBjVC35ki4AlxxIIZhm_mrcI2mOZJGEmlB94rtSjgz3YOU60u_xIkOyMZud6Q5sB3uVFpqtFIJk3Z/s320/2e1f31fb56bb8e2cca5ecd5151cd7e03.jpg" width="273" /></a></div>
Pero hete aquí que en las películas de la trilogía Matrix aparece un villano, <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Merovingian_%28The_Matrix%29" target="_blank">el Merovingio</a>, tan malote que sus corbatas llevan nudos que no están en la lista de Fink y Mao. Lo sorprendente es que son nudos bonitos, muy bonitos incluso. Pero tienen una peculiaridad, la cara frontal del nudo (la fachada) no es un trozo de tela plano, sino que puede aparece compuesto o rizado. Esta rareza no la habían tendo en cuenta los primeros investigadores. Así que quedaba un problema científico abierto ¿cuántos nudos de corbata se pueden hacer realmente?<br />
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El matemático sueco <a href="https://twitter.com/michiexile" target="_blank">Michael Vejdemo-Johanssen</a> se puso a la tarea en 2013 junto con 3 colegas. Llegaron a una elegante solución que simplifica la anterior codificación de los nudos (en el fondo con menos restricciones es más sencillo hacer cosas). Con ella obtienen 266.682 nudos aparentemente posibles con una corbata común. Limitan el número de operaciones, dado que la corbata no es infinitamente larga, es de suponer que con corbatas un poco más largas de lo normal el número puede volverse realmente astronómico. el subconjunto de los que realmente se asemejan a los que inspiraron el trabajo es de "solo" 24.882. Explican todo esto en un trabajo recientemente publicado en el <a href="https://peerj.com/articles/cs-2/" target="_blank">PeerJ of Computer Science</a> (<a href="http://arxiv.org/abs/1401.8242" target="_blank">preprint accesible en ArXiv</a>). También ha hecho un curioso generador aleatorio de nudos (<a href="http://tieknots.johanssons.org/" target="_blank">aquí</a>), de forma que cuando entras se genera aleatoriamente uno de los muchísimos nudos decentes que generan con su sistema y te lo presenta con sus instrucciones detalladas. Así que ya no solo es el duque de Windsor el que puede tener un nudo de corbata con su nombre, ya esta al alcance de casi cualquiera.<br />
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<br /><iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="315" src="https://www.youtube.com/embed/2Ioxajtj2gA" width="560"></iframe>
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Fuentes:<br />
- <a href="http://physicsbuzz.physicscentral.com/2015/05/24882-ways-to-tie-your-necktie.html" target="_blank">The Physiscs Buzz</a><br />
- <a href="http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~tmf20/tieknots.shtml" target="_blank">La enciclopedia de los nudos de Fink y Mao</a><br />
- <a href="http://tieknots.johanssons.org/" target="_blank">El generador aleatorio de nudos de Johanssen</a><br />
- <a href="http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~tmf20/TIES/PAPERS/paper_nature.pdf" target="_blank">Paper resumido (Nature) de Fink y Mao</a><br />
- <a href="http://www.tcm.phy.cam.ac.uk/~tmf20/TIES/PAPERS/paper_physica_a.pdf" target="_blank">Paper técnico de Fink y Mao</a><br />
- <a href="http://arxiv.org/abs/1401.8242" target="_blank">Paper técnico de Johanssen </a><br />
- <a href="https://peerj.com/articles/cs-2/" target="_blank">Paper publicado (PeerJ Computer Science) de Johanssen</a><br />
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<br />Joaquín Sevillahttp://www.blogger.com/profile/18197067502811674591noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-31583391017509928502013-10-11T10:51:00.000+02:002013-10-11T10:52:49.132+02:00Una de fuentes<div style="text-align: justify;">
Mira que es divertido jugar con el agua. Hay pocas cosas más apasionantes para un chaval que chapotear, pisar los charcos, hacer presas en los ríos o llenar globos de agua. Y es que ese medio, por una parte tan natural como que conforma nustros cuerpos en un 65%, está lleno de comportamientos peculiares y misteriosos. Ya de mayores parece que nos gusta menos involucrarnos directamente y preferimos limitarnos a observar. Nos convertimos en espectadores, y para eso se construyen esas grandes esculturas con agua en movimiento que son las fuentes.</div>
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<a href="http://dreamers.com/indices/imagenes/peliculas.5454.IMAGEN3.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="153" src="http://dreamers.com/indices/imagenes/peliculas.5454.IMAGEN3.jpg" width="200" /></a></div>
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Tenemos fuentes en la historia desde tiempo inmemorial. Algunas especialmente llamativas por jugar con el ruido del agua al caer o con el frscor que produce la evaporación, como es el caso de las construcciones árabes, siendo <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Alhambra" target="_blank">la Alambra</a> de Granada un ejemplo magnífico. Otras han incorporado monumentales esculturas a su diseño, merece la pena ir al <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Palacio_Real_de_La_Granja_de_San_Ildefonso#Fuente_de_La_Fama" target="_blank">palacio real de La Grnaja de San Ildefonso</a> a recorrer las 16 fuentes que adornan sus jardines. Muchas se han convertido en iconos, mitos, fuente de supersiticiones generadoras de deseos...</div>
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Sin duda tienen también su vertiente científicotecnológica, y vamos a ver a continuación algunos ejemplos interesantes. El elemento clave de la fuente es el chorro, una caudal de agua que sale por una tobera y que viaja por el aire hasta caer a un estanque. Las fuentes juegan con chorros verticales y chorros oblícuos... pero veamos algunas variantes modernas. Para empezar lo que se puede hacer con una multiplicidad de toberas controladas electrónicamente:</div>
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<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="360" src="//www.youtube.com/embed/kq0xPK29diU?rel=0" width="480"></iframe>
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Es una fuente que da la hora, está en la estación de tren de Osaka, en Japón. Hay variantes circulares de esta idea, como la de un centro comercial en Korea del Sur (<a href="http://www.youtube.com/watch?v=xb-gfTMtgu0" target="_blank">ver aquí</a>), pero me parece mucho menos elegante que la japonesa, la verdad.</div>
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Si no se hace nada por evitarlo, los chorros incorporan un flujo de agua turbulento. Eso quiere decir que las moleculasd de agua no se mueven como un ejército desfilando, sino que, aunque el movimiento neto es el del chorro, muchas están dando vueltas en torbellinos, se incorporan burbujas, y hay un cierto caos en la marcha. Es tácnicamente posible evitar esas turbulencias y convertir el chorro a flujo laminar. Con ello se consiguen fuentes muy sorprendentes, porque el flujo laminar está pocas veces en nuestra experiencia cotidiana. Veamos un caso:</div>
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<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="360" src="//www.youtube.com/embed/XS5Wv2qGWy4?rel=0" width="480"></iframe>
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Está en un hotel en Dubai. Para conseguir ese flujo laminar hacen falta unas toberas especiales en las que forzar a todas las moléculas de agua a ir en la dirección del flujo, cortandole el camino a posibles remolinos. Sorprendentemente eso se hace con un montón de pajitas de las de beber. En <a href="http://www.youtube.com/watch?v=HBeQkX0WzCo" target="_blank">ESTE vídeo</a> se describe la construcción de una, pero en el que dejo a continuación hay una explicación más larga que resulta mucho más interesante, porque explica muy bien la diferencia entre flujo laminar y turbulento:</div>
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<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="360" src="//www.youtube.com/embed/uZh8Dfymg38?rel=0" width="640"></iframe>
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Vamos a ver un posible refinamiento más, los chorros normalmente los vemos reflejando la luz ambiente. Para conseguir más efectos visuales se puede iluminar con luces de diferentes colores, o lo que es más curioso, se puede "meter luz dentro del chorro" (entre comillas porque eso requiere una explicación). El agua tiene un índice de refracción un 30% mayor que el aire; número que refleja que la luz viaja un 30% más despacio. Ese número, el índice de refracción, es el que gobierna la forma en que rebota la luz al llegar a la frontera entre dos medios. Así, cuando la luz es emitida dentro de un medio de índice más alto que el del entorno se produce un fenómeno conocido como "<a href="http://www.youtube.com/watch?v=BWOOhmihG8s" target="_blank">reflexión total interna</a>", que quiere decir que la luz va rebotando por el interior sin poder salir. Ese principio se puede utilizar para producir bonitos chorros de colores:</div>
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<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="360" src="//www.youtube.com/embed/7sDs_r91uJE?rel=0" width="640"></iframe>
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En este ejemplo, en realidad, se está utilizando la reflexión total interna en un chorro laminar, pero iluminando desde el agua se puede hacer que los chorros lleven la luz por dentro sin necesidad de que sean laminares. Un ejemplo muy bonito es el de la siguiente fuente, en la que con luz y movimiento de chorros, la fuente baila un tema de Whitney Houston, en Dubai también.</div>
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<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="360" src="//www.youtube.com/embed/1Yq84oDpIPc?rel=0" width="640"></iframe>
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<br />Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-5458873947808603942013-06-29T19:53:00.003+02:002013-06-29T19:53:58.281+02:00La suma de los ángulos de un triángulo<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjSzwFmJiUJRZvkEO27cmN8v4h0e1YnZ_l2XxLNSaezo588-_PcufgEV5-uez91A_V1XrsqcRnkv18y26Eiwn9YS3miS7ei9BQbEBU6rfrZAX-rl6CrAvceV4OoC9dS1xBBiBWqY223CEQ/s1600/tri180.bmp" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="376" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjSzwFmJiUJRZvkEO27cmN8v4h0e1YnZ_l2XxLNSaezo588-_PcufgEV5-uez91A_V1XrsqcRnkv18y26Eiwn9YS3miS7ei9BQbEBU6rfrZAX-rl6CrAvceV4OoC9dS1xBBiBWqY223CEQ/s400/tri180.bmp" width="400" /></a></div>
<div style="text-align: justify;">
Eso de que los ángulos de un triángulo suman 180º es un enunciado que nos lo enseñan de tan pequeños que no parece necesario demostrarlo. Formalizarlo requiere un cierto esfuerzo, pero visualizarlo no tanto.</div>
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La figura adjunta es un redibujo de <a href="http://www.apronus.com/geometry/triangle.htm" target="_blank">la prueba que se encuentra aquí</a> (y a la que he llegado por <a href="https://twitter.com/jjgibaja/status/317674272732635136" target="_blank">@jjgjibaja</a>).</div>
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Trazando una paralela a la base del triángulo que pase por el vértice opuesto, los tres ángulos se transportan fácilmente sobre dicha recta y se ve que la cubren de lado a lado, media circunferencia (PI/2, o 180º). </div>
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También hay una versión en vídeo dónde lo explican, un poquito más largo que ver la figura, pero poco:<br />
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<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="360" src="//www.youtube.com/embed/pTPmJ9zrpfU?rel=0" width="640"></iframe>
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Una más para la colección de visualizaciones: <a href="http://joaquinsevilla.blogspot.com.es/2010/04/visualizacion-pitagoras.html" target="_blank">Pitágoras</a>, <a href="http://joaquinsevilla.blogspot.com.es/2010/03/viasualizacion-binomio-cuadrado.html" target="_blank">binomio cuadrado</a>, <a href="http://joaquinsevilla.blogspot.com.es/2010/03/preciosa-visualizacion-matematica.html" target="_blank">seno cuadrado más coseno cuadrado</a>, <a href="http://alwarismi.blogspot.com.es/2009/09/demostraciones-geometricas.html" target="_blank">sumas de potencias</a>, ...</div>
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<div style="text-align: justify;">
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Joaquín Sevillahttp://www.blogger.com/profile/18197067502811674591noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-21340229452776244022013-03-31T22:16:00.000+02:002013-04-02T10:49:45.315+02:00Condensación en latas: el efecto botijo inverso<div style="text-align: justify;">
<a href="http://joaquinsevilla.blogspot.com.es/2009/09/abriguitos-para-las-latas.html" target="_blank">En el verano de 2009</a> descubrí el interés de unos dispositivos, aparentemente ultrapijos, consistentes en un abriguito de neopreno para las latas de bebida. Estas fundas se venden sobre todo como regalo promocional, aunque también se pueden comprar.<br />
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Cuando se vive en una zona sometida al <a href="http://joaquinsevilla.blogspot.com/2009/09/regimen-de-brisas-y-de-costumbres.html">régimen de brisas</a>, una de las cosas curiosas que ocurre es que el ambiente está siempre cercano al 100% de humedad. Al menos de día, en toda la fase del ciclo en que el viento viene de mar a tierra: el aire que está sobre el mar se carga con el 100% de agua que puede llevar disuelto.<br />
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Ese aire circulante cargado de humedad resulta agresivo. Cualquier pieza de hierro expuesta se oxida a una velocidad llamativa, la comida se arruina: el pan está chicloso, las galletas no crujen, los frutos secos se enrancian... La capacidad de humedecer y oxidar que tiene ese viento cargado de humedad es tremenda.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhMkCWQcTQ2TX4ZBRLzxCkhXCkpTeuoug3LUEQzN9fnfWa7-Rg9Bq044copSX4PI1Ffwtiw0iNvv8RJuU1Tk8xY0uDblNAPYQu6aSEMni8RhXKCbcsVxIgXT4b1G_J7_NYaWYBvvxOw4erc/s1600/funda-para-lata-en-simil-neopreno-6430427z0.jpg" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="200" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhMkCWQcTQ2TX4ZBRLzxCkhXCkpTeuoug3LUEQzN9fnfWa7-Rg9Bq044copSX4PI1Ffwtiw0iNvv8RJuU1Tk8xY0uDblNAPYQu6aSEMni8RhXKCbcsVxIgXT4b1G_J7_NYaWYBvvxOw4erc/s200/funda-para-lata-en-simil-neopreno-6430427z0.jpg" width="200" /></a></div>
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En cuanto se saca una bebida de la nevera, una botella o una lata, se empizan a formar gotitas de agua en su superficie. Como <a href="http://joaquinsevilla.blogspot.com/2009/02/de-donde-salen-esas-gotas-un-ejemplo-de.html">ya vimos en otra ocasión</a>, la cantidad de agua que cabe disuelta en el aire cambia con la temperatura, y es menor en el aire frío; así el agua sobrante se "desdisuelve" formando gotitas. Como la humedad es mucha, esas gotas engordan enseguida, y escurren hacia abajo: los posavasos se hacen imprescindibles. Pero aparte de la incomodidad de que la bebida quede empapada por el exterior, ocurre que se calienta muy rápidamente. Se trata del "efecto botijo inverso". La <a href="http://joaquinsevilla.blogspot.com/2009/04/botijos-y-ollas-la-presentacion.html">clave del funcionamiento del botijo</a> es el hecho de que la evaporación enfía; así al irse evaporando el agua que rezuma por su paredse va refrescando la que queda dentro. Pero recíproca también es cierta: la condensación calienta. Así que toda el agua que se condensa en el exterior de la lata le roba el frescor, la calienta.<br />
<br />
Ahí es donde una buena funda de noepreno entra en juego. Al cubrir la superficie de la lata con una material muy aislante el viento no entra en contacto con la superficie fía del metal de la lata y no se condensa. No hay churretes de agua y no hay calentamiento acelerado. Excelente.<br />
<br />
Es muy probable que esas fundas de neopreno no tengan un efecto significativo en el tiempo que tarda uno en beberse una cerveza en Soria o en Cáceres (ejemplos de ciudades de interior dónde la humedad del aire rara vez se acerca al 100%), pero en las franjas litorales sometidas al rágimen de brisas, la diferencia es muy significativa: merecen la pena.<br />
<br />
Como comentaron en su momento en la entrada del otro blog, el calentamiento total de la lata se deberá en parte al "efecto botijo inverso" (la condensación del agua) y en parte al calentamiento puro, por transmisión, por estar en aire a 38ºC. Cierto, habría que realizar medidas para separar ambos efectos.<br />
<br />
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg0RzvRyaJHd-13xP3uZscgJtYOZyRK_qnyFdBdPmREiZjTHpMI-d1LCOxC6rX0uNPV_zEXxVNP0S6KE2ju-_ZbzxFmKqLPCzQie3zFDDOFmbLnf89gLZQzNmdxzVX5NZOMrQznsnBtD6lP/s1600/CalientaLatas.jpg" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="275" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEg0RzvRyaJHd-13xP3uZscgJtYOZyRK_qnyFdBdPmREiZjTHpMI-d1LCOxC6rX0uNPV_zEXxVNP0S6KE2ju-_ZbzxFmKqLPCzQie3zFDDOFmbLnf89gLZQzNmdxzVX5NZOMrQznsnBtD6lP/s640/CalientaLatas.jpg" width="640" /></a></div>
<br />
<br />
<a href="http://joaquinsevilla.blogspot.com.es/2010/08/cuantificacion-del-efecto-de-las-fundas.html" target="_blank">El año siguiente</a> intenté cuantificar los efectos, y para ello me llevé medidores de temperatura
(no <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Termopar">termopares</a>, sino <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/RTD">termorresistencias)</a>. Luego la pereza hizo que sólo
realizara el primer experimento, la comparativa de cómo se calienta la
lata con y sin el neopreno. En la figura puede verse el sistema
experimental y la gráfica con los resultados. Al aire húmedo y a 38
grados, la lata se pone a temperatura ambiente en una hora, mientras que
con el neopreno en ese tiempo aún está a 30 grados, temperatura que
alcanzaba la lata desnuda en 20 minutos. El efecto es muy significativo,
en esas condiciones resultan muy útiles.</div>
<div style="text-align: justify;">
<div style="text-align: justify;">
</div>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
</div>
<br />
Este diseño experimental requeriría repetir el experimento en un ambiente seco, para ver el efecto de la transmisión de calor sin la contribución de la condensación, y ese segundo experimento se quedó sin hacer.<br />
<br />
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh76Oyylx0PkwbGPYaxB2nvy2KCnTUpEgPvhtNVfOtktQCwDhHNnTInsz7gjNs_asaaudEmvqI3ywiKh263_qnvBWT2AukuuknFlCKsmGa_x0lhDqV9eDc7CSMZQDFchPL0sRV2e7faVf_2/s1600/Experimental.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="320" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh76Oyylx0PkwbGPYaxB2nvy2KCnTUpEgPvhtNVfOtktQCwDhHNnTInsz7gjNs_asaaudEmvqI3ywiKh263_qnvBWT2AukuuknFlCKsmGa_x0lhDqV9eDc7CSMZQDFchPL0sRV2e7faVf_2/s320/Experimental.jpg" width="218" /></a>Afortunadamente otras personas (Dale R. Durran and Dargan M. W. Frierson, concretamente) han retomado la cuestión, haciendo experimentos cuidados y publicando sus resultados en Physics Today (<a href="http://www.physicstoday.org/resource/1/phtoad/v66/i4/p74_s1?bypassSSO=1" target="_blank">Condensation, atmospheric motion, and cold beer</a>, un título tan genial como el artículo, al que además se puede acceder gratuitamente).<br />
<br />
En vez de aprovechar el ambiente natural de las vacaciones, han
utilizado un sistema de laboratorio, con una cámara climática, un equipo
en el que se puede controlar la temperatura y la humedad ambiente en un
recinto cerrado. En esa cámara han colocado recipientes re refresco con agua a 0ºC y los han mantenido en unas condiciones concretas durante 5 minutos. Este proceso lo han repetido para diferentes temperaturas y humedades muchas veces. En cada caso, además de ver cuanto subía la temperatura del agua, pesaban el recipiente con precisión. Esa pesada sirve para conocer la cantidad de agua que se ha condensado; con ese dato, conociendo el calor latente de cambio de fase se puede saber la coantidad de calor involucrada en la condensación. De esa forma se puede estimar con bastante precisión que parte del auménto total de temperatura se debe al efecto botijo inverso y cual al calentamiento "normal".<br />
<br />
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjmk34FT6CdHtquPtZjiEWUB0hEXkj4t1u6WHg0LGA9cXh9Jy3NTMnX7j5ev9A5q9pb5_pZv1PWotc0JmH5nEUdb2rpSku6b2ZOKFeBcWjHObQ-KKgb8VKBRwtImgK2MDmxOAzwT2CR_MmM/s1600/plot_at_35C.jpg" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="264" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjmk34FT6CdHtquPtZjiEWUB0hEXkj4t1u6WHg0LGA9cXh9Jy3NTMnX7j5ev9A5q9pb5_pZv1PWotc0JmH5nEUdb2rpSku6b2ZOKFeBcWjHObQ-KKgb8VKBRwtImgK2MDmxOAzwT2CR_MmM/s320/plot_at_35C.jpg" width="320" /></a></div>
En <a href="http://www.physicstoday.org/daily_edition/singularities/an_experiment_uses_cold_beverages_to_demonstrate_the_warming_power_of_latent_heat" target="_blank">el sitio web del artículo (el material extra)</a>, hay varias gráficas con los datos obtenidos en diferentes condiciones. He copiado aquí el caso de los experimentos hechos en aire a 35ºC (la situación más próxima a mis cutre-experimentos playeros). Con aire a esa temperatura hicieron medidas a muchas humedades diferentes, que es lo que se representa en el eje x de la gráfica. Cada experimento da dos resultados: el calentamiento total (punto relleno) y la parte del mismo que se debe a la condensación (punto hueco). Se ve que la diferencia, que corresponde a la parte debida al calentamiento por transmisión es más o menos constante en todos los casos, mientras que la condensación, como era de esperar, es la responsable de que a mayores humedades del aira más se caliente la lata. Al 90% de humedad el aumento de temperatura es de caso 11ºC de los que 7 se deben a la condensación. <br />
<br />
He sabido de este interesante artículo por el blog <a href="http://francisthemulenews.wordpress.com/2013/03/30/cuantos-grados-calienta-tu-lata-de-cerveza-la-condensacion-de-humedad-en-su-superficie/" target="_blank">Francis (th)E mule Science's News</a></div>
Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-85314160108826635542013-03-12T23:58:00.001+01:002013-03-13T00:03:19.344+01:00Tamaños, tierra luna (y un poco más)<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgjHX1AYzY_Y3YdgA9RZtHHobGbMNlKdxG4vtbCuwQmo3VGMoiRTV0dKmE3iN0LIUqfrWFoqIQT2MV8IKvw4ZODosGfaWIfOQSX-ki5jk5rbbgfRlhqGL1RQScKiTJu17zl0ywFuauuSXIU/s1600/SistemaSolarEscala.jpg" imageanchor="1" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgjHX1AYzY_Y3YdgA9RZtHHobGbMNlKdxG4vtbCuwQmo3VGMoiRTV0dKmE3iN0LIUqfrWFoqIQT2MV8IKvw4ZODosGfaWIfOQSX-ki5jk5rbbgfRlhqGL1RQScKiTJu17zl0ywFuauuSXIU/s1600/SistemaSolarEscala.jpg" /></a></div>
<br />
<div style="text-align: justify;">
<a href="http://cienciajs.blogspot.com.es/2013/02/tamanos-de-la-tierra-la-luna-y-sus.html" target="_blank">La entrada anterior</a> quizá presentaba los datos de una forma muy fría, simplemente comparar cuantas veces una cosa respecto de otra no termina de dar una bunea idea. Aprovecho cosas que se han publicado estos días para mejorar la impresión de tamaños. La figura de arriba muestra los cuerpos del sistema solar. Aparte del sol, que no cabe en la foto si queremos apreciar los pequelos, en orden de izquierda a derecha son: Mercurio, Venus, la Tierra y la Luna, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno, y los planetas enanos Plutón, Haumea, Makemake y Eris.</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
Respecto de la distancia entre la tierra y la luna, esta comparación me parece que ayuda mucho:</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
<b><span style="color: #20124d;">Si pudieras conducir un coche directamente en vertical hacia el cielo, tardarías más o menos una hora en llegar al límite del espacio (~100 km) pero luego necesitarías unos seis meses para alcanzar la Luna (~380.000 km). Y si hubiera una autopista que circundara la tierra, un vuelta te costaría 16,6 días. </span></b></div>
<br />
<span style="font-size: x-small;">La foto procede de Microsiervos (<a href="http://www.microsiervos.com/archivo/ciencia/el-sistema-solar-a-escala-en-una-ilustracion.html" target="_blank">aquí</a>), y la frase también (<a href="http://www.microsiervos.com/archivo/curiosidades/autovia-cielo.html" target="_blank">de aquí</a>), traduciendo <a href="https://twitter.com/SciencePorn/status/311539933913423872" target="_blank">este tuit </a>de <a href="https://twitter.com/SciencePorn" target="_blank">@SciencePorn</a>, salvo la última frase que es mía.</span>Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-67464115858084612013-02-12T23:06:00.002+01:002013-02-12T23:13:43.465+01:00Tamaños de la tierra, la luna y sus órbitas<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
El espíritu ilustrado de la revolución francesa se plasma en metrología en el intento de desvincular los patrones de medida de trozos de reyes (pies, codos) o elementos anecdóticos (varas, barriles). En su lugar los patrones debían derivar de la naturaleza. Así se define el metro como la diezmillonésmia parte de un cuadrante de meridiano terrestre, o expresado de una forma más sencilla; un cuarto de vuelta a la tierra se define como 10.000 kilómetros. Luego la definición de metro ha ido cambiando para hacerse más precisa, pero ese enunciado clásico nos sirve para tener una idea del tamaño de la tierra: darle la vuelta en línea recta supone recorrer 40.000Km.</div>
<div class="separator" style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; clear: both; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: center; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgwNshCygK27Ae83m6CiEv81dpGJl0t9hVoybxEXl77iP8l4GbW79jEyVxJY3xLmxRG68hqFe73BNBrkdTn5e5-1mEKuXkCCSfTmpUVY3XW1nWHExcG6mbopwh3f9O2vD7gw6MTivuOdiU/s1600/Nums_Tierra.JPG" style="margin-left: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgwNshCygK27Ae83m6CiEv81dpGJl0t9hVoybxEXl77iP8l4GbW79jEyVxJY3xLmxRG68hqFe73BNBrkdTn5e5-1mEKuXkCCSfTmpUVY3XW1nWHExcG6mbopwh3f9O2vD7gw6MTivuOdiU/s1600/Nums_Tierra.JPG" style="cursor: move;" /></a></div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
<br /></div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
Si recordamos que la relación entre la longitud de una circunferencia y su radio es 2π (de eso nos acordaremos todos ¿no? L=2πr), es cuestión de darle a la calculadora para saber cuánto mide es el radio de la tierra, sale 6366Km.</div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
<br /></div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
Todo lo dicho hasta aquí asume que la tierra es una esfera perfecta, y por ello da igual darle la vuelta en una dirección o en otra (siempre que vayamos recto), y tiene un único radio. Esto no es verdad… pero por muy poco. Del diámetro máximo al mínimo hay una diferencia de 43Km. O sea 43 respecto de 12000, un 0,35%. Si por una transferencia de 12.000€ en el banco te cobran 43 ¿es mucho? Mejor olvidarse de los bancos, pero recordar que lo del “esferoide achatado por los polos” es cierto, pero en una magnitud tan pequeña que cuesta de apreciar. Es un efecto importante para fijar el patrón metro con la precisión que requieren multitud de aplicaciones.<span class="Apple-converted-space"> </span><a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Jean_Baptiste_Joseph_Delambre" target="_blank">Delambre</a><span class="Apple-converted-space"> </span>y Mechain, los encargados de medir la tierra para fijar el patrón metro a finales del siglo XVII, se volvieron locos con esa deferencia, lo que llevó a volver a un patrón arbitrario, la famosa barra de platino iridiado que se conserva en París.</div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
<br /></div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
Con la finalidad que aquí nos ocupa, nos podemos quedar con que la tierra es una esfera de 40.000 Km de círculo máximo y 6370 Km de radio, desviándose de ello en menos de un 0,4%.</div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
<br /></div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
En la tabla adjunta se presentan 4 datos: los tamaños de la tierra, la luna, la órbita de la luna alrededor de la tierra y la ésta alrededor del sol. Todos están tomados de la wikipedia. En la primera columna están en Km, en la segunda en radios de la tierra y en la tercera en radios de la luna. Esas comparaciones nos sirven para quedarnos con un par de relaciones sencillas:</div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
<br /></div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
-<span class="Apple-tab-span" style="white-space: pre;"> </span>El radio de la tierra es 4 veces el de la luna</div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
-<span class="Apple-tab-span" style="white-space: pre;"> </span>En la distancia tierra luna cabe la tierra 30 veces (60 veces el radio)</div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
-<span class="Apple-tab-span" style="white-space: pre;"> </span>El sol está muy lejos en estas unidades, cabe la tierra casi 12.000 veces</div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
<br /></div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
Igual que la tierra no es esférica, su órbita alrededor del sol tampoco es circular, pero de nuevo por muy poco. La variación actual entre la mayor y la menor distancia es de un 3,4%, y va variando en escala de siglos debido a los efectos gravitatorios de los compañeros planetas, ya que si solo sufriera la atracción gravitatoria la órbita se repetiría a si misma de forma perfecta.<br />
<br />
La tierra, la luna, la estación espacial internacional, sus posiciones y la atracción gravitatoria entreellas en un vídeo estupendo: </div>
<div style="-webkit-text-size-adjust: auto; -webkit-text-stroke-width: 0px; color: black; font-family: 'Times New Roman'; font-size: medium; font-style: normal; font-variant: normal; font-weight: normal; letter-spacing: normal; line-height: normal; margin: 0px; orphans: 2; text-align: start; text-indent: 0px; text-transform: none; white-space: normal; widows: 2; word-spacing: 0px;">
<br /></div>
<br />
<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="360" src="http://www.youtube.com/embed/iQOHRKKNNLQ?rel=0" width="640"></iframe>Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-41795765174147417422013-01-17T11:02:00.000+01:002013-01-17T11:03:45.373+01:00Cuestión de tamaños... y lo mal que los apreciamos<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
</div>
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjOXXd-bkyCt3LJwW78MazgnuBhSCc5UvrOQoi1BRGOxVm6pkWdgazs8uKlUjsaAx2YF0DazvX3JXfvC5J_k56hQhCTkhyGU4EMG65PS0AsclQFY3Glqrsm1SN07QtFpaXmdcUkvqXA_7Q/s1600/levedev-matryoshka.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; display: inline !important; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em; text-align: center;"><img border="0" height="174" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjOXXd-bkyCt3LJwW78MazgnuBhSCc5UvrOQoi1BRGOxVm6pkWdgazs8uKlUjsaAx2YF0DazvX3JXfvC5J_k56hQhCTkhyGU4EMG65PS0AsclQFY3Glqrsm1SN07QtFpaXmdcUkvqXA_7Q/s320/levedev-matryoshka.jpg" width="320" /></a><br />
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La capacidad humana de apreciar magnitudes es bastante más limitada de lo que solemos creer. Es fácil diferenciar uno de varios, el lenguaje incluso ha recogido esto dando formas distintas a las palabras para cada unos de esos casos (singular y plural). Es más difícil, pero asequible, diferenciar las unidades de los millares. De hecho, es habitual usar unidades distintas dependiendo del “tipo de tamaños” (del orden de magnitud) que se esté considerando. Si no fuese por el esfuerzo racionalizador ilustrado que llevó al sistema métrico decimal seríamos más conscientes de éste hecho. </div>
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Para volúmenes pequeños onzas, para volúmenes medianos pintas, y para volúmenes grandes galones. Bueno, salvo si son de petróleo que los medimos en barriles o si son de cereal que los medimos en búshels. Por otra parte, que los factores de conversión no sean cómodos no es tan problemático, el profesional que se ocupa de actividades en galones, no necesita de las pintas (salvo la de cerveza al acabar la jornada).</div>
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Así que tenemos la capacidad de compara números compartimentada en zonas del mismo orden de magnitud, y su contrapartida: no tenemos un sentido innato de la comparación de órdenes de magnitud muy diferentes. Un curioso ejemplo es el paso de las pesetas a los euros. Mucha gente de cierta edad (entre los que me encuentro), a estas alturas ya tenemos familiaridad con los precios en euros, siempre que sean precios “pequeños”, del supermercado o del restaurante. Si hablamos de precios “grandes”, de viviendas, por ejemplo, si no los paso a millones de pesetas, no termino de hacerme idea de lo que significan.</div>
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Esta dificultad innata de apreciar las magnitudes y sus relaciones de una forma general y sobre rangos grandes de órdenes de magnitud es una barrera de acceso esencial a muchísimo conocimiento actual imprescindible para conocer el mundo en que nos movemos. La incapacidad para apreciar los tiempos geológicos está en la raíz de la incomprensión de la evolución de las especies que manifiestan muchas personas. La dificultad para apreciar las cifras macroeconómicas (de déficits, deudas, reservas y demás) hace que la comprensión de las noticias económicas que (des)animan nuestros telediarios sea prácticamente nula para la mayoría. La dificultad para apreciar las magnitudes energéticas (producción de un panel solar, de una central nuclear, consumo de un hogar o de una ciudad) sugiere escenarios que en realidad no son posibles. Y podríamos buscar muchos más ejemplos de cuestiones que nos resultan importantes, pero en cuyo conocimiento estamos muy limitados por la dificultad de comprender sus cifras de referencia.</div>
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Son muy interesantes los esfuerzos de divulgación en este sentido, la búsqueda de analogías que nos permitan interiorizar las grandes cifras de un problema. Un ejemplo famoso es <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Calendario_c%C3%B3smico" target="_blank">el calendario cósmico de Carl Sagan</a>. Otros ejemplos que me vienen rápido a la cabeza son: <a href="http://lacienciaesbella.blogspot.com.es/2012/10/malditos-modelos.html" target="_blank">Carlos Chordá y el tamaño de la órbita de la luna</a>, <a href="http://lacienciaesbella.blogspot.com.es/2013/01/un-atomo-de-carbono-escala.html" target="_blank">Carlos Chordá y el tamaño del átomo y el núcleo</a>, <a href="http://www.youtube.com/watch?v=Bz9D6xba9Og&list=EC16649CCE7EFA8B2F&index=20" target="_blank">Veritasium how far is the moon</a>, ...</div>
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Con la intención de ir aportando algo en esta dirección, con esta entrada nace una nueva categoría de este blog llamada (a)numerismo en la que intentaré recoger información sobre valores de distintos temas y su contextualización.</div>
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La figura está <a href="http://gizmologia.com/2007/08/matrioskas-para-aprender-los-tamanos" target="_blank">tomada de aquí,</a> dónde se utilizan las matrioskas para ejemplificar tamaños... solo que los de las muñecas varían linealmente queriendo ejemplificar con ello una variación exponencial (cada una debería ser mil veces la anterior)... en fin</div>
Joaquín Sevillahttp://www.blogger.com/profile/18197067502811674591noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-66277654157610980982012-10-14T18:25:00.000+02:002012-10-14T18:25:16.242+02:00Lo que no puede ser, no puede serY además es imposible.<br />
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En el siguiente vídeo se nos quiere hacer creer que un coche puede moverse de forma continua y acelerada gracias a la atracción o la repulsión entre imanes. Sin embargo algo falla. Está muy bien hecho y parece real, pero como los propios autores ponen es su canal de youtube, es completamente falso:</div>
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<iframe allowfullscreen="allowfullscreen" frameborder="0" height="360" src="http://www.youtube.com/embed/WHDFxm7ZU4Q" width="480"></iframe>
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¿Porqué no puede funcionar algo tan maravilloso? Veámoslo en tres niveles de explicación:</div>
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1.- Eso no es posible porque la naturaleza no funciona así. Basta construir algo parecido uno mismo (aunque sea menos bonito el coche y más cutres los imanes) para comprobar que no funciona. Es un vídeo trucado.</div>
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2.- El <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Primer_principio_de_la_termodin%C3%A1mica" target="_blank">primer principio de la termodinámica</a> nos dice que la energía se conserva, no se crea ni se destruye. Así, la energía del coche en movimiento (su energía cinética cuando ya está en marcha) ¿de dónde ha salido? ¿en que forma estaba cuando el coche se encontraba en reposo? En ningún sitio. El vídeo muestra una situación que crea energía de dónde no había: imposible</div>
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3.- Es cierto que entre los polos de los dos imanes hay una fuerza, de atracción o repulsión según se coloquen los polos. Pero al estar ambos imanes sujetos a la misma pieza de madera, las dos fuerzas se aplican al mismo objeto (dicha pieza) y se cancelan entre si. El resultado es una fuerza nula que no puede producir ningún movimiento. El diseño del cochecito está hecho de forma que parezca que son piezas distintas: el coche y lo que estira de él, pero no lo son, están sólidamente unidas.</div>
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Supongamos que hay un imán fijo al coche y otro fijo a una pared. Entonces si habría movimiento al soltar el coche. La energía potencial magnética que supone tener un imán en el campo creado porel otro es la que se convierte en energía cinética, en movimiento. En términos de fuerzas, la que sufre el imán fijado a la pared queda contrarrestada la sujeción a la pared (ésta ejerce sobre él una fuerza igual y de sentido contrario), mientras que la que sufre el que está sujeto al coche se aplica sobre éste y lo acelera. Eso si, el movimiento sólo se mantendrá unos instantes, hasta que los dos imanes choquen, se agote la energía potencial magnética y todo quede en reposo de nuevo.</div>
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Sería estupendo, pero la naturaleza no permite móviles perpetuos.</div>
Joaquín Sevillahttp://www.blogger.com/profile/18197067502811674591noreply@blogger.com2tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-31832426415549205552012-09-07T00:03:00.002+02:002012-09-07T22:22:06.456+02:00El enlace químico... con música<div style="text-align: justify;">
Me he encontrado por ahí este delicioso vídeo ilustrando los enlaces iónico, covalente y metálico con una canción y una coreografía inigualables:</div>
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<iframe allowfullscreen="allowfullscreen" frameborder="0" height="360" src="http://www.youtube.com/embed/ljvX-RMv_lw" width="640"></iframe>
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Se trata de un "videobloger" excelente que trabaja los errores de concepto científicos comunes, analizándolos y explicándolos con mucho detalle (<a href="http://www.youtube.com/user/1veritasium?feature=watch" target="_blank">ver su canal</a>). Se ve que también le divierte esta vertiente friki consistente en musicar principios científicos (<a href="http://youtu.be/DBjZz0iQrzI" target="_blank">Soy átomos</a>, <a href="http://www.youtube.com/watch?v=u7KpH9_I2Dw&feature=youtu.be" target="_blank">la gravedad</a>, <a href="http://youtu.be/cY-kiddvAg0" target="_blank">la electricidad</a> y <a href="http://youtu.be/lRbI_vPyOnc" target="_blank">experimentos</a>). A mi me encanta :-)</div>
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Joaquín Sevillahttp://www.blogger.com/profile/18197067502811674591noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-55380796675364350292012-09-05T19:12:00.000+02:002012-09-05T19:12:00.391+02:00Sobre el efecto DopplerEn uno de los primeros capítulos de la megnífica serie The Big Bang Theory, Sheldon se disfraza de efecto Doppler (<span style="font-size: x-small;">es aún más gracioso <a href="http://www.youtube.com/watch?v=Tn35SB1_NYI" target="_blank">en versión original</a>, pero no dejan insertarlo</span>) :<br />
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<iframe allowfullscreen="allowfullscreen" frameborder="0" height="360" src="http://www.youtube.com/embed/3MNWPSdVuxI" width="480"></iframe>
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Como bien dice Sheldon, éste efecto consiste en el cambio de tono del sonido provocado por el hecho de que la fuente de dicho sonido se acerque o se aleje de tí (como hacen los coches que pasan a tu lado, ruido que Sheldon utiliza como pista para que la gente descubra de que va disfrazado). Esta es una buena introducción para una charla sobre el tema, con las siguientes transparencias:<br />
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<iframe allowfullscreen="allowfullscreen" frameborder="0" height="356" marginheight="0" marginwidth="0" scrolling="no" src="http://www.slideshare.net/slideshow/embed_code/14049678" style="border-width: 1px 1px 0; border: 1px solid #CCC; margin-bottom: 5px;" width="427"> </iframe> </div>
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<b> <a href="http://www.slideshare.net/joaquin.sevilla/doppler-lt-120823" target="_blank" title="Doppler lt 120823">Doppler lt 120823</a> </b> from <b><a href="http://www.slideshare.net/joaquin.sevilla" target="_blank">Joaquin Sevilla</a></b> </div>
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El 23 de agosto de 2012 me invitaron a darla en el "Learn and Teach" (<a href="https://twitter.com/lytpamplona" target="_blank">twitter</a>, <a href="http://lytpamplona.tk/" target="_blank">blog</a>), una iniciativa que ponen en marcha estudiantes de instituto (del Plaza de la Cruz en concreto) y algunos egresados para darse clase mutuamente. Se trata de que cada uno cuente a los demás lo que más domine y más le haya gustado, que "los de ciencias" aprendan lo que no les han enseñado "de letras· y viceversa. Este año nos permiten a unos pocos profesores dar alguna charla. Yo ante una iniciativa tan estupenda me apunto a lo que quieran pedirme.</div>
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A continuación incluyo tres interesantes vídeos sobre el efecto Doppler.</div>
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En este se describe el efecto de manera muy resumida, tánto para sonido como para luz:</div>
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<iframe allowfullscreen="allowfullscreen" frameborder="0" height="360" src="http://www.youtube.com/embed/Kg9F5pN5tlI?rel=0" width="480"></iframe>
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En este se muestra el sonido que produciría un avión moviéndose en diferentes situaciones (8 en total), más deprisa, más despacio, más alto, menos, rompiendo la barrera del sonido y con movimientos complejos, subiendo y bajando):</div>
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<iframe allowfullscreen="allowfullscreen" frameborder="0" height="360" src="http://www.youtube.com/embed/eo_owZ2UK7E?rel=0" width="640"></iframe>
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Por último, el caso límite del efecto Doppler, cuando se rompe la barrera del sonido, se explica muy bien en este vídeo:</div>
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<iframe allowfullscreen="allowfullscreen" frameborder="0" height="360" src="http://www.youtube.com/embed/-d9A2oq1N38?rel=0" width="480"></iframe></div>
Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-6491997248203239922012-09-03T09:00:00.000+02:002012-09-03T17:01:26.260+02:00Breve historia de la olla a presión<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgNmG5A3vWl93X59JY5xT14H6VcV98PeZMa15E06I50lDTkycV2YCe5pQFpAqRn5B8js1RKHGn5uDNw2jHMpjEsVrzHJDXo4xGwXowKLOFXKsSs0OnRp2l3HUunsgn4sJ7GQpXxgahX2WA/s1600/Olla_history.JPG" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="387" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgNmG5A3vWl93X59JY5xT14H6VcV98PeZMa15E06I50lDTkycV2YCe5pQFpAqRn5B8js1RKHGn5uDNw2jHMpjEsVrzHJDXo4xGwXowKLOFXKsSs0OnRp2l3HUunsgn4sJ7GQpXxgahX2WA/s400/Olla_history.JPG" width="400" /></a></div>
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De entre las diversas inquietudes intelectuales de los señoritos de la ilustración se encontraban cosas como el comportamiento de los gases, el vacío y la presión. A finales de los 70 del siglo XVII Robert Boyle y su asistente Robert Hooke andaban mejorando la bomba para generar vacío que había utilizado Von Gruecke en el famoso experimento de <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Magdeburg_hemispheres" target="_blank">los hemisferios de Magdeburgo</a> en 1656. Por entonces recibió la visita de un colega francés (1) llamado Denis Papin que estaba interesado en estos temas. A raíz de sus estudios con Boyle, Papin construye en 1679 la primera olla a presión, que él denominó "digestor".</div>
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Con este dispositivo se dedicó a experimentar la cocción de diversos alimentos. Lo que le resultó más interesante fue la transformación de textura que sufrían los huesos a altas presiones hasta volverse comestibles. En Londres estos señoritos ilustrados, solteros muchos de ellos, cenaban a menudo en la Royal Society, y en aquellos tiempos se dedicaron a degustar la textura de queso en que se convertían los huesos de vaca o la gelatina en que devenían las espinas de pescado, todo ello preparado con el aparato de Papin. De hecho fue el invento del dispositivo lo que le abrió las puertas de la sociedad. Estas experiencias están recogidas en el libro que publicó Papin en 1681, titulado "Un nuevo digestor o máquina para ablandar huesos". Aunque en el libro habla de la utilidad del digestor para acortar los tiempos de cocción, con el consiguiente ahorro de combustible, la realidad es que lo que de verdad le llamó la atención fue la transformación de los huesos en elementos comestibles, como lo demuestra el propio título. </div>
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El digestor de Papin no pasó de ser un juguete de científicos. Lo aparatoso del equipo junto con algunos problemas con las válvulas de control de la presión que produjeron accidentes, explosiones, evitaron que entrara realmente en las cocinas. Papin inventó otros muchos dispositivos, como por ejemplo la primera máquina de vapor a pistón, que él mismo dice que se le ocurrió viendo subir y bajar el peso que actuaba de válvula en el digestor. Así que, de alguna manera, la máquina de vapor es un subproducto del deseo de innovación culinaria.</div>
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Más de 150 años después en Alemania, Georg Gutbrod fabrica Ollas para cocinar a presión hechas de hierro forjado recubierto de estaño que no eran de uso doméstico. Las ollas a presión fueron un elemento clave del proceso de enlatado. La conservación de alimentos introducidos en recipientes esterilizados por cocción nace de las necesidades logísticas de las guerras Napoleónicas. En 1795 <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Nicol%C3%A1s_Appert" target="_blank">Nicholas Appert</a> gana el premio que había convocado Napoleón con una primera aproximación a lo que después sería la comida en lata. Es curioso que aunque no se sabía nada de "gérmenes" o causas de que la comida se estropeara, la observación de situaciones dónde no se pudría la comida y la experimentación dieron sus frutos.</div>
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgS4cTLFOvw6-cAV-9M5ycCeDFPJ0SwMBzn-3qg2ikNiqRt_mguy8-auB8z7gJJq7FLjySXKE90FfLpL9BHtd4Rf6fVioh2KgoQvKAHzrakaqpZxlLpgJjFPa_q7m7m1uJsqeQSVkGe4ORy/s1600/jars_in_canner.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="216" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgS4cTLFOvw6-cAV-9M5ycCeDFPJ0SwMBzn-3qg2ikNiqRt_mguy8-auB8z7gJJq7FLjySXKE90FfLpL9BHtd4Rf6fVioh2KgoQvKAHzrakaqpZxlLpgJjFPa_q7m7m1uJsqeQSVkGe4ORy/s320/jars_in_canner.jpg" width="320" /></a>Las primeras patentes estadounidenses son de principios del siglo XX. Estas "retortas de enlatar" eran ollas muy grandes utilizadas fundamentalmente para el proceso de enlatado, pero también para la preparación de comidas de muchas raciones, sobre todo en hoteles. Estas ollas se van beneficiando progresivamente de los avances tecnológicos de la época. La introducción del aluminio (en vez del hierro) les da una ligereza que que las hace mucho más manejables. Pero el avance definitivo es la disponibilidad de un material flexible para el sellado, el abuelo de las actuales juntas de goma de las ollas. En 1938 Alfred Vischler patenta la "olla rápida Sella-Flex" (Flex-Seal speed coocker).</div>
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En 1919 aparece una patente española, dónde se denomina por primera vez "olla exprés". El zaragozano José Alix Martínez no tuvo éxito y su patente no se convirtió en un producto de uso extendido. Es tras la presentación de la Sella-Flex en la Exposición Mundial de Nueva York en 1939 cuando la idea se empieza a extender y aparecen fabricantes tanto en Europa como en América. A partir de ahí se produce la expansión de la olla exprés de uso doméstico que la lleva a prácticamente todos los hogares del primer mundo. </div>
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Notas:</div>
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(1) A persar de que Papin es reconocido como Francés en casi toddas las biografías, es llamativo el comienzo de <a href="http://www.britannica.com/EBchecked/topic/442131/Denis-Papin" target="_blank">su entrada en la enciclopedia británica</a> "French born british physicist"</div>
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(2) Otro invento cuyo origen se remonta hasta el digestor de Papin es la cafetera italiana, esa que los Italianos llaman moka (<a href="http://www.foodinitaly.org/blog/tag/justus-von-liebig/" target="_blank">ver aquí</a> y <a href="http://www.foodinitaly.org/blog/2011/01/07/comment-what-does-moka-mean/" target="_blank">aquí</a>)<br />
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En el siguiente vídeo se resumen algunos hitos de ésta historia y se incluyen fotos de muchos diseños antiguos de ollas: </div>
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<iframe allowfullscreen="allowfullscreen" frameborder="0" height="360" src="http://www.youtube.com/embed/37BqbT7kfZk" width="480"></iframe>
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Fuentes de información:</div>
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1.- <a href="http://www.youtube.com/watch?v=TH9R0J36n7w&feature=g-wl" target="_blank">Vídeo del curso</a> sobre Ciencia y Cocina de Harvard (el primero de una larga serie)</div>
<div style="text-align: justify;">
2.- Wikipedia, los artículos sobre <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Denis_Papin" target="_blank">Papin</a>, <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Steam_digester" target="_blank">Steam Digester</a> y <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/Pressure_cooking" target="_blank">The Pressure Cooker</a></div>
3.- <a href="http://missvickie.com/library/history.html" target="_blank">History of the Pressure Cooker</a><br />
<br />Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-92016283356524552932012-09-02T18:04:00.000+02:002012-09-02T18:04:29.658+02:00Una "corona" en el cielo de Compostela<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjAbW4pMa8CRlA6O2hrNdDWJP8jZdz10Ir-M55bzYWkkpdkAc0ltcGV5DmAmYBhDVywsGNEmij5933-jg3YL48ZQpEOaAe1GGKq0tLA-3Ouk1RbYQnwODtK8h9WZaiqRbORlBnlWnAH0RE/s1600/CoronaCompostelana.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="277" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjAbW4pMa8CRlA6O2hrNdDWJP8jZdz10Ir-M55bzYWkkpdkAc0ltcGV5DmAmYBhDVywsGNEmij5933-jg3YL48ZQpEOaAe1GGKq0tLA-3Ouk1RbYQnwODtK8h9WZaiqRbORlBnlWnAH0RE/s400/CoronaCompostelana.jpg" width="400" /></a></div>
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La semana pasada compartíamos unos días con @Xurxomar en sus dominios compostelanos cuando, camino de algún restaurante exquisito, nos encontramos con una nube de colores. Una nube tenue que iba desplazándose con el viento, mientras que las franjas de colores quedaban prácticamente en el mismo sitio.</div>
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Se trata de un fenómeno bien conocido de óptica atmosférica denominado corona (o "nube iridescente" cuando no se aprecian anillos completos). El origen de éste fenómeno está en la difracción de la luz en las pequeñas gotas de agua que componen la nube.</div>
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<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
El fenómeno atmosférico por excelencia, con el que nos familiarizamos desde los cuentos infantiles, es el arco iris. En ellos la luz del sol incide en gotas, bastante más grandes que las que forman las coronas (mucho más grandes que la longitud de onda de la luz), y se separa en los distintos colores que la forman por <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Refracci%C3%B3n" target="_blank">refracción</a>. Todos los colores se "tuercen" <a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEgGLXeZvAVyws2y5csg99xSI4RRXWEoSv3KU6kVytIw5cCdoEtM_UB3tWjdMaVIwE8KHzYmyKpqjFpeB3Z9L30y5niLqNPsVphDn1ff9WDdIyeW8oYTtNcTdaSG2pqMVCtY1a2NV8VP0dOt/s1600/refraccion+5000.jpg" target="_blank">como el lápiz en el vaso de agua</a> que viene en todos los libros de texto, pero <a href="http://www.veoveoqueves.com/wp-content/uploads/2012/05/refracci%C3%B3n.jpg" target="_blank">con distinto ángulo cada uno</a>. En el caso de la corona no ocurre esto, aquí las gotas son mucho más pequeñas, acercándose al "tamaño de la luz" (su longitud de onda), de forma que no penetra en ellas como lo hace en un prisma. Necesitamos otro modelo, otra forma de aproximarnos a la comprensión de la interacción de la luz con esas gotitas, es el fenómeno denominado difracción de la luz.</div>
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiXFNK-q39W1TsABIN6pEZbD9vLYcoPb2BEINd8-_nPiSf_987c-svzCnbpCANccRxI1vLSGA5JCRkknZr8SitoqZLHha17T-tquXIHLdXoU4D4-5We-rAfXEs3irmO3hQcobJjfWng8VU/s1600/difusion.JPG" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em; text-align: justify;"><img border="0" height="181" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiXFNK-q39W1TsABIN6pEZbD9vLYcoPb2BEINd8-_nPiSf_987c-svzCnbpCANccRxI1vLSGA5JCRkknZr8SitoqZLHha17T-tquXIHLdXoU4D4-5We-rAfXEs3irmO3hQcobJjfWng8VU/s200/difusion.JPG" width="200" /></a><br />
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
Cuando las ondas (la luz o cualquier otra) se encuentran con un obstáculo o una rendija, los puntos del borde se convierten en emisores de la misma onda, lo que trae como resultado que los rayos se curven, "bordeando" el obstáculo. En eso consiste la difracción. En la nube, formada por un montón de pequeñas gotas, cada una reemite por difracción la luz que le llegaba. Es como si los rayos del sol rebotaran en cada gota en todas direcciones. Luego, en su camino hacia el ojo con el que miramos, unos rayos interfieren con otros y se anulan y otros se refuerzan. Si en mi ojo coinciden los máximos de las ondas emitidas por unas gotas con los mínimos de otras, el resultado es que se anulan y no veo esas ondas. En otros casos coincidirán máximos con máximos, con lo que esas ondas se refuerzan y se ven más intensas. Es la combinación de esos dos efectos: reemisión por cada gota más interferencia, la que hace que en unas direcciones veamos rojo y en otra amarillo.</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
En el caso de tener una extensión muy grande de gotas todas iguales y uniformemente distribuidas, el resultado de este fenómeno son unos anillos concéntricos al rededor del sol cuyos colores y tamaños se pueden calcular. Cuanto más pequeñas son las gotas más separados están los colores y se ven más nítidos. Los tonos pastel de nuestra nube compostelana indican que no eran tan pequeñas las gotas. Si las gotas tienen tamaños o espaciados más inhomogéneos, también lo serán las zonas de color, desapareciendo las franjas definidas. En esos casos en los que solo quedan borrones de color es cuando se denominan nubes iridescentes.</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
Pasar junto a un edificio alto que nos tapaba el sol directo, mejor aún con sus gárgolas, fue providencial ya que la luz directa deslumbra e impide ver las coronas o nubes iridescentes, lo que hace que sea más fácil verlas alrededor de la luna.</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
La foto la hizo Xurxo. A él y a Eli les agradezco la ocasión de ver la corona y todos los demás momentos maravillosos que nos proporcionaron.</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
Documentación:</div>
<div style="text-align: justify;">
<a href="http://www.iac.es/adjuntos/www/unidadfenomenos.pdf" target="_blank">Manual de fenómenos ópticos atmosféricos del Instituo de Astrofísica de Canarias</a><br />
<br />
<span style="font-size: x-small;">(Publicado <a href="http://joaquinsevilla.blogspot.com.es/2012/08/una-corona-en-el-cielo-de-compostela.html" target="_blank">en el otro blog el 22 de Agosto de 2012</a>) </span></div>
Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-63805487309941911492012-04-27T05:01:00.000+02:002012-04-27T16:14:59.550+02:00Inercia y rozamiento<div style="text-align: justify;">
Vivimos rodeados de aire. La superficie de la tierra es el fondo de un gran océano de aire, que es la atmósfera, en el que se desarrolla toda nuestra vida. Y se ha desarrollado siempre, no sólo desde los orígenes de la humanidad sino de la vida misma. Esto hace que estemos tan adaptados a ese entorno que nos resulta prácticamente imperceptible. Si no fuera por el viento, hasta nos resultaría difícil encontrar pruebas de su existencia. Es especialmente interesante su invisibilidad, pero eso lo dejaremos para otro día, hoy nos interesa el rozamiento.</div>
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhprlTTYWuVPvz8uv0G3tSDgNojF68kwauS8fIARIdI_xgpFojzoyN3Bud63fCgBvR6Pc9nxrCae7QRvTpQo1siTxh2ABE7lnZ5qRl3AH4P91KrdKsYgS31U5P9v2HJJJOZgoK7Jg6lVkvN/s1600/arqu%C3%ADmedes.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="259" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhprlTTYWuVPvz8uv0G3tSDgNojF68kwauS8fIARIdI_xgpFojzoyN3Bud63fCgBvR6Pc9nxrCae7QRvTpQo1siTxh2ABE7lnZ5qRl3AH4P91KrdKsYgS31U5P9v2HJJJOZgoK7Jg6lVkvN/s320/arqu%C3%ADmedes.jpg" width="320" /></a></div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
Una de las razones de que la física del movimiento resulte tan poco intuitiva, seguramente la principal, es que en la realidad cotidiana todo lo que se mueve lo hace con rozamiento (con el aire y con la superficie por la que se desplaza el móvil). Sin embargo las leyes del movimiento describen lo que ocurriría sin rozamiento. Galileo fue el primer científico que tuvo la visión de suponer un movimiento ideal, sin rozamiento, e introducir éste después como un efecto extra que estropeaba un poco las cosas.</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
La ley de la inercia dice que "todo cuerpo tiende a permanecer en el estado de movimiento en que se encuentre, en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme" (ahora que lo escribo me doy cuenta de la cantidad de jerga que se utiliza aún para los enunciados más sencillos). Según esta ley si algo se está moviendo en linea recta y con velocidad constante, seguirá haciéndolo indefinidamente. Lo cual todos sabemos que es mentira, y además por mucho: las cosas se paran enseguida. Y claro, cuando se dice que eso "es por el rozamiento" hay que creérselo. De alguna forma estamos proponiendo una ley que no se cumple y echándole la culpa del incumplimiento a algo misterioso (que tampoco se ve fácilmente) y que mágicamente tiene la magnitud justa para reconciliar la ley con el comportamiento observado. En esta explicación el rozamiento es tan creíble como como un fantasma. Afortunadamente existen situaciones en las que las leyes del movimiento se cumplen con una perfección extraordinaria: los movimientos de los cuerpos celestes, que se desplazan en un entorno casi sin rozamiento o los movimientos de partículas subatómicas (como los electrones que generaban la imagen en las teles de antes, las del culo gordo).</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
Para darse cuenta de lo grande que es el rozamiento cotidiano propongo los siguientes vídeos. En ambos se produce un movimiento de giro de piezas metálicas sobre vidrio, con una superficie de contacto mínima, y entre superficies duras, que rozan muy poco entre sí. En el primer caso es un disco (llamado disco de Euler, pero que no lo inventó Euler) que gira de una forma particular, apoyándose en un punto cada vez, lo que minimiza mucho el rozamiento. Eso hace que el disco se mueva mucho más tiempo del que esperaríamos intuitivamente. Es un sistema con un rozamiento muy inferior al habitual:</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: center;">
<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="360" src="http://www.youtube.com/embed/rFtYzVJcWyA?rel=0" width="480"></iframe>
</div>
<br />
<div style="text-align: justify;">
Más llamativo aún es el caso de dos esferas metálicas soldads que se ponen a girar ("bolas huracán" les llaman). Por un lado es curiosísimo el efecto de aceleración que les produce soplar por un tubo fino, y por otro resultan fantásticas las reflexiones de la luz, creando unos efectos visuales muy llamativos.</div>
<br />
<div style="text-align: center;">
<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="360" src="http://www.youtube.com/embed/cvq8laPb498?rel=0" width="480"></iframe>
</div>
<br />
<div style="text-align: justify;">
Los detalles del movimiento de los dos sistemas (el disco y las bolas) no son sencillos, pero son buenos ejemplos de lo largo que se hace el movimiento cuando el rozamiento es mucho más bajo de lo habitual.</div>Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-70720890391920657772012-04-23T04:50:00.000+02:002013-05-27T10:45:18.100+02:00Visualización del teorema de Pitágoras<div style="text-align: justify;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiuSDx_hIqjAd2Igu9phDkCXxAhAl0DFwmAsEIcLye6x07VzfgArrJqRmf8l-OwnIDqa0xrBjwaqEkUrCVHrSC7ZocieNHtoD1C8zWQVElpVD24enKgNRZhbfDXwiGo5LeBihFQOFFeztc/s1600/pitagoras2.bmp"><img alt="" border="0" id="BLOGGER_PHOTO_ID_5457519047152453842" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEiuSDx_hIqjAd2Igu9phDkCXxAhAl0DFwmAsEIcLye6x07VzfgArrJqRmf8l-OwnIDqa0xrBjwaqEkUrCVHrSC7ZocieNHtoD1C8zWQVElpVD24enKgNRZhbfDXwiGo5LeBihFQOFFeztc/s400/pitagoras2.bmp" style="cursor: pointer; float: right; height: 188px; margin: 0pt 0pt 10px 10px; width: 400px;" /></a>Dos figuras, cuadrados del mismo tamaño. En el primero hay cuatro triángulos (rectángulos) iguales, y el espacio restante es un cuadrado cuyo lado es la hipotenusa del triángulo rectángulo, de cualquiera de ellos.<br />
<br />
En la segunda figura los mismos cuatro triángulos están colocados de otra forma, emparejados dos a dos. El espacio restante lo ocupan dos cuadrados, y cada uno tiene como lado uno de los catetos.<br />
<br />
Como los dos cuadrados grandes, son iguales, y en ambos hay cuatro triángulos iguales, el espacio restante (cuadrado menos cuatro triángulos) ha de ser igual en las dos figuras, luego el cuadrado rosa es igual a la suma de los cuadrados azules, que es el enunciado del <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Teorema_de_Pit%C3%A1goras">teorema de Pitágoras</a>, qed.<br />
<br />
O directamente sin palabras:<br />
<br />
<div style="text-align: center;">
<img src="http://davidmorgan.org/maths/pythagoras/pythagoras.png" />
</div>
<br />
<br />
<div>
El significado del teorema de Pitágoras, el hecho de que se conocía empíricamente antes pero él fue quien lo formalizó y cómo fue su prueba (que es muy parecida a esta "visualización) está contado en los siguientes 7 minutos de vídeo (en inglés, eso si) por uno de los primeos grandes divulgadores científicos televisivos, <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Jacob_Bronowski" target="_blank">Jacob Bronowski</a>:<br />
<br />
<div style="text-align: center;">
<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="360" src="http://www.youtube.com/embed/mOvpV0CuEdc" width="480"></iframe>
</div>
<br /></div>
<div style="text-align: -webkit-auto;">
<div style="text-align: justify;">
La anterior construcción se puede realizar también en papiroflexia (<a href="http://www.youtube.com/watch?v=z6lL83wl31E&feature=player_embedded" target="_blank">ver aquí</a>, en 3,14 minutos curiosamente). Menos demostrativo, pero también curiosa y muy bonita es esta construcción en la que se comprueba que el agua que cabe en el cuadrado de la hipotenusa es la misma que llena los dos cuadrados de los catetos (con el mismo espesor, se supone):</div>
</div>
<div style="text-align: -webkit-auto;">
<br /></div>
<div style="text-align: center;">
<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="315" src="http://www.youtube.com/embed/m5Xy3_TOnbs" width="420"></iframe><br />
<br />
<div style="text-align: justify;">
Cuando en vez de entenderlo se intenta simplemente recordar es muy fácil equivocarse. Para muestra un par de ejemplos: el espantapájaros del mago de Oz y Homer Simpson. Al final del vídeo se arregla el entuerto:</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
</div>
</div>
<div style="text-align: center;">
<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="360" src="http://www.youtube.com/embed/fO9EU0w3CrY" width="480"></iframe></div>
<div style="text-align: center;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
Es impresionante la cantidad de vídeos sobre el teorema de Pitágoras que se pueden encontrar en la red, pero con los que llevamos vistos debería ser suficiente<br />
<br />
Un par de referencias muy interesantes: <a href="http://zientziakultura.com/2013/05/01/pitagoras-sin-palabras/" target="_blank">demostraciones visuales</a>, <a href="http://zientziakultura.com/2013/05/22/cultura-pitagorica-arte/" target="_blank">representaciones artísticas</a> del teorema. </div>
Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-71236089632316585042012-03-31T17:25:00.001+02:002012-04-23T04:52:52.138+02:00Dibujar raíces cuadradas<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhv76xq2sQSk8zBBi8YdyC5lJMZiRsqp-1nEenjvjSiYBLlwrrtqs2pdM8hKuB8g_AO5FgkonH-0cURSAzHaHNUleWrYre0VcioxK_qkb7M1QKHkJ0vK_kv_8pBW9Pe3TFA5EJvjxFNS44/s1600/raices.png" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="260" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhv76xq2sQSk8zBBi8YdyC5lJMZiRsqp-1nEenjvjSiYBLlwrrtqs2pdM8hKuB8g_AO5FgkonH-0cURSAzHaHNUleWrYre0VcioxK_qkb7M1QKHkJ0vK_kv_8pBW9Pe3TFA5EJvjxFNS44/s320/raices.png" width="320" /></a></div>
<div style="text-align: justify;">
Ayer me encontré (<a href="https://plus.google.com/u/0/106542628506638457963/posts/5y5t4KtjnVG" target="_blank">por Fran Hidalgo en G+</a>) una preciosa construcción geométrica que muestra como se pueden calcular dibujando las raíces cuadradas de los números naturales. </div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
Para comprobarlo sólo hace falta el teorema de Pitágoras. En un triángulo rectángulo de catetos 1 (el primero) es claro que la hipotenusa valdrá raíz de 2. En el segundo triángulo los catetos valen 1 y raíz de 2, luego el cuadrado de los catetos es 1 y 2, que suman 3, con lo que la longitud de la hipotenusa es raíz de 3. Y así sucesivamente con todos los triángulos. Construyendo un ángulo recto y midiendo sobre él una unidad avanzamos un número más.</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
No sé si la figura estará realmente bien construida, porque en esa
sucesión de triángulos el ángulo que comparten, el que pincha el centro,
se va haciendo progresivamente más pequeño (aunque no demasiado). Cada
ángulo tiene como tangente 1 dividido por la raíz correspondiente (el
cateto opuesto siempre es 1 y el contiguo es la raíz que veíamos). Así
que para el primero el ángulo es 45º, pero para el tercero 30º, y en el
17 ha bajado hasta 13,6º. La verdad es que así a ojo es fácil ver si el
último ángulo cabe tres veces y media en el primero, probablemente si.</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
Dándole vueltas a esta figura me he acordado de Don Aurelio, el profesor que me dio clase de dibujo técnico en 1º de BUP y filosofía en 3º de BUP y COU. Era un personaje verdaderamente convencido de lo que explicaba, que se declaraba platónico y que asumía personalmente el lema de la Academia "que nadie entre aquí si no sabe geometría".<br />
<br />
Decía al principio que para comprobar la construcción de la figura sólo necesitamos el teorema de Pitágoras. Esa maravilla que está en el borde entre lo evidente y lo incomprensible está explicada con detalle en <a href="http://cienciajs.blogspot.com/2012/04/visualizacion-del-teorema-de-pitagoras.html" target="_blank">ESTA</a> otra entrada.</div>Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-85171978351822054782012-03-02T04:31:00.000+01:002012-03-02T04:53:53.849+01:00La duración de un año<div style="text-align: justify;">
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhGUKltd0_yQsonw2DeHy1i3HItS5EVT-b6EABGRGGd0HauVj6ctXFv4V5uvv94StxmvKCIRElm0cLH_e3dxKRCrPuuelu1Lo6K6-NCOlf_2XiPc-n4BX2wM72k3QQ82uQpskddk_y3YLIy/s1600/PostcardLeapYearBeCarefulClara1908.jpg" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="203" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhGUKltd0_yQsonw2DeHy1i3HItS5EVT-b6EABGRGGd0HauVj6ctXFv4V5uvv94StxmvKCIRElm0cLH_e3dxKRCrPuuelu1Lo6K6-NCOlf_2XiPc-n4BX2wM72k3QQ82uQpskddk_y3YLIy/s320/PostcardLeapYearBeCarefulClara1908.jpg" width="320" /></a></div>
Con eso de que éste es un año bisiesto, y acercándose al 29 de febrero (<i>the leap day</i> en inglés), se han publicado muchas cosas al respecto; como la razón del nombre bisiesto, <i>bis sexto</i>, la repetición del sexto día (antes de las calendas de marzo) (<a href="http://javarm.blogalia.com/historias/71385">ver el artículo de Javier Armentia</a>), que <a href="http://javarm.blogalia.com/historias/16227">se introdujo en tiempos de Julio Cesar</a>, o que es el único día en que <a href="http://www.washingtonpost.com/blogs/arts-post/post/leap-day-when-women-are-allowed-to-propose/2012/02/28/gIQAf29rgR_blog.html">las mujeres estaban autorizadas a pedir matrimonio a los hombres</a>. Asomarse a la historia de los calendarios da para mucho más de lo que parece.</div>
<div style="text-align: justify;">
<br /></div>
<div style="text-align: justify;">
Me han gustado especialmente dos vídeos, uno centrado en la definición de "un año", que resulta menos evidente de lo que parece cuando se quiere precisar, de hecho hay al menos tres definiciones posibles y no so idénticas. El segundo explica el desajuste de las estaciones que requiere del día bisiesto y y cómo se fija este en el calendario moderno. Ahí van (entre los dos apenas pasan de 5 minutos, están en inglés)</div>
<br />
<div style="text-align: center;">
<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="315" src="http://www.youtube.com/embed/53glKEPzElA?rel=0" width="560"></iframe>
</div>
<div style="text-align: center;">
<br /></div>
<div style="text-align: center;">
<br /></div>
<div style="text-align: center;">
<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="315" src="http://www.youtube.com/embed/xX96xng7sAE?rel=0" width="560"></iframe></div>Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-5641861324486844422012-03-01T04:14:00.000+01:002012-03-01T04:48:34.912+01:00El ruido de la tetera<div style="text-align: justify;">
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjcIJZ-yv-Xrl_0FwcfhU8f8Od3ehiEv0tvb8NSKmM1dDZqnhIbM5-BvV4_YhaOi_dSMwCeWhlv79Tv3z5iuJMAbZtXgBBpO-o9993Pg24nwNm0OOj9mrKQ9diZPBEOh42Ll-K-HWZAcVIc/s1600/Breville+JK147+Blue+Ice+Jug+Kettle.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="200" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjcIJZ-yv-Xrl_0FwcfhU8f8Od3ehiEv0tvb8NSKmM1dDZqnhIbM5-BvV4_YhaOi_dSMwCeWhlv79Tv3z5iuJMAbZtXgBBpO-o9993Pg24nwNm0OOj9mrKQ9diZPBEOh42Ll-K-HWZAcVIc/s200/Breville+JK147+Blue+Ice+Jug+Kettle.jpg" width="200" /></a></div>
Tengo en el despacho un electrodoméstico para hervir agua, ese que los ingleses llaman <span style="font-style: italic;">kettle</span> y que no tiene una traducción adecuada en castellano. En el fondo de un recipiente donde se coloca el agua, una resistencia eléctrica le comunica el calor necesario para hacerla hervir.<br />
<br />
La secuencia de sonidos cuando se conecta es muy característica: silencio, comienzo de un ruido grave que va aumentando en intensidad, disminución del mismo, silencio y comienzo de un ruido más agudo e irregular, el clásico borboteo del agua hirviendo. ¿En que consiste el primer ruido?<br />
<br />
El proceso de transferencia de calor desde la resistencia al agua es más complejo de lo que parece, y además es un fenómeno que está muy alejado del equilibrio. Aunque nos cueste imaginarlo, puede haber diferencias de muchos grados de un punto a otro del agua. Cuando la temperatura llega a la de ebullición, esto ocurre en la capa más próxima a la resistencia. Allí se crean burbujas que, al alejarse de la resistencia, entran en el agua más fría y vuelven a fase líquida: colapsan con brusquedad produciendo las ondas sonoras que percibimos como el sonido grave. Este proceso se conoce como "ebullición nucleada".<br />
<br />
Las burbujas se alejan de la resistencia porque pesan menos que el aire, por tanto tienden a ascender por el líquido, siendo reemplazado su lugar por agua más fría de arriba. Obviamente para que esto ocurra hace falta que las cosas pesen, es decir que haya gravedad. Este asunto <a href="http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2001/ast07sep_2/">se experimentó en alguna de las misiones de la NASA en microgravedad</a> dando como resultado algo muy distinto: en vez de muchas burbujitas aparecía una burbuja gorda; en vez de un mecanismo muy eficiente de transporte de calor entre su fuente (la resistencia) y el líquido, se creaba una película aislante que lo dificultaba. Véase el vídeo aquí debajo: a la derecha la ebullición en microgravedad, a la izquierda con gravedad normal.<br />
<br />
<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<iframe allowfullscreen='allowfullscreen' webkitallowfullscreen='webkitallowfullscreen' mozallowfullscreen='mozallowfullscreen' width='320' height='266' src='https://www.blogger.com/video.g?token=AD6v5dybO01sZxylOdSvkc3K2jE-meU1XgUF3PNG3fD-jf-Aw5YYexiQwWAF8Of-bZMa5mS7plCdCenzLQncMXzpGg' class='b-hbp-video b-uploaded' frameborder='0'></iframe></div>
<br />
El fenómeno de la ebullición nucleada tiene mucha similitud con la "cavitación". En ésta, las burbujitas se crean por una disminución local de presión en vez de por un aumento de la temperatura. Cuando un fluido se acelera su presión disminuye (cosa que se desprende de la conservación de la energía, reformulada en fluidos como <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Principio_de_Bernoulli">principio de Bernouilli</a>). Así, al pasar el fluido por un estrechamiento (vale un obstáculo) se acelera y con ello disminuye su presión. Si la velocidad es suficiente, esa disminución de presión será suficiente como para hacer hervir el agua a temperatura ambiente; eso sí, de forma local. Cuando las burbujitas se alejan del estrechamiento y la presión vuelve a subir colapsan de nuevo, igual que ocurría en la ebullición nucleada, y hacen el mismo ruido. En el siguiente vídeo (en inglés) se muestra (y explica) el proceso de cavitación.</div>
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<embed allowfullscreen="true" allowscriptaccess="always" id="VideoPlayback" src="http://video.google.es/googleplayer.swf?docid=-852140142330854418&hl=es&fs=true" style="height: 326px; width: 400px;" type="application/x-shockwave-flash"></embed>
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Un experimento casero sencillísimo y muy recomendable es poner un cazo con agua a hervir en la cocina de casa e ir siguiendo las distintas etapas que se suceden:<br />
- Aparecen burbujas en las paredes y fondo (de aire que percipita al disminuir su solubiulidad con la temperatura).<br />
- Se ven "corrientes de convección" gracias a la variación del índice de refracción del agua con la temperatura. Esto es más visible si la película de agua no es muy gruesa, y en aceite se aprecian quizá mejor aún.<br />
- Comienzan a aparecer las burbujitas de la ebullición nucleada. Por cierto, si se echa un poco se sal en ese momento aumentan las burbujas: se han añadido más centros de nucleación.<br />
- Finalmente, las burbujas son grandes y llegan a la superfiice sin haber colapsado. Estamos ya en la fase de ebullición franca.<br />
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<span style="color: #666666; font-size: x-small;">Encontré información sobre los sonidos de la tetera (en inglés) <a href="http://www.rain.org/~mkummel/stumpers/28sep01a.html">aquí</a>, y en esa misma página hacen referencia al<a href="http://science.nasa.gov/headlines/y2001/ast07sep_2.htm"> experimento de la NASA</a>, ya mencionado. </span><br />
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<span style="font-size: x-small;">Esta entrada <a href="http://joaquinsevilla.blogspot.com/2008/10/el-ruido-de-la-tetera.html">fue publicada por primera vez, en el otro blog, el 26 de octubre de 2008</a></span></div>Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-86565444990558559192012-02-21T04:43:00.000+01:002012-03-01T04:03:37.013+01:00Arroz y convección<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhnIfbDU90fyUf0WedeEc2bVjoiaTcsKQJfSZ5EA7TG7h_TYWoHZXw04xrPUR9ab26VRZ1-dYu7IC31bDrFvyRElU1omedtwHs-WvVC3RmZgR69RqlFup5PDosNP_8QkDmJCUlna4xPVdrU/s1600/CeldasConvecArroz.JPG" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="240" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhnIfbDU90fyUf0WedeEc2bVjoiaTcsKQJfSZ5EA7TG7h_TYWoHZXw04xrPUR9ab26VRZ1-dYu7IC31bDrFvyRElU1omedtwHs-WvVC3RmZgR69RqlFup5PDosNP_8QkDmJCUlna4xPVdrU/s320/CeldasConvecArroz.JPG" width="320" /></a></div>
En casa suelo hacer el arroz en la olla exprés, pero en la casa en que vivimos este año no hay olla, así que volvemos a los pucheros de siempre. El de esta noche, tras dejarlo reposar ha quedado como muestra la foto adjunta. No la pongo para demostrar el punto en el que ha quedado el arroz, sino por la curiosidad de ese conjunto de puntitos que se aprecian, agujeros en la masa de arroz. </div>
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¿De dónde salen esos agujeros? se trata de la traza que han dejado las "celdas de convección" del agua en la que ha cocido el arroz. La convección es el movimiento que se produce en los fluidos cuando se los calienta localmente, y se debe a que el fluido caliente es menos denso que frío. El aire caliente sube, y el hueco que deja lo ocupa aire más frío de alrededor. Los radiadores de la calefacción ponen en movimiento el aire de ese modo, lo que suele notarse con los años por el polvo que va arrastrando esa corriente y que dibuja sombras en la pared encima de los radiadores.</div>
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjeF7Lb6gprMtWYX3TjOl8Iah8ZizaOyDH5NqP9q0h2n5kbrgy7z7K36GiVnj06ZNXIAErrhpzw9VBpYPPjll2WGLSN9ftZtl_CmW_TOU3X13i5ziaNp8VnWRRkyNhRbpTYbFQ-ij5a3cV0/s1600/Convection_cells.png" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="115" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjeF7Lb6gprMtWYX3TjOl8Iah8ZizaOyDH5NqP9q0h2n5kbrgy7z7K36GiVnj06ZNXIAErrhpzw9VBpYPPjll2WGLSN9ftZtl_CmW_TOU3X13i5ziaNp8VnWRRkyNhRbpTYbFQ-ij5a3cV0/s200/Convection_cells.png" width="200" /></a>Si en vez de tener una fuente de calor puntual (más o menos) como un radiador o una hoguera bajo la chimenea tenemos una fuente extensa la cosa se complica un poco. Es el caso de un poco de agua en el fondo de una cacerola puesta al fuego. Toda la superficie inferior se calienta a la vez y no encuentra un camino directo para subir y ser sustituida por agua de más arriba. Lo que ocurre entonces es que la convección se rompe en "celdas": por unos puntos sube el agua caliente y por otros baja el agua fría. En la figura de la derecha se muestra esquemáticamente como se forman un conjunto de células de convección.</div>
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En el caso del arroz, el agua calentada por la cocina estaba circulando de esa manera: subía por unos puntos y bajaba por otras zonas. Los granos de arroz han ido siendo transportados por ese movimiento y, a medida que se ha consumido el agua por absorción y evaporación, han conservado la forma de ese movimiento. Los huecos que aparecen en la foto como puntos oscuros son las chimeneas por las que subía el agua.</div>
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En condiciones ideales las celdas de convección son todas iguales y se empaquetan dando lugar a formas geométricas. El experimento (no buscado) del arroz ha sido suficientemente tranquilo como para apreciar las celdas, pero no tanto como para que se aprecie en ellas una estructura geométrica muy precisa. </div>
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjY2TWzZU2x6eyANC75FtugtuygiSGRnOd_xniVnWmAWfyxMD07dB6dXKxQuXTPOUjffIbYgPfx_WKBboosZUKbqqAycvXetyngSY58b0dLEZSBdSJ79GoATY3eUEzDk9iiaHgv_5JQsCzi/s1600/Cirrocumulus_to_Altocumulus.JPG" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="150" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjY2TWzZU2x6eyANC75FtugtuygiSGRnOd_xniVnWmAWfyxMD07dB6dXKxQuXTPOUjffIbYgPfx_WKBboosZUKbqqAycvXetyngSY58b0dLEZSBdSJ79GoATY3eUEzDk9iiaHgv_5JQsCzi/s200/Cirrocumulus_to_Altocumulus.JPG" width="200" /></a></div>
En la cocina se pueden ver celdas de convección muy bonitas al calentar una lámina aceite (de entre 3 y 5mm) en una sartén. Otra observación cotidiana debida a celdas de convección la encontramos en determinadas formaciones de nubes: los "borreguitos" o esas veces que parece que se la ha pasado un peine gigante a una nube fina y tenue. En ambos casos se trata de celdas de convección en una lámina de aire en la que flota la nube, que se rompe en esas formaciones. Dependiendo de las condiciones las celdas son bidimensionales (como en el arroz) salen "borreguitos" o son lineales, como churros, y dan lugar a las nubes rayadas. <br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjhf3zNe97ceHYhmW6JNjysgvQAoTt5jOb_ZvaUQtCyq7r6hzcBiQ_DcYaYm28aWrTe-Pg2r7VZuR6Bc9KMJzorwKcddGF3ZNxDK2kQNY40e2hqzxV4uddTZ4y5EQB_BwK_bRtsJZg8C_ew/s1600/cirrocumulus2_big.jpg" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="135" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjhf3zNe97ceHYhmW6JNjysgvQAoTt5jOb_ZvaUQtCyq7r6hzcBiQ_DcYaYm28aWrTe-Pg2r7VZuR6Bc9KMJzorwKcddGF3ZNxDK2kQNY40e2hqzxV4uddTZ4y5EQB_BwK_bRtsJZg8C_ew/s200/cirrocumulus2_big.jpg" width="200" /></a></div>
Las celdas de convección son responsables de multitud de fenómenos meteorológicos y geológicos. De hecho algunos volcanes son algo parecido a los puntitos del arroz sólo que lo que sube es lava. También las manchas solares tienen un origen en cierto modo análogo, solo que con la convección complicada por campos magnéticos. Una última curiosidad es que las fronteras de las celdas de convección dibujan <a href="http://amazings.es/2011/12/23/cada-uno-en-su-region-y-voronoi-en-la-de-todos/" target="_blank">conjuntos de Voronoi de los que hablaba @ClaraGrima hace unas semanas en Amazings</a>. Pero dejémoslo ya que se pasa el arroz.<br />
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<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="315" src="http://www.youtube.com/embed/Kpoko_l34ZE" width="420"></iframe></div>Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-48662679148202065142012-02-19T06:09:00.000+01:002012-02-19T06:09:07.196+01:00Docenas de átomos (moles)<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEge2oI2p9mpv0wSBLGYVMDCax6WNpcvLolnv2GeL590xoLNdVuLGTusJr_JXAZh62k8BJQe6V-mkk-uHoABj0Q_ezI3I4FTbgHJ4KQ2odkVqk1IEfkxry9AQCSUlStOJhoVzS1NrlkI0gA/s1600/moles.JPG" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="226" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEge2oI2p9mpv0wSBLGYVMDCax6WNpcvLolnv2GeL590xoLNdVuLGTusJr_JXAZh62k8BJQe6V-mkk-uHoABj0Q_ezI3I4FTbgHJ4KQ2odkVqk1IEfkxry9AQCSUlStOJhoVzS1NrlkI0gA/s400/moles.JPG" width="400" /></a></div>
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La forma común de comprar huevos es por docenas: paquetes con un número concreto de huevos (obviamente doce). Cuando uno se refiere a átomos, también es común referirse a ellos por paquetes con un número concreto, sólo que en este caso el número es muy grande. Se les podía haber llamado "megadocenas" (o <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Mol" target="_blank">"terapartículas", como sugiere la wikipedia</a>), pero no, razones históricas han hecho que al paquete de átomos se le llame con el esotérico nombre de MOL.</div>
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La culpa de buena parte de los líos que hay con este concepto la tiene su historia, que no sólo es responsable de su nombre, sino también de una extraña definición que hace referencia a lo que pesa un mol de algo. Esa definición tenía sentido cuando se inventó y no se sabía lo de las docenas, pero ahora no merece la pena recordarlo.</div>
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¿Qué es un mol? es una docena en la que en vez de 12 es otro número, grande y con nombre propio, el número de Avogadro <span style="font-family: Calibri, sans-serif; font-size: 11pt; line-height: 115%;">6,022 x</span><span style="font-family: Calibri, sans-serif; font-size: 11pt; line-height: 115%;">10<sup>23</sup></span>. </div>
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Esto venía a propósito de una problema que comentábamos en casa esta tarde: en una disolución de cloruro de calcio (expresada como "molaridad", es decir moles por litro) preguntaban cuántos moles de iones de cloro y calcio habría. La molécula de cloruro de calcio tiene un calcio y dos cloros, igual que la figura de lego tiene una ficha azul y dos blancas. Por cierto, a la izquierda tenemos 1/3 de docena de cloruro de calcio. Evidentemente, si desmontamos las fichas tendremos 4 piezas azules (1/3 de docena) y 8 blancas (2/3 de docena). Del mismo modo si tenía X moles del producto en cada litro, tendré X de calcio y 2X de cloro.</div>
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Fin de "que es un mol". Ahora vamos con lo que pesa, lo que complica un poco la historia.</div>
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Para saber el peso de una docena de huevos no tengo más que saber cuánto pesa un huevo y multiplicar por 12. En este caso sabemos por cuanto hay que multiplicar, el número del tal Avogadro (Nav), luego sólo nos queda saber cuánto pesa un átomo. Pero ahí está el problema, nunca nadie ha pesado un átomo. Mediante procedimientos indirectos se pueden saber las relaciones de pesos entre unos y otros, pero falta una unidad de referencia. Históricamente se tomo como unidad el átomo de hidrógeno (y después 1/12 del isótopo 12 del carbono, tecnicismos orientados a la precisión), pero seguimos con la duda, ¿cuánto pesa un átomo de hidrógeno (o el doceavo ese del carbono)? Pues para hacer las cuentas fáciles decimos que pesa una unidad, una "unidad atómica de masa". Así ya sabemos que el helio pesará 2, y el carbono 12 (el isótopo 12). ¿Pero cuánto es eso en gramos? ¿Cuál es la masa de una "unidad atómica de masa"? Aquí viene la genialidad (y la madre de buena parte del lío que se hacen miles de estudiantes ocn estas cosas) definimos 1 u.a.m. como 1/Nav gramos. Es decir que si juntamos el Nav de átomos de hidrógeno en total tendrán una masa de 1 gramo. Y el Nav de átomos de helio tendrá una masa de 2 gramos y así sucesivamente. Las docenas de huevos más gordos pesan más que las de huevos más pequeños, evidentemente. </div>
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Con este razonamiento hemos llegado a saber que un mol de una sustancia pesa lo mismo, en gramos, que un átomo de esa sustancia en unidades atómicas de masa. Pero si le damos la vuelta a todo e intentamos comenzar la explicación a partir de esta "definición" de mol va a estar muy jorobado entender nada.</div>
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<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="315" src="http://www.youtube.com/embed/pbN2Qvh5ORI" width="420"></iframe></div>
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Me ha costado encontrar un vídeo dónde se separara lo que es y lo que pesa el mol, y el mejor que he encontrado es este, y aunque enseguida pasa a la masa, complementa bien lo anterior.</div>Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com4tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-3121844336895562662012-01-25T04:13:00.000+01:002012-01-25T04:13:22.822+01:00Pulgadas y números mixtos<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhdxBqVQTtTZMqQIF-Nia3pS_Mu0NU3CAZlThq1b71X_tOhwpj4B1V4wbZf4NSoOxFkGy3bzRVQZ111qJiQ1VGU3MYPJTKKfFjMDERBYPYzCUYwHrKrdV_YlIMScPupQ3FKNGcxMrq4oeH6/s1600/gas-prize.jpeg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEhdxBqVQTtTZMqQIF-Nia3pS_Mu0NU3CAZlThq1b71X_tOhwpj4B1V4wbZf4NSoOxFkGy3bzRVQZ111qJiQ1VGU3MYPJTKKfFjMDERBYPYzCUYwHrKrdV_YlIMScPupQ3FKNGcxMrq4oeH6/s1600/gas-prize.jpeg" /></a></div>
En las gasolineras americanas ponen los decimales del precio como una fraccioncita pequeña; igual ocurre con otros precios en tiendas, los valores de las acciones en la bolsa, etc. Esas cantidades están expresadas como "números mixtos", números en los que se presenta por un lado la parte entera, y por otra el resto en forma de fracción (a la derecha y en más pequeño). Nunca había reparado en los números mixtos hasta que mi hijo de 10 años ha tenido que aprender a manejarse con ellos en la escuela (en este curso de expatriación). ¿Por qué son tan comunes en Estados Unidos y no en Europa?<br />
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El sistema de medida que utilizamos es diferente, en USA no se usa el sistema métrico. Pero no nos olvidemos del apellido: <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Sistema_M%C3%A9trico_Decimal">sistema métrico decimal</a>. El sistema imperial británico ni es métrico ni es decimal. Esto último quiere decir que una unidad no se divide en 10 partes sino de otra forma. Por ejemplo en las medidas de longitud (ver la regla de la figura) se divide en mitades sucesivamente: mitades, cuartos, octavos y dieciseiavos. Así, resultado de una medida es directamente un número mixto. Por ejemplo, en la figura vemos que 4 cm corresponden aproximadamente a 1 pulgada y 9/16 (la línea pequeña a la derecha de la mitad entre 1 y 2 pulgadas).<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjyJQvMIPpqhaYPsOv_xrFdN0u7tV6GkGm9bRAfrWWQb88MUDqfybJdbhVnvjmfhryXo8p-G6ocPq57FfEKEZnMcqF-4Sya2LaQiTPlxqH2eIeTkiVkPsE2BbRZXk5bALXUxukz7_nvxWHh/s1600/Inches.jpg" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="241" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEjyJQvMIPpqhaYPsOv_xrFdN0u7tV6GkGm9bRAfrWWQb88MUDqfybJdbhVnvjmfhryXo8p-G6ocPq57FfEKEZnMcqF-4Sya2LaQiTPlxqH2eIeTkiVkPsE2BbRZXk5bALXUxukz7_nvxWHh/s320/Inches.jpg" width="320" /></a></div>
Cuando la unidad de medida siguiente siempre es un décimo de la anterior, la representación decimal es evidente. Por eso los usuarios del sistema decimal utilizamos los números decimales para representar las medidas: es que el resultado de una medida sale directamente en esa representación. Mientras que en cualquier otro caso la representación más inmediata es el número mixto. Bueno, también podríamos usar números en base 16 (y así tendríamos la misma lógica que con los decimales) pero la historia no ha ido por ese camino (al menos recientemente, porque los Sumerios o los Mayas no estaban tan "decimalizados")</div>
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Otra consecuencia de que el sistema no sea decimal es la proliferación de nombres. El sistema decimal resolvió el asunto con los prefijos que indican las sucesivas potencias de diez: deci, centi, mili, etc. dividiendo; deca hecto, kilo, etc. multiplicando. Y esos prefijos se aplican a todas ls magnitudes. En cambio en <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/United_States_customary_units">el sistema americano</a> cada unidad tiene su nombre: la pulgada para las cosas pequeñas, si se trata de algo más grande pies (1 pie = 12 pulgadas), y si es algo más grande la yarda (1 yarda = 3 pies) y si es algo muy largo ya la milla (1 milla = 5.280 pies). Para la vida cotidiana no puede uno andar haciendo las conversiones, más bien tienes que hacerte la idea mental de cada una de las unidades.<br />
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<a href="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh3TN9IMYZyLI0xXJz-ecOww2W4L_juEdrYz5N2Jk3YbdxWJ_Ssg7YVBvAIsw5MTArrJpe-4vYyzD4IO3iiNTWYhKhQ2RhM-JIxMf03EUWTLGJn4BrvgQkA1XemRWhp_UzZ6I_8kJrTqdc_/s1600/cooking-measurements.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="213" src="https://blogger.googleusercontent.com/img/b/R29vZ2xl/AVvXsEh3TN9IMYZyLI0xXJz-ecOww2W4L_juEdrYz5N2Jk3YbdxWJ_Ssg7YVBvAIsw5MTArrJpe-4vYyzD4IO3iiNTWYhKhQ2RhM-JIxMf03EUWTLGJn4BrvgQkA1XemRWhp_UzZ6I_8kJrTqdc_/s320/cooking-measurements.jpg" width="320" /></a><br />
Y si los nombres de las unidades de longitud son algo enrevesados, lo de <a href="http://en.wikipedia.org/wiki/United_States_customary_units">las de volumen</a> (o capacidad) es algo pavoroso. En las casas siempre hay juegos de "cups" y "teaspoons" con sus respectivas fracciones para poder cocinar interpretando las recetas. Uno ya se hace a la idea de que una pinta es una buena cerveza, 8 onzas fluidas es <a href="http://www.aisleate.com/ProductImages/n655.jpg">la botella tradicional de Cocacola (pequeña)</a> y un galón es un bidón (poco más de 4 litros).</div>
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En resumen, la utilidad de los números mixtos deriva de no utilizar un sistema decimal de pesos y medidas, lo que además conlleva una considerable complejidad en la denominación de las unidades utilizadas. Uno empieza realmente a valorar la simplicidad de los decimales cuando los echa de menos.</div>Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com3tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-84749942254813850312012-01-08T17:05:00.000+01:002012-01-08T17:05:24.092+01:00Te presento a los elementosUna canción, y precioso vídeo, de un grupo musical originario de Atlanta, They might be giants, en la que presentan los elementos químicos:<br />
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<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="315" src="http://www.youtube.com/embed/Uy0m7jnyv6U?rel=0" width="420"></iframe>
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Este grupo tiene una serie de canciones (un disco entero, al menos) dedicados a temas científicos de nivel juvenil. ¡Y son buenas canciones!Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-20622879716517127822012-01-05T04:45:00.000+01:002012-01-05T04:55:58.161+01:00Con las heladas hay más descargas de electricidad estática<div style="text-align: justify;">
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<a href="http://1.bp.blogspot.com/-ifMpVxJh6IA/TwUUblMIwBI/AAAAAAAAALw/816CyUXtGfQ/s1600/ESD.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" src="http://1.bp.blogspot.com/-ifMpVxJh6IA/TwUUblMIwBI/AAAAAAAAALw/816CyUXtGfQ/s1600/ESD.jpg" /></a></div>
Anoche llegó a -7ºC la temperatura en Atlanta, parecido hizo en Pamplona el 14 de diciembre de 2009, cuando <a href="http://joaquinsevilla.blogspot.com/2009/12/ojo-el-frio-facilita-las-descargas-de.html" target="_blank">se publicaba por primera vez la entrada</a> que adapto ahora.<br />
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Por si no os habíais fijado, las <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Descarga_electrost%C3%A1tica">descargas de electricidad estática</a>, esas chispitas que sentimos a veces al darle la mano a alguien o al tocar un coche u otro objeto metálico, ocurren con mucha frecuencia cuando la temperatura ambiente está por debajo de cero.<br />
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Las descargas de electricidad estática son chispas, paso de corriente eléctrica a través del aire, que se producen entre dos puntos con cargas eléctricas de distinto signo: la mano de quien las sufre y la de un amigo, o la puerta del coche o lo que sea. Los dos cuerpos cargados van acercándose y cuando la distancia es suficientemente pequeña salta la chispa. En casos en que las acumulaciones de carga son inmensas, las chispas pueden recorrer espacios muy grandes, es el caso de los rayos: chispas entre nubes (o nube y suelo) que acumulan cantidades inmensas de carga.<br />
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La materia está compuesta por cargas eléctricas que tienden a estar siempre equilibradas, la misma cantidad de unas y de otras, quedando el objeto <span style="font-style: italic;">neutro</span>. Sin embargo el rozamiento de unos respecto de otros cambia cargas de sitio, dejando unos cuerpos cargados respecto de otros. A esa carga se le llama electricidad estática en contraposición con la corriente eléctrica, dónde las cargas están moviéndose por los cables.<br />
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<a href="http://4.bp.blogspot.com/-3gZi7dppQSs/TwUahu6pasI/AAAAAAAAAL8/nah6uCrciGY/s1600/Slide7.GIF" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="240" src="http://4.bp.blogspot.com/-3gZi7dppQSs/TwUahu6pasI/AAAAAAAAAL8/nah6uCrciGY/s320/Slide7.GIF" width="320" /></a></div>
Las acumulaciones de carga que produce el rozamiento tienden a neutralizarse más o menos rápido. Esa neutralización normalmente se produce de forma suave a través de las superficies de los objetos, que, aunque no lo notemos, están recubiertas de una película de aire y humedad. Cuando la humedad relativa del aire es baja las superficies se secan y se hacen menos conductoras, entonces las cargas acumuladas tienen más dificultad para encontrar caminos por los que circular hasta neutralizarse de forma suave. Quedan más tiempo acumuladas y, por tanto, es más probable que haya un encuentro fortuito de cuerpos con cargas diferentes y salte la chispa.<br />
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No son muy habituales las situaciones meteorológicas en las que la humedad relativa del aire sea muy baja. La más común ocurre cuando hace mucho frío. La cantidad de agua que le cabe al aire depende de la temperatura: cuato más frío el aire menos agua cabe, y a partir del punto de congelación no le cabe nada, el aire bajo cero está totalmente seco. Por eso los congeladores hacen hielo (o lo hacían antes de los <a href="http://nofrost.blogia.com/2004/121203-sistema-no-frost.php">sistemas <i>no frost</i></a>), cada vez que lo abres entra aire de fuera con algo de humedad y al cerrarlo se enfría y precipita su agua en forma de hielo, y así día tras día, pero no se trataba ahora de neveras.<br />
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Así pues en temporadas de heladas profundas y duraderas la humedad relativa del aire se hace muy baja, con ello las superficies se secan y disminuyen las vías de descarga de las zonas cargadas por el rozamiento. Es por eso que con ese tiempo se hacen más probables las descargas de electricidad estática.<br />
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<a href="http://1.bp.blogspot.com/-MSKCYL6WZT8/TwUcR8364iI/AAAAAAAAAMI/fJ8xkqC15vk/s1600/ESD10A+-+ESD+Protected+Area+Signs.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="150" src="http://1.bp.blogspot.com/-MSKCYL6WZT8/TwUcR8364iI/AAAAAAAAAMI/fJ8xkqC15vk/s200/ESD10A+-+ESD+Protected+Area+Signs.jpg" width="200" /></a></div>
Las descargas de estática también se favorecen con los zapatos de suelas gordas de goma que evitan la descarga suave hacia el suelo y con tejidos acrílicos (moquetas o jerséis) que producen un rozamiento especialmente bueno para producir cargas.<br />
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Las chispas de estática tienen poca energía, la carga que acumulamos las personas nunca es demasiado grande, por eso aunque produzcan una sensación desagradable, son inofensivas. Son inofensivas para las personas, pero no para dispositivos electrónicos en los que se manejan corrientes muy pequeñitas. Por eso en los laboratorios en los que se trabaja con componentes y equipos sensibles a las descargas de estática (electrostatic discharges o ESD en inglés) hay que tomar precauciones especiales para evitarlas.<br />
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<span style="color: #666666; font-size: 85%;">Por cierto, <a href="http://www.nefab.com/Packaging_Information_ESD_Electro_Static_Discharge.aspx">la primera foto es de aquí</a>.la <a href="http://focuslab.lfp.uba.ar/Extension/Rayos_y_Centellas/">segunda de aquí</a> y la <a href="http://www.safety-selector.co.uk/electrical-safety/anti-static-products/esd-protected-area-signs">tercera de aquí</a>.</span></div>Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com1tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-74170961978830154742012-01-01T18:12:00.000+01:002012-01-01T20:37:28.955+01:00Por qué el año comienza justo hoy<div class="separator" style="clear: both; text-align: center;">
<a href="http://4.bp.blogspot.com/-aOSVNlUHVrc/TwB8CVafhSI/AAAAAAAABps/1s_9grA5UmY/s1600/calendario_juliano_gregoriano+novo.jpg" imageanchor="1" style="clear: left; float: left; margin-bottom: 1em; margin-right: 1em;"><img border="0" height="400" src="http://4.bp.blogspot.com/-aOSVNlUHVrc/TwB8CVafhSI/AAAAAAAABps/1s_9grA5UmY/s400/calendario_juliano_gregoriano+novo.jpg" width="261" /></a></div>
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Desde pequeños estamos acostumbrados a que el tiempo está muy pautado: semanas de 7 días, meses de 30 o 31 y años de 12 meses. Son períodos importantes, porque marcan cuando llegarán los momentos de libertad provisional: fines de semana y las vacaciones.</div>
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Esa estructura de organización del tiempo, sin embargo, ni es la única posible, ni ha sido así siempre. La construcción del calendario tal y como lo utilizamos hoy ha sido un proceso histórico complejo y lleno de anécdotas.</div>
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Hay tres movimientos astronómicos que percibimos claramente: la sucesión de días y noches, la sucesión de las estaciones y la de las fases de la luna. Esas periodicidades corresponden al giro de la tierra sobre si misma, a su desplazamiento alrededor del sol, y al giro de la luna alrededor de la tierra. A cada vuelta (cada período) de esos movimientos le llamamos día, año y mes (lunar) respectivamente. Por otro lado, no ha habido suerte y esos movimientos son independientes entre si, con lo que no se corresponden un número exacto de veces. Por ejemplo, el número de días en un año es de 365,242189074.</div>
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A corto plazo todo lo medimos en días, pero a largo... Mientras los seres humanos eran más bien nómadas y ganaderos el mes lunar era el período dominante, mientras que la agricultura necesita de una organización anual, dado que el clima del que dependen las cosechas sigue ese período. Los egipcios establecieron el año, el calendario solar como fundamental (en detrimento del mes). El siguiente paso fue establecer el número de días y alguna estructura entre ellos, que al ser tantos, ir contando de uno a 365 es poco eficaz. Los grandes hitos en este proceso los marcaron Julio Cesar y el Papa Gregorio XIII, dando lugar a los calendarios juliano y gregoriano respectivamente. Por tener una idea, el juliano se estableció en el 46 a.C. y el gregoriano en 1582. La principal diferencia es el cálculo de los años bisiestos para ajustar el número de días en un año sin que se produzcan desfases excesivos.</div>
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Pero además de las grandes calendarios con nombre, se fueron instaurando reformas poco a poco, unas que triunfaron y otras que nunca llegaron a cuajar realmente. La estructura en 12 meses y sus nombres proceden de los romanos, de su calendario clásico, anterior al establecimiento del calendario juliano. Algunos nombres de meses se pusieron en honor a sus dioses (junio por juno o marzo por marte) y otros por su número de orden, como septiembre (el séptimo) u octubre (el octavo). Claro que entonces empezaban a contar en marzo, por eso septiembre era el séptimo, y no el noveno como ahora. </div>
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<a href="http://2.bp.blogspot.com/-u9cs-_WUnH8/TwCTnqWk5AI/AAAAAAAAALk/X6KKgn2V27k/s1600/20070717klphisuni_198_Ies_SCO.jpg" imageanchor="1" style="clear: right; float: right; margin-bottom: 1em; margin-left: 1em;"><img border="0" height="309" src="http://2.bp.blogspot.com/-u9cs-_WUnH8/TwCTnqWk5AI/AAAAAAAAALk/X6KKgn2V27k/s320/20070717klphisuni_198_Ies_SCO.jpg" width="320" /></a></div>
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La evolución del calendario se guía por la concordancia entre días y años, pero el punto de comienzo continua siendo totalmente arbitrario. Diferentes países fueron cambiando desde el inicio de marzo de la tradición clásica al comienzo de enero. En España se generaliza en el siglo XVII, mientras que en Inglaterra no se decretó hasta 1752.</div>
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Tras la revolución rusa, Lenin decretó un calendario que rompiera con tradiciones pasadas y que ayudara a estructurar el trabajo de otra forma. La modificación no cuajó y se acabó derivando en el calendario gregoriano 11 años después. Ninguna de las modificaciones afectaba al momento de comienzo del año. El único esfuerzo por hacer que el comienzo del año tuviera alguna relación con la naturaleza fue el del calendario revolucionario francés, que lo hacía coincidir con el equinocio de otoño. Ese esfuerzo racionalista de los ilustrados revolucionarios no triunfó. </div>
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Por tanto la respuesta es que el año comienza hoy por una colección de carambolas históricas sin relación con eventos naturales.</div>
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Fuentes: Wikipedia (<a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Calendario_juliano" target="_blank">juliano</a>, <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Calendario_gregoriano" target="_blank">gregoriano</a>, <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Calendario_revolucionario_sovi%C3%A9tico" target="_blank">revolucionario soviético</a>, <a href="http://es.wikipedia.org/wiki/Calendario_republicano_franc%C3%A9s" target="_blank">republicano francés</a>), <a href="http://www.astronomos.org/2010/05/06/el-origen-del-calendario/" target="_blank">astrónomos.org</a> y <a href="http://www.elmundo.es/elmundo/2011/12/26/ciencia/1324904754.html" target="_blank">Rafael Bachiller en El Mundo</a> (artículo del mismo día sobre el mismo tema, del que he sabido cuando lo tenía casi acabado)<br />
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<b>ACTUALIZACIÓN</b>: Mi falta de originalidad es total, ver estas dos estupendas entradas sobre el mismo tema: <a href="http://www.microsiervos.com/archivo/ciencia/por-que-ano-empieza-1-enero.html" target="_blank">Microsiervos</a> y <a href="http://emosqueira.wordpress.com/2010/12/29/los-espanoles-somos-los-culpables-de-que-el-ano-empiece-el-1-de-enero-y-por-que-este-no-coincide-con-la-navidad-y-el-solsticio-de-invierno/" target="_blank">Eduardo Mosquira´s</a> blog. </div>Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com2tag:blogger.com,1999:blog-3866412736375110419.post-76120220242065990772011-12-25T18:35:00.000+01:002011-12-25T18:35:23.131+01:00Estimando el peso de un millón de dolares<div style="text-align: justify;">
La cantidad de información que uno tiene en la cabeza es limitada; ni podemos ni tiene sentido recordar miles de datos. Lo bueno es que a partir de un conjunto pequeño de ellos podemos construir otros con facilidad, probablemente no con una gran precisión, pero suficiente para muchas aplicaciones. Ese proceso de elaborar información cuantitativa de forma aproximada se llama "estimar".</div>
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Una de las cosas que más les molesta a los profesores es que los alumnos den por buenos resultados de ejercicios que fallan por muchísimo. Lo que molesta tanto no es que haya un fallo en la resolución del ejercicio, eso nos pasa a todos, sino que no se tenga el sentido común de observar que el resultado es absurdo. Antes de hacer los cálculos detallados, una estimación nos dirá por dónde anda el resultado. Si lo que nos sale es 1000 veces mayor o menor algo está mal. Procede corregirlo o, al menos, escribir una nota que demuestre que somos conscientes de que algo hemos hecho mal (y la razón por la que lo sabemos).</div>
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A continuación dejo el vídeo (1,5 minutos) sobre la estimación del peso de un millón de dólares que me ha sugerido este comentario:</div>
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<iframe allowfullscreen="" frameborder="0" height="315" src="http://www.youtube.com/embed/-zexOIGlrFo?rel=0" width="560"></iframe></div>
<br />Joaquín Sevilla (@upna)http://www.blogger.com/profile/06126156829513754309noreply@blogger.com0