miércoles, 25 de noviembre de 2015

100 años no es nada...

Se cumplen 100 años desde que mi querido hermanito ennunció la Teoria de la Relatividad.
¡Cómo pasa el tiempo! y parece que fue ayer...
¡Cuantas cosas y cuantos inventos dieron lugar desde entonces!
Ese GPS que todos llevamos en el bolsillo tiene mucho que ver esto.
Para explicar la teoría en dos minutos este vídeo:



¿Os aclarasteis un poco?

miércoles, 17 de junio de 2015

El color de los fuegos artificiales


Empieza el verano, y las fiestas de prao. ¿Qué es una fiesta sin fuegos artificiales? ¿Cómo se producen estos colores?
Estos se deben a la luminiscencia de ciertos metales. Cuando estos se calientan, a la llama, o en una explosión, sus electrones saltan a un nivel de energía más alto. Cuando vuelven al estado fundamental, emiten energía con unas frecuencias de luz específicas.
Cada metal tiene un único espectro de emisión. Como puedes ver en las fotos, la banda más prominente en el espectro coincide con el color de los fuegos artificiales. Los colores se vuelven más brillantes con la adición de un elemento que done un electrón, como por ejemplo el cloro.


 

 

 


 

Los metales por si solos no lo hacen por mucho que brillen. Necesitan ser excitados. Pólvora (que contiene nitratos como KNO3) origina oxigeno de la rápida combustión del carbón vegetal, creando las expansión de un gas “EL BOOM”, generando la energía necesaria para que ocurra la luminiscencia, ”EL OHHHH”. E l aluminio tiene un papel especial, emite una luz blanca brillante, y además hace chispas


martes, 14 de abril de 2015

Relación entre la biología y la física

Para mis alumnos que quieren estudiar medicina, y no entienden porque deben que estudiar física. Esto los escribió el premio Nobel Richard P. Feynman, en su libro: Seis piezas fáciles.

...Si consideramos más de cerca los procesos de la biología de los animales vivos vemos muchos fenómenos físicos: la circulación de la sangre, el bombeo, la presión, etc. Están los nervios: sabemos que está sucediendo cuando pisamos una piedra puntiaguda, y que de un modo u otro la información viene de la pierna. Es interesante como sucede esto. En un estudio de los nervios, los biólogos han llegado a la conclusión de que los nervios son tubos muy finos con una pared compleja y muy delgada; las células bombean iones a través de esta pared, de modo que hay iones positivos en el exterior y iones negativos en el interior, como en un condensador. Esta membrana tiene una propiedad interesante, si se descarga en algún lugar, es decir, si algunos de los iones son capaces de atravesarla en un lugar, de modo que la tensión eléctrica se reduce en ese punto, la influencia eléctrica se hace sentir en los iones próximos y afecta a la membrana de tal forma que hace que los iones también la atraviesen en puntos vecinos. Esto, a su vez, afecta a las zonas situadas un poco más lejos, etc.; y así hay una onda de penetrabilidad de la membrana que recorre la fibra cuando es excitada en un extremo al pisar la piedra puntiaguda. Esta onda es análoga en cierto modo a una larga hilera de fichas de dominó verticales; si se empuja una ficha en un extremo, está empuja a la siguiente, etc.




  Por supuesto esto transmitirá solo un mensaje a menos que las fichas de dominó se pongan de pie de nuevo; y de forma análoga, en las células nerviosas existen procesos que bombean de nuevo los iones lentamente para dejar al nervio dispuesto para el próximo impulso. Así es como sabemos lo que estamos haciendo (o la menos donde estamos). Por supuesto, los efectos eléctricos asociados a un impulso nervioso deben ser registrados con instrumentos eléctricos, y puesto que hay efectos eléctricos, la física de los efectos eléctricos ha tenido mucha influencia en la compresión de este fenómeno.

lunes, 9 de febrero de 2015

Acerca de la ciencia...

No, no hay engranajes internos; la naturaleza, tal como la entendemos hoy, se comporta de tal modo que es fundamentalmente imposible hacer una predicción precisa de qué sucederá exactamente en un experimento dado. Esto es algo horrible; de hecho, los filósofos habían dicho antes que uno de los requisitos fundamentales de la ciencia es que siempre que ustedes se fijen las mismas condiciones debe suceder lo mismo. Esto sencillamente no es cierto, no es una condición esencial de la ciencia. El hecho es que no suceden las mismas cosas, que solo podemos encontrar un promedio estadístico de lo que va a suceder.

Seis piezas faciles
Richard P. Feynman

martes, 23 de septiembre de 2014

Cuando Mendeleyev cayó de la burra

Cuando Mendeleyev nació en 1834, la química aún estaba en pañales. La razón de este retraso, respecto a otras materias como las matemáticas, la física o la biología, es la misma dificultad que tienen hoy en día los estudiantes de secundaria, que no se ve. Es decir, a nivel macroscópico se observa que la materia cambia, pero no se sabía por qué.
Así los astrónomos tenían todo lo que necesitaban ante sus ojos. Con los estudios de Kepler y Galileo, Newton construyó su teoría sobre la gravitación universal. El microscopio abrió las puertas a los biólogos, que observaban nuevas formas de vida, pero de poco le servía a los químicos. El problema de la alquimia, que es como entonces se llamaba, es que no comprendía la estructura de la materia, ni la forma con que las sustancias se relacionan entre sí.
Fue un contemporáneo de Newton, Boyle, uno de los primeros en desarrollar la química como ciencia, con su concepto de elemento químico. Aunque este concepto no era nuevo, si el significado que le daba era muy diferente. Para el, un elemento era una sustancia que no podía ser descompuesta en otras. Un elemento podía combinarse con otro y formar un compuesto; un compuesto podía separarse en sus elementos constituyentes. La prueba de lo que era o no un elemento debían decidirse mediante un experimento práctico, y no solo por deducción.
La química tubo un importante auge en el siglo XVIII con Lavoisier, con él la química adquirirá el lenguaje y los conceptos necesarios para transformarse en un ciencia respetable. En 1787 publicó en colaboración de otros químicos franceses Methode de nomenclature chimique, donde se establecían las normas para nombrar las sustancias químicas y son la base de la nomenclatura actual. Lo malo es que con la revolución francesa le cortaron la cabeza.
A finales del siglo XVIII y principios del XIX, Daltón (el primero en describir el daltonismo que el mismo padecía) comprendió que los elementos estaban compuestos de partículas diminutas, que las de un mismo elemento tenían la misma masa, y las de elementos diferentes tenían masas diferentes. La combinación de elementos tenía lugar a nivel de partículas individuales. Como estas se parecían a las descritas por Demócrito en la antigüedad, decidió llamarlas igual: átomos.
Entre 1800 y 1900 fueron descubiertos más de la mitad de los elementos que conocemos ahora, habían determinado sus masas atómicas relativas y muchas de sus propiedades. Existía la necesidad de colocarlos de alguna manera, de agrupar juntos los elementos de características similares.
Esto nos sitúa en 1869. Mendeleyev, ya profesor de química de la universidad de San Petersburgo, sabía que ciertos elementos compartían propiedades similares, e intentaba clasificar los elementos según sus propiedades. Se le ocurrió escribir los nombres y los pesos de los elementos conocidos, en unas tarjetas que ordenaba una y otra vez. (Como si fuesen las cartas de una baraja y estuviese haciendo un solitario que no le salía). Cuentan que tenía que hacer un viaje, sabía que estaba cerca de la solución, y temía que si no la encontraba antes de marchar, perdería la concentración y no daría con la solución. Durante tres días y tres noches luchó con el problema, hasta quedar atontado y se durmió. Mientras dormía su cerebro siguió barajando las cartas, y al despertar se dio cuenta de la solución:
Los elementos podían colocarse en filas, en orden ascendente según sus pesos atómicos, y en columnas verticales según sus propiedades…dejando huecos donde las pautas parecían requerirlos.
Mendeleyev colocó sus cartas de los elementos, con sus propiedades químicas (teniendo en cuenta que alguno de sus pesos atómicos eran incorrectos). Y pudo adivinar la existencia de tres elementos desconocidos y hasta describir sus propiedades: el galio (1875), el escandio (1879) y el germanio (1886).
Desde que creo su tabla, esta ha sido modificada, ya que él sólo conocía 63 elementos de los 109 elementos actuales. Descubrió la relación fundamental entre los elementos, cuando aún se desconocía la naturaleza eléctrica de la materia:



martes, 11 de marzo de 2014

¿Es verdad que los desagües van en dirección contaría que en América? (Bart Simpson en Australia) A mayor escala: ¿Sienten los esquiadores la aceleración de Coriolis?

Durante la primera guerra mundial, los alemanes y los ingleses mantuvieron un combate naval en las proximidades de las islas Malvinas, situadas en el hemisferio sur. En el combate, los disparos de los ingleses no alcanzaban a los barcos enemigos, sino que se desviaban hacia la izquierda por alguna razón misteriosa. Esta razón se la conoce como la fuerza de Coriolis. Los cañoneros ingleses conocían el efecto, pero estaban acostumbrados a trabajar en el hemisferio Norte, donde un cuerpo que se mueve horizontalmente se desvía hacia la derecha.
Esta es una fuerza aparente, que surge de la aceleración de la Tierra en rotación. Depende de la velocidad angular de la tierra y de la velocidad de la partícula en movimiento. Hace que observemos una desviación en el movimiento de la partícula, cuando el sistema de referencia esta sobre la superficie de la Tierra. 
Si la Tierra estuviera en reposo, una partícula se movería en línea recta. Pero como está rotando, desde el punto de vista de los observadores terrestres, la partícula tiene una aceleración que desvía la trayectoria.
Se ha confirmado el efecto de Coriolis, como era de esperar, en movimientos libres a gran escala, con largas distancias y tiempos prolongados, como es el caso de proyectiles, aviones, péndulos, y movimientos de grandes masas de fluidos como vientos, ciclones y corrientes marinas.
Esto ha dado lugar a afirmar, erróneamente, que los remolinos de los desagües se mueven en direcciones opuestas en los dos hemisferios. Incluso en el capítulo de los Simpson, Bart vs Australia, Bart pregunta si esto es verdad.
Al ser la velocidad de rotación de la Tierra mucho más lenta que la del desagüe, el efecto de Coriolis es demasiado débil, ya que produce una aceleración diez millones de veces inferior a la de la gravedad, y sus efectos se ven eclipsados fácilmente, por ejemplo, mediante una leve inclinación de la bañera.
Sorprendentemente, la aceleración de Coriolis ejerce un efecto importante en todo aquel que sale a pasear, o al menos lo haria si no fuera por el rozamiento de los pies en el suelo. Haciendo números, si una persona camina cuesta abajo unos 1600 m. deslizandose por un suelo helado, se desviará de su camino unos 165 m. Existe la teoria de que los pingüinos de la Antartida contrarestan este efecto desviándose hacia la izquierda.
Y ahora me pregunto: Los esquiadores cuando descienden por las pistas, ¿Sienten la aceleración de Coriolis?