Ya estamos otra vez, cada ciclo solar el ritual se repite. Las teorías apocalípticas y conspiratorias se prodigan y, si además, algún gobierno lanza una advertencia, las noticias sensacionalistas se disparan y la cosa pasa a mayores así que no falta quien se asusta y comienza a hacer acopio de comida, agua, etc.
Hay un antiguo "dicho" español que, aún siendo un tanto tajante, define muy bien la situación. Dice así: la ignorancia es la madre del atrevimiento.
Y es verdad, porque el profundo desconocimiento que tenemos sobre el funcionamiento del astro rey nos lleva a ver catástrofes humanas donde, como mucho, sólo hay posibles desastres económicos.
El Sol, cada cierto tiempo, lanza al espacio potentes vientos que, dada su naturaleza, pueden afectar a la Tierra y a la vida de sus pobladores.
¿Cómo? pues explicado de una manera bastante simple, lo que ocurre es que estas tormentas solares pueden afectar, de forma importante, a las comunicaciones terrestres y eso puede degenerar en serios problemas económicos a todos los niveles.
Pero esto no es nuevo, el Sol lleva comportándose así desde hace 4.500 millones de años y aquí sigue él y aquí seguimos nosotros.
¿Por qué ahora es tan importante?
Porque las repercusiones de las comunicaciones electrónicas como las de "GPS", hoy en día, son, más que importantes, indispensables y si el sistema "se viene abajo" a nivel general, la economía mundial lo puede acusar.
Así que algunos gobiernos "se ponen las pilas" y "por si acaso" toman cartas en el asunto, por lo que pueda pasar porque, en realidad, las probabilidades de que esto ocurra es bajo, menor al 15%.
Así que emiten leyes y ponen sobre aviso a todas las corporaciones implicadas aunque el riesgo sea sólo de carácter económico.
Bien, una vez explicado esto podemos pasar, también, a explicar las razones físicas del comportamiento del Sol.
Ahora dejamos a un lado el mundo de las especulaciones y entramos, de lleno, en el de la Astrofísica.
Vamos a explicar tres tipos de efectos que se producen en el Sol.
1) El diferencial de rotación
2) La convección térmica
3) Efecto dinamo
El Sol está formado por lo que podríamos llamar el "el cuarto estado de la materia" .
El plasma, no es sólido ni líquido, si podríamos coger un trozo entre las manos (lo que es totalmente imposible) se comportaría como una gelatina que se escapará entre nuestros dedos.
Nuestra estrella tiene una masa de 330.000 veces la de la Tierra. Como es natural, la mayor parte de ella se encuentra en su ecuador. Así que cuando gira, el ecuador tiene más inercia y gira más deprisa que los polos.
En otras palabras, el Sol no es compacto y, todo él, no gira a la misma velocidad. El ecuador tarda 26 días terrestres en dar una vuelta completa mientras que los polos tardan algo más de 30.
A este efecto, en Astronomía, se le llama diferencial de rotación.
Vamos ahora con el segundo efecto.
Un ejemplo de convección térmica lo podemos observar cuando calentamos agua en un puchero. Primero se calienta el agua inferior, la que está más cerca de la fuente de calor. Después el agua caliente sube a la superficie y baja el agua fría y el ciclo se repite hasta que se calienta todo el agua.
Si echamos un pequeño trozo de papel dentro del puchero, durante este proceso veríamos cómo este describe bucles dentro del agua.
Pues bien, el Sol (como puedes ver en la foto superior) tiene una zona convectiva donde la energía, procedente del núcleo, realiza numerosos bucles para atravesarla.
Cuando un astro (sea el que sea) posee diferencial de rotación y convección térmica se produce otro efecto llamado dinamo.
Este efecto consiste en que alrededor del astro, en este caso el Sol, se forma un campo magnético con líneas bien definidas como el que ves en la foto siguiente.
Pero estas líneas de fuerza no son estables. Debido al diferencial de rotación las lineas estiran a lo largo del ecuador solar hasta que llegan a un límite. En ese momento, que ocurre cada once años, las líneas "se sueltan" y la polaridad del Sol se invierte.
Es entonces cuando las tormentas solares se prodigan y el Sol las irradia por todo nuestro sistema planetario.
Esto no quiere decir que fuera de los cambios de polaridad solar no haya tormentas, si que se dan pero no son tan fuertes. Yo suelo emplear el siguiente ejemplo para explicarlo: siempre que abrimos una gaseosa sale gas pero si antes de abrirla la agitamos, entonces la cantidad de gas que expulsa es mucho mayor.
Pues cuando el Sol cambia su polaridad es como si "una mano gigante" agitara nuestra estrella.
Estas tormentas...¿Son peligrosas? Pues sí y mucho, Si no fuera porque la Tierra tiene su propio campo magnético, que nos protege de las tormentas solares, seguramente los humanos no estaríamos viviendo en ella.
Y...¿Cómo es eso de que la Tierra también tiene campo magnético?
¿No hemos quedado que para tenerlo es necesario tener, también, diferencial de rotación y convección térmica?
Pues sí, pero es que en la Tierra también se producen estos dos efectos.
Nuestro planeta posee un núcleo sólido de hierro y níquel de más de 2000 km de diámetro.
Y otro, exterior a él, formado por los mismos materiales pero fundidos y a una temperatura no inferior a los 6000°.
Luego, alrededor de estos, vienen las capas rígidas. Pero este manto fundido de hierro y níquel no gira a la misma velocidad que la parte sólida de la Tierra (diferencial de rotación) y además transmite el calor de forma convectiva.
Así que la Tierra genera un campo magnético que lleva protegiéndonos 4.500 millones de años de las tormentas solares, si no fuera por él, la vida en nuestro planeta sería imposible.
Bien, entonces ¿qué consecuencias pueden tener "las temidas tormentas solares" sobre nuestro sistema solar?
Pues aunque a algunos fanáticos de "las teorías destructivas" no les guste, hay que decir que limpian el sistema solar.
Conviene tener en cuenta que desde el espacio exterior pueden llegar, hasta nosotros, radiaciones y agentes extraños que pueden ser perjudiciales para nosotros.
Tenemos que preguntarnos: ¿si no hubiera "estas limpiezas", nosotros seguiríamos aquí?
Otra consecuencia de las tormentas solares son las bellísimas auroras boreales que se pueden observar en los polos terrestres. La diferencia está en que durante los cambios de polarización del Sol, las auroras se pueden ver, en la Tierra, en zonas más próximas al ecuador terrestre.
Y, por último, las consecuencias graves. Lo hemos explicado al principio de este artículo. Las tormentas solares pueden perjudicar muy seriamente las comunicaciones terrestres y con la dependencia que tenemos, hoy en día, de los sistemas de comunicación electrónicos, sobre todo los que dependen de los satélites artificiales, las consecuencias, sobre todo económicas, pueden ser muy graves.
domingo, 20 de noviembre de 2016
miércoles, 12 de octubre de 2016
EL PRINCIPO DE ARQUÍMEDES EXPLICADO MUY FÁCILMENTE
Con el mínimo de fórmulas, con el mínimo de teorías y con el mínimo de complejidad vamos a intentar explicar el principio de Arquímedes.
Todos relacionamos, este principio, con la flotabilidad de los objetos. Que un elemento flote, o no, en el agua, esta vinculado con el fundamento que razonó este genial físico griego 250 años antes de que naciera Cristo.
Pero realmente...¿Qué nos dice el principio de Arquímedes?
Pues de una forma muy escueta y un tanto vulgar nos dice que parece que al agua "no le gusta" que nadie bucee en ella y que a cualquier elemento que lo haga va intentar "echarlo fuera" empujándolo hacia arriba.
¿Por qué y cómo lo hace?... Pues aquí, sí que vamos a pararnos un poco y entender la diferencia que hay entre masa y densidad.
¿Sabes aquel chiste antiguo?
Un amigo le preguntas otro ¿qué pesa más, un kilo de hierro u otro de paja?
¡El de hierro! Responde convencido el segundo.
¡Nooo! Responde el primero ¡pesan lo mismo!
Y llevaba razón un kilogramo es un kilogramo, da igual de que material estemos hablando (hierro o paja).
Pero, ahora vamos a cambiar la pregunta: ¿quien tiene mayor tamaño (volumen), un kilo de hierro u uno de paja?
Un kilo de hierro tiene un tamaño sensiblemente menor que uno de paja. Esto quiere decir que el hierro es un material mucho más denso que la paja o lo que es lo mismo, tiene más densidad.
Así que está bastante claro. ¿verdad? La densidad es igual al peso dividido por el tamaño (volumen) que ocupa el material.
Normalmente, la densidad se mide en Kg/dm3 (kilogramos partido de decímetros cúbicos).
Un decímetro es la décima parte del metro, osea 10 centímetros o 100 milímetros.
Así que un dm3 puede ser un vaso de base cuadrada de 100X100 milímetros y que mida otros 100 de alto.
¡Supongamos que hemos construido el recipiente! Ahora vamos a llenarlo de diferentes materiales para conocer su densidad.
Que...¿lo llenamos de virutas de madera? Pues, hay muchos tipos de madera, pero la mayoría de ellas pesan menos de un kilogramo por decímetro cúbico.
Si llenamos el recipiente de hormigón, pesará alrededor de 2.5 Kg/dm3 así que esa es la densidad del hormigón.
Si llenamos el recipiente con virutas muy finas de hierro, pesaran 7.8 Kg/dm3 porque esta es su densidad.
Pero...¿y si llenamos nuestro recipiente de agua?¿cuánto pesará?
Pues...¡pesará un kilogramo! Porque efectivamente el agua tiene una densidad de un kilogramo por decímetro cúbico.
Y aquí está la clave del principio de Arquímedes porque cualquier objeto, que entre en el agua, va a ser "empujado" hacia arriba con una fuerza de un kilogramo por cada decímetro cúbico de su tamaño.
Este quiere decir que si introducimos un dm3 de hierro se irá al fondo porque tiene más densidad que el agua pero dentro de ella, no pesará 7.8 Kg sino 6.8 porque el agua le estará empujando hacia arriba con una fuerza de un kg.
Esta es la razón por la que los objetos pesan menos dentro del agua.
Ahora bien, sin introducimos, dentro del agua, un material que tenga la misma densidad que esta (1 Kg/dm3) este ni se un dirá, ni flotará; se quedará "entre dos aguas".
Y...¿si introducimos un material que tenga menos densidad que el agua?
¡Pues flotará! Porque el agua lo empuja hacia arriba con más fuerza que la densidad que tiene el material.
Bien ¡ya sé lo que estás pensando! ¡que los barcos están construidos de hierro y...flotan! Si, pero si te apetece hacer números coge el número total de Kg que pesa un barco y divide lo entre su tamaño (volumen) total, incluido el espacio vacío y veras que su densidad es inferior a uno.
¡Y ya está! Una vez explicado te dejo con el principio de Arquímedes tal y como aparece en los libros:
Un cuerpo, total o parcialmente, sumergido en un fluido en reposo experimenta un empuje, hacia arriba, igual al peso del volumen de fluido que desaloja.
Todos relacionamos, este principio, con la flotabilidad de los objetos. Que un elemento flote, o no, en el agua, esta vinculado con el fundamento que razonó este genial físico griego 250 años antes de que naciera Cristo.
Pero realmente...¿Qué nos dice el principio de Arquímedes?
Pues de una forma muy escueta y un tanto vulgar nos dice que parece que al agua "no le gusta" que nadie bucee en ella y que a cualquier elemento que lo haga va intentar "echarlo fuera" empujándolo hacia arriba.
¿Por qué y cómo lo hace?... Pues aquí, sí que vamos a pararnos un poco y entender la diferencia que hay entre masa y densidad.
¿Sabes aquel chiste antiguo?
Un amigo le preguntas otro ¿qué pesa más, un kilo de hierro u otro de paja?
¡El de hierro! Responde convencido el segundo.
¡Nooo! Responde el primero ¡pesan lo mismo!
Y llevaba razón un kilogramo es un kilogramo, da igual de que material estemos hablando (hierro o paja).
Pero, ahora vamos a cambiar la pregunta: ¿quien tiene mayor tamaño (volumen), un kilo de hierro u uno de paja?
Un kilo de hierro tiene un tamaño sensiblemente menor que uno de paja. Esto quiere decir que el hierro es un material mucho más denso que la paja o lo que es lo mismo, tiene más densidad.
Así que está bastante claro. ¿verdad? La densidad es igual al peso dividido por el tamaño (volumen) que ocupa el material.
Normalmente, la densidad se mide en Kg/dm3 (kilogramos partido de decímetros cúbicos).
Un decímetro es la décima parte del metro, osea 10 centímetros o 100 milímetros.
Así que un dm3 puede ser un vaso de base cuadrada de 100X100 milímetros y que mida otros 100 de alto.
¡Supongamos que hemos construido el recipiente! Ahora vamos a llenarlo de diferentes materiales para conocer su densidad.
Que...¿lo llenamos de virutas de madera? Pues, hay muchos tipos de madera, pero la mayoría de ellas pesan menos de un kilogramo por decímetro cúbico.
Si llenamos el recipiente de hormigón, pesará alrededor de 2.5 Kg/dm3 así que esa es la densidad del hormigón.
Si llenamos el recipiente con virutas muy finas de hierro, pesaran 7.8 Kg/dm3 porque esta es su densidad.
Pero...¿y si llenamos nuestro recipiente de agua?¿cuánto pesará?
Pues...¡pesará un kilogramo! Porque efectivamente el agua tiene una densidad de un kilogramo por decímetro cúbico.
Y aquí está la clave del principio de Arquímedes porque cualquier objeto, que entre en el agua, va a ser "empujado" hacia arriba con una fuerza de un kilogramo por cada decímetro cúbico de su tamaño.
Este quiere decir que si introducimos un dm3 de hierro se irá al fondo porque tiene más densidad que el agua pero dentro de ella, no pesará 7.8 Kg sino 6.8 porque el agua le estará empujando hacia arriba con una fuerza de un kg.
Esta es la razón por la que los objetos pesan menos dentro del agua.
Ahora bien, sin introducimos, dentro del agua, un material que tenga la misma densidad que esta (1 Kg/dm3) este ni se un dirá, ni flotará; se quedará "entre dos aguas".
Y...¿si introducimos un material que tenga menos densidad que el agua?
¡Pues flotará! Porque el agua lo empuja hacia arriba con más fuerza que la densidad que tiene el material.
Bien ¡ya sé lo que estás pensando! ¡que los barcos están construidos de hierro y...flotan! Si, pero si te apetece hacer números coge el número total de Kg que pesa un barco y divide lo entre su tamaño (volumen) total, incluido el espacio vacío y veras que su densidad es inferior a uno.
¡Y ya está! Una vez explicado te dejo con el principio de Arquímedes tal y como aparece en los libros:
Un cuerpo, total o parcialmente, sumergido en un fluido en reposo experimenta un empuje, hacia arriba, igual al peso del volumen de fluido que desaloja.
domingo, 9 de octubre de 2016
¡LA LUNA NO GIRA ALREDEDOR DEL CENTRO DE LA TIERRA!
¡Toda la vida oyendo, leyendo y creyendo que la Luna es nuestro satélite y que gira alrededor del centro de la Tierra! Y...resulta que, según la Astronomía moderna, ninguna de estas dos afirmaciones son verdad.
¿Difícil de creer? Si, hay afirmaciones que tenemos tan asumidas que cuando alguien nos dice que no son verdad, cuesta mucho admitirlas.
Hace muchos millones de años, la Luna no existía y la Tierra era mucho más grande de lo que es hoy en día.
Lo que pasó fue que algún cuerpo extraño de gran tamaño (quizás un asteroide de los que orbitan entre Marte y Júpiter) chocó con nuestro planeta.
El impacto fue bestial, de proporciones descomunales y gigantescas estuvo a punto de destruir la Tierra.
Millones de toneladas de materia de la superficie terrestre salieron proyectados, al espacio cercano por culpa del violento choque.
Es posible que, durante un tiempo, la Tierra tuviese a su alrededor un anillo, al estilo del de Saturno, formado por esos "escombros".
Con el tiempo esos "escombros" empezaron a chocar y a fundirse entre sí.
Los más grandes ejercieron su capacidad gravitatoria y atrajeron a los más pequeños y así, poco a poco, la Luna se fue formando hasta alcanzar un tamaño de enormes proporciones (50% de la Tierra) con una masa 80 veces inferior a la de nuestro planeta.
La Astronomía moderna considera que un satélite no puede ser tan grande, en relación con el planeta que circunda. Así que hay que empezar a pensar que la Tierra no tiene un satélite, sino que se trata de un sistema binario de planetas y aquí se acaba el mito de "nuestro satélite".
Resulta curioso que ese desastre natural, que estuvo a punto de devastar nuestro planeta, fuera, después, uno de los responsables de que se creara la vida en ella.
Más tarde, cuando la Luna se formó y su campo de gravitación afectó a la Tierra estabilazando su eje, se produjo una de las condiciones necesarias, para que la Tierra fuese habitable.
Vamos, ahora, con el segundo mito.
¡La Luna gira alrededor del eje terrestre!
¿Has oído hablar del eje de masas?
Vamos con una comparativa parar entenderlo. Hace mucho tiempo ya que los astrónomos saben en nuestra galaxia (la Vía Láctea) hay muchos sistemas solares "binarios" es decir, con dos soles.
¡Tiene que ser impresionante! Cuando ves que va anocheciendo por un lado empieza a amanecer por otro.
Es muy raro que, en estos sistemas solares binarios, las dos estrellas sean del mismo tamaño.
Es más puede ocurrir que una de ellas sea cientos de veces más grande que la otra.
No obstante, no ocurre que la estrella más pequeña gire alrededor de la más grande. Lo más común es que ambas giren alrededor de un eje común imaginario llamado eje de masas.
Como dos patinadores, frente a frente y agarrados con ambas manos, que giran sobre sí mismos alrededor de un palo clavado en el suelo.
Eso sí, el eje de masas se encontrará, siempre, más cerca de a estrella que tenga más masa.
Algunas veces ocurre que la diferencia de masa es tan grande, que la posición del eje de masas casi casi coincide con el centro de la estrella más masiva y parece que la menos masiva gira a su alrededor
Pero no es cierto, realmente, ambas giran alrededor del eje de masas.
Pues esto también ocurre en el sistema de planetas binarios Tierra-Luna.
También en este caso existe un eje de masas y ambos giran a su alrededor.
Pero, como ya hemos dicho antes, la Tierra tiene 80 veces más de masa que la Luna así que, el citado eje masas, se encuentra 80 veces más cerca de la Tierra (posicionado casi en el centro de la Tierra) y por eso parece que la primera gira alrededor del centro terrestre.
Pero no es cierto, ambos giran alrededor del eje de masas aunque ello de al traste con algunas ideas que tenemos profundamente interiorizadas.
Hace muchos millones de años, la Luna no existía y la Tierra era mucho más grande de lo que es hoy en día.
Lo que pasó fue que algún cuerpo extraño de gran tamaño (quizás un asteroide de los que orbitan entre Marte y Júpiter) chocó con nuestro planeta.
El impacto fue bestial, de proporciones descomunales y gigantescas estuvo a punto de destruir la Tierra.
Millones de toneladas de materia de la superficie terrestre salieron proyectados, al espacio cercano por culpa del violento choque.
Es posible que, durante un tiempo, la Tierra tuviese a su alrededor un anillo, al estilo del de Saturno, formado por esos "escombros".
Con el tiempo esos "escombros" empezaron a chocar y a fundirse entre sí.
Los más grandes ejercieron su capacidad gravitatoria y atrajeron a los más pequeños y así, poco a poco, la Luna se fue formando hasta alcanzar un tamaño de enormes proporciones (50% de la Tierra) con una masa 80 veces inferior a la de nuestro planeta.
La Astronomía moderna considera que un satélite no puede ser tan grande, en relación con el planeta que circunda. Así que hay que empezar a pensar que la Tierra no tiene un satélite, sino que se trata de un sistema binario de planetas y aquí se acaba el mito de "nuestro satélite".
Resulta curioso que ese desastre natural, que estuvo a punto de devastar nuestro planeta, fuera, después, uno de los responsables de que se creara la vida en ella.
Más tarde, cuando la Luna se formó y su campo de gravitación afectó a la Tierra estabilazando su eje, se produjo una de las condiciones necesarias, para que la Tierra fuese habitable.
Sistema binario de estrellas |
¡La Luna gira alrededor del eje terrestre!
¿Has oído hablar del eje de masas?
Vamos con una comparativa parar entenderlo. Hace mucho tiempo ya que los astrónomos saben en nuestra galaxia (la Vía Láctea) hay muchos sistemas solares "binarios" es decir, con dos soles.
¡Tiene que ser impresionante! Cuando ves que va anocheciendo por un lado empieza a amanecer por otro.
Es muy raro que, en estos sistemas solares binarios, las dos estrellas sean del mismo tamaño.
Es más puede ocurrir que una de ellas sea cientos de veces más grande que la otra.
No obstante, no ocurre que la estrella más pequeña gire alrededor de la más grande. Lo más común es que ambas giren alrededor de un eje común imaginario llamado eje de masas.
Como dos patinadores, frente a frente y agarrados con ambas manos, que giran sobre sí mismos alrededor de un palo clavado en el suelo.
Eso sí, el eje de masas se encontrará, siempre, más cerca de a estrella que tenga más masa.
Algunas veces ocurre que la diferencia de masa es tan grande, que la posición del eje de masas casi casi coincide con el centro de la estrella más masiva y parece que la menos masiva gira a su alrededor
Pero no es cierto, realmente, ambas giran alrededor del eje de masas.
Pues esto también ocurre en el sistema de planetas binarios Tierra-Luna.
También en este caso existe un eje de masas y ambos giran a su alrededor.
Pero, como ya hemos dicho antes, la Tierra tiene 80 veces más de masa que la Luna así que, el citado eje masas, se encuentra 80 veces más cerca de la Tierra (posicionado casi en el centro de la Tierra) y por eso parece que la primera gira alrededor del centro terrestre.
Pero no es cierto, ambos giran alrededor del eje de masas aunque ello de al traste con algunas ideas que tenemos profundamente interiorizadas.
sábado, 8 de octubre de 2016
EL MISTERIO DE LA RUEDA QUE GIRA HACIA ATRÁS
¿Te has fijado en las ruedas de algunos coches?
Es curioso porque mientras que el vehículo avanza hacia delante vemos como sus ruedas giran hacia atrás.
Y..¿por qué ocurre este curioso fenómeno?
Aquí lo vamos explicar de una forma muy, pero que muy, sencilla.
Pero no vamos a hablar de conceptos complejos de física o anatomía del cuerpo humano.
Como siempre vamos a explicar la idea general, después si quieres información más técnica y profunda, busca en Internet.
Para entenderlo hay que entender, previamente, cómo trabaja el ojo humano.
Desde una perspectiva muy básica, nuestros ojos funcionan como una cámara fotográfica (o la cámara como nuestros ojos).
Los ojos, cuando miran, "toman" fotografías que envían al cerebro y allí se procesan.
Estas fotos van llegando, progresivamente, a nuestro cerebro y se produce un efecto muy similar al de los fotogramas de las películas, cuando se proyectan de forma continuada adquieren sensación de movimiento.
Pero debemos tener claro que nuestros ojos "toman" fotografías y no vídeos.
Dicho esto, vamos a escudriñar el por qué vemos girando "hacia atrás" una rueda que, realmente, está girando hacia delante y lo vamos a hacer usando, como analogía, un reloj.
Pero también hay que tener en cuenta que la velocidad del vehículo influye, y mucho, porque a más velocidad del coche más rápidas giran las ruedas y esto es determinante.
El ojo humano "toma" 24 fotos por segundo que envía secuencialmente al cerebro creando la sensación de "movimiento".
Esto quiere decir que "hace una foto" cada 0.042 segundos (1/24).
Al final del artículo te contaré cómo se llega a esta cantidad.
Imaginemos una rueda con un solo radio situado "a las doce en punto" y apliquemos la resultante, a todos los radios de la rueda.
Nuestro ojo hace una primera foto con el radio situado a "las doce" (hablamos de la aguja pequeña) y la envía al cerebro. Pasados 0.042 segundos hace otra, supongamos que a la velocidad que va el coche, el radio se ha situado a "la una" y la envía también al cerebro.
La secuencia continua regular porque la velocidad del coche, también lo es.
De esta forma el cerebro va recibiendo fotos del radio, a las doce, a la una, a las dos.. y así sucesivamente. Las procesa y nosotros vemos girar el radio normalmente, en el sentido de la marcha.
Pero..¿Qué ocurre si el vehículo aumenta su velocidad? Pues que el radio gira más rápido.
Volvamos a la secuencia: primeras foto "a las doce", pero como ahora la rueda gira más deprisa, en el tiempo que el ojo tarda en hacer otra foto (0.042 segundos), el radio se ha desplazado hasta "las once" (casi una vuelta completa) y, si la velocidad continua estable, en las siguientes fotos, el radio se irá posicionando a "las diez", a "las nueve", a "las ocho", a "las siete" y así progresivamente.
Nuestro cerebro procesará la información "tal y cómo le llega a él" y nosotros veremos girar la rueda hacia atrás con el vehículo avanzando hacia delante.
Bien y...¿Qué pasa si el coche adquiere una velocidad tal que la rueda tarde exactamente 0.042 segundos en dar una vuelta completa? Pues que con el coche en marcha veremos el radio en la misma posición, por ejemplo a "las doce" en punto".
Y...¿Si el radio da más de una vuelta en los 0.042 segundos que transcurren entre foto y foto? Pues veremos el radio girar en el sentido correcto pero "más lento" de lo normal.
¿Interesante? Bien, como lo prometido hay que cumplirlo vamos a ver cómo se obtiene esa cantidad de 24 imágenes por segundo que capta el ojo humano.
Realiza el siguiente experimento (con cuidado no le des un golpe a alguien), coge una cuerda, un poco larga, y ata en un extremo una pelota con un color fuerte, que se vea bien, por ejemplo: un rojo chillón.
Coge la cuerda por el otro extremo y haza gira alrededor tuyo a una velocidad de una vuelta por segundo, la verás pasar por delante de ti, con toda precisión.
Ve aumentando, progresivamente, la velocidad de giro y verás la pelota como un cuerpo "que gira" hasta que llegues a las 24 vueltas por segundo, a partir de aquí verás un círculo rojo "completo" a tu alrededor.
Tus ojos ya no pueden distinguir "individualmente" a la pelota como objeto.
Ahí está su límite.
Es curioso porque mientras que el vehículo avanza hacia delante vemos como sus ruedas giran hacia atrás.
Y..¿por qué ocurre este curioso fenómeno?
Aquí lo vamos explicar de una forma muy, pero que muy, sencilla.
Pero no vamos a hablar de conceptos complejos de física o anatomía del cuerpo humano.
Como siempre vamos a explicar la idea general, después si quieres información más técnica y profunda, busca en Internet.
Para entenderlo hay que entender, previamente, cómo trabaja el ojo humano.
Desde una perspectiva muy básica, nuestros ojos funcionan como una cámara fotográfica (o la cámara como nuestros ojos).
Los ojos, cuando miran, "toman" fotografías que envían al cerebro y allí se procesan.
Estas fotos van llegando, progresivamente, a nuestro cerebro y se produce un efecto muy similar al de los fotogramas de las películas, cuando se proyectan de forma continuada adquieren sensación de movimiento.
Pero debemos tener claro que nuestros ojos "toman" fotografías y no vídeos.
Dicho esto, vamos a escudriñar el por qué vemos girando "hacia atrás" una rueda que, realmente, está girando hacia delante y lo vamos a hacer usando, como analogía, un reloj.
Pero también hay que tener en cuenta que la velocidad del vehículo influye, y mucho, porque a más velocidad del coche más rápidas giran las ruedas y esto es determinante.
El ojo humano "toma" 24 fotos por segundo que envía secuencialmente al cerebro creando la sensación de "movimiento".
Esto quiere decir que "hace una foto" cada 0.042 segundos (1/24).
Al final del artículo te contaré cómo se llega a esta cantidad.
Imaginemos una rueda con un solo radio situado "a las doce en punto" y apliquemos la resultante, a todos los radios de la rueda.
Nuestro ojo hace una primera foto con el radio situado a "las doce" (hablamos de la aguja pequeña) y la envía al cerebro. Pasados 0.042 segundos hace otra, supongamos que a la velocidad que va el coche, el radio se ha situado a "la una" y la envía también al cerebro.
La secuencia continua regular porque la velocidad del coche, también lo es.
De esta forma el cerebro va recibiendo fotos del radio, a las doce, a la una, a las dos.. y así sucesivamente. Las procesa y nosotros vemos girar el radio normalmente, en el sentido de la marcha.
Pero..¿Qué ocurre si el vehículo aumenta su velocidad? Pues que el radio gira más rápido.
Volvamos a la secuencia: primeras foto "a las doce", pero como ahora la rueda gira más deprisa, en el tiempo que el ojo tarda en hacer otra foto (0.042 segundos), el radio se ha desplazado hasta "las once" (casi una vuelta completa) y, si la velocidad continua estable, en las siguientes fotos, el radio se irá posicionando a "las diez", a "las nueve", a "las ocho", a "las siete" y así progresivamente.
Nuestro cerebro procesará la información "tal y cómo le llega a él" y nosotros veremos girar la rueda hacia atrás con el vehículo avanzando hacia delante.
Bien y...¿Qué pasa si el coche adquiere una velocidad tal que la rueda tarde exactamente 0.042 segundos en dar una vuelta completa? Pues que con el coche en marcha veremos el radio en la misma posición, por ejemplo a "las doce" en punto".
Y...¿Si el radio da más de una vuelta en los 0.042 segundos que transcurren entre foto y foto? Pues veremos el radio girar en el sentido correcto pero "más lento" de lo normal.
¿Interesante? Bien, como lo prometido hay que cumplirlo vamos a ver cómo se obtiene esa cantidad de 24 imágenes por segundo que capta el ojo humano.
Realiza el siguiente experimento (con cuidado no le des un golpe a alguien), coge una cuerda, un poco larga, y ata en un extremo una pelota con un color fuerte, que se vea bien, por ejemplo: un rojo chillón.
Coge la cuerda por el otro extremo y haza gira alrededor tuyo a una velocidad de una vuelta por segundo, la verás pasar por delante de ti, con toda precisión.
Ve aumentando, progresivamente, la velocidad de giro y verás la pelota como un cuerpo "que gira" hasta que llegues a las 24 vueltas por segundo, a partir de aquí verás un círculo rojo "completo" a tu alrededor.
Tus ojos ya no pueden distinguir "individualmente" a la pelota como objeto.
Ahí está su límite.
viernes, 7 de octubre de 2016
¿CÓMO SERÁ EL FINAL DE LA VIDA DEL SOL?
¿Te has preguntado, alguna vez, si las estrellas son eternas?
Desde la perspectiva humana parece que sí, que son imperecederas pero en el universo "todo" lleva su ritmo y las estrellas, como todo los demás astros, nacen...,evolucionan...y mueren.
En este artículo vamos a relatar la vida del Sol, desde su nacimiento hasta su muerte, de la forma más simple posible.
Para entender el proceso evolutivo del Sol hay varias ideas básicas que debemos interiorizar.
1) La evolución y muerte de las estrellas depende siempre de la masa (o cantidad de materia) que tienen cuando nacen. Esto quiere decir que existen estrellas de muy diferentes tamaños y masas.
2) La unidad con la que se mide la masa de las estrellas es la M.S. o masas solares, esto quiere decir que si una estrella tiene 3 M.S. es tres veces más más masiva que nuestro Sol y si tiene 0.5 M.S. tiene la mitad de masa que nuestro Sol.
3) Cuanto más masiva es una estrella, menos tiempo dura. Las estrellas más viejas son las que nacieron con menos masa.
Los elementos primigenios en el universo fueron sobre todo el hidrógeno y en menor medida el helio.
Las primeras estrellas, las llamadas de "primera generación" , se formaron de estos dos elementos, pero después cuando murieron expulsaron al espacio algunos materiales que se habían formado, en su núcleo, durante su evolución.
Más tarde nacieron otras estrellas formadas, también, con hidrógeno, helio y el resto de materiales procedente de las estrellas de "primera generación".
Son las estrellas de "segunda generación".
El Sol es una estrella de "segunda generación".
¿Cómo lo sabemos?
La Tierra y los demás planetas de nuestro sistema solar se formaron a partir de los materiales excedentes del Sol. Entre estos materiales existen algunos como "el oro" que sólo pueden formase en el centro de una estrella durante el proceso de fusión nuclear.
Las estrellas "nacen" a partir de nubes de hidrógeno (con algunos elementos más) que giran sobre sí mismas contrayéndose hasta lograr una temperatura mínima de un millón de grados kelvin en el centro.
Pero esa temperatura la genera la propia fuerza de gravedad de la estrella que a su vez viene condicionada por su masa.
La masa mínima para que se forme una estrella es de 0.08 MS o lo que es lo mismo, 80 veces la masa del gigantesco Júpiter.
La nube de hidrógeno que dio lugar al Sol, dada su masa (1 MS), generó la suficiente fuerza gravitatoria como para "encender" su núcleo, con una temperatura aproximada de 13.600 millones de grados y convertirla en la estrella que conocemos.
Eso pasó hace 4.500 millones de años. Y...¿Qué ha pasado en ella hasta ahora?
Pues que el Sol ha estado quemando hidrógeno, a razón de 564 millones de toneladas por segundo.
¿Te parece mucho? ¡Pues está a la mitad de su vida!
¿Y que va a pasar cuando se vaya agotando el hidrógeno?
Pues veras: todo ese hidrógeno que quema el Sol, se convierte en helio y se almacena en el centro de la estrella.
Pero...a medida que consume hidrógeno el Sol se va contrayendo y aumentando las temperatura de su núcleo.
Llega un momento en el que ese aumento de temperatura llega a los 100 millones de grados, calor suficiente para que se fusione el helio.
Ahora la situación es la siguiente: fusión de helio en el núcleo, el hidrógeno restante forma una capa alrededor del helio y se enciende de nuevo.
Es lo que se llana "fusión en capa".
Es en este punto cuando el Sol comenzará a convertirse en una gigante roja.
A su vez el proceso de fusión del helio genera carbono pero el Sol no tiene la masa necesaria para que su gravedad provoque la temperatura necesaria para que se fusione el carbono.
Ya convertido en gigante roja el Sol aumentará su tamaño tragándose a Mercurio, Venus y la Tierra.
Pero esta situación es temporal, una vez que se consuma el helio habrá comenzado el principio del fin. Sin reacciones nucleares en el centro de la estrella, la gravedad gana la partida y el Sol se contraerá a un tamaño mil veces menor que el que tiene ahora y una densidad un millón de veces la actual.
Expulsará una buena cantidad de materia al espacio (nebulosa planetaria) y se convertirá en una enana blanca que viene a ser algo así como un "rescoldo estelar"
Poco a poco el rescoldo se irá enfriando hasta convertirse en una enana negra.
Al final de su vida, el Sol se convertirá en un gran pedrusco frío y negro que no se parecerá, en nada, a lo que hoy conocemos. Pero antes, mucho antes habrá puesto fin a la vida en la Tierra.
Pero...para entonces, seguramente y si no nos hemos aniquilado nosotros mismos, habremos colonizado otros mundos y podremos vivir en ellos.
Desde la perspectiva humana parece que sí, que son imperecederas pero en el universo "todo" lleva su ritmo y las estrellas, como todo los demás astros, nacen...,evolucionan...y mueren.
En este artículo vamos a relatar la vida del Sol, desde su nacimiento hasta su muerte, de la forma más simple posible.
Para entender el proceso evolutivo del Sol hay varias ideas básicas que debemos interiorizar.
1) La evolución y muerte de las estrellas depende siempre de la masa (o cantidad de materia) que tienen cuando nacen. Esto quiere decir que existen estrellas de muy diferentes tamaños y masas.
2) La unidad con la que se mide la masa de las estrellas es la M.S. o masas solares, esto quiere decir que si una estrella tiene 3 M.S. es tres veces más más masiva que nuestro Sol y si tiene 0.5 M.S. tiene la mitad de masa que nuestro Sol.
3) Cuanto más masiva es una estrella, menos tiempo dura. Las estrellas más viejas son las que nacieron con menos masa.
Los elementos primigenios en el universo fueron sobre todo el hidrógeno y en menor medida el helio.
Las primeras estrellas, las llamadas de "primera generación" , se formaron de estos dos elementos, pero después cuando murieron expulsaron al espacio algunos materiales que se habían formado, en su núcleo, durante su evolución.
Más tarde nacieron otras estrellas formadas, también, con hidrógeno, helio y el resto de materiales procedente de las estrellas de "primera generación".
Son las estrellas de "segunda generación".
El Sol es una estrella de "segunda generación".
¿Cómo lo sabemos?
La Tierra y los demás planetas de nuestro sistema solar se formaron a partir de los materiales excedentes del Sol. Entre estos materiales existen algunos como "el oro" que sólo pueden formase en el centro de una estrella durante el proceso de fusión nuclear.
Las estrellas "nacen" a partir de nubes de hidrógeno (con algunos elementos más) que giran sobre sí mismas contrayéndose hasta lograr una temperatura mínima de un millón de grados kelvin en el centro.
Pero esa temperatura la genera la propia fuerza de gravedad de la estrella que a su vez viene condicionada por su masa.
La masa mínima para que se forme una estrella es de 0.08 MS o lo que es lo mismo, 80 veces la masa del gigantesco Júpiter.
Enana Blanca |
La nube de hidrógeno que dio lugar al Sol, dada su masa (1 MS), generó la suficiente fuerza gravitatoria como para "encender" su núcleo, con una temperatura aproximada de 13.600 millones de grados y convertirla en la estrella que conocemos.
Eso pasó hace 4.500 millones de años. Y...¿Qué ha pasado en ella hasta ahora?
Pues que el Sol ha estado quemando hidrógeno, a razón de 564 millones de toneladas por segundo.
¿Te parece mucho? ¡Pues está a la mitad de su vida!
¿Y que va a pasar cuando se vaya agotando el hidrógeno?
Pues veras: todo ese hidrógeno que quema el Sol, se convierte en helio y se almacena en el centro de la estrella.
Pero...a medida que consume hidrógeno el Sol se va contrayendo y aumentando las temperatura de su núcleo.
Llega un momento en el que ese aumento de temperatura llega a los 100 millones de grados, calor suficiente para que se fusione el helio.
Ahora la situación es la siguiente: fusión de helio en el núcleo, el hidrógeno restante forma una capa alrededor del helio y se enciende de nuevo.
Es lo que se llana "fusión en capa".
Es en este punto cuando el Sol comenzará a convertirse en una gigante roja.
A su vez el proceso de fusión del helio genera carbono pero el Sol no tiene la masa necesaria para que su gravedad provoque la temperatura necesaria para que se fusione el carbono.
Gigante Roja |
Ya convertido en gigante roja el Sol aumentará su tamaño tragándose a Mercurio, Venus y la Tierra.
Pero esta situación es temporal, una vez que se consuma el helio habrá comenzado el principio del fin. Sin reacciones nucleares en el centro de la estrella, la gravedad gana la partida y el Sol se contraerá a un tamaño mil veces menor que el que tiene ahora y una densidad un millón de veces la actual.
Expulsará una buena cantidad de materia al espacio (nebulosa planetaria) y se convertirá en una enana blanca que viene a ser algo así como un "rescoldo estelar"
Poco a poco el rescoldo se irá enfriando hasta convertirse en una enana negra.
Al final de su vida, el Sol se convertirá en un gran pedrusco frío y negro que no se parecerá, en nada, a lo que hoy conocemos. Pero antes, mucho antes habrá puesto fin a la vida en la Tierra.
Pero...para entonces, seguramente y si no nos hemos aniquilado nosotros mismos, habremos colonizado otros mundos y podremos vivir en ellos.
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domingo, 2 de octubre de 2016
EL SOBRE-CALENTAMIENTO DE LÍQUIDOS EXPLICADO MUY FÁCILMENTE
Entra en Internet, escribe "sobre-calentamiento de líquidos" y te pones "a rezar" porque te vas a encontrar con una "catarata" de fórmulas matemáticas y complicadas teorías que te va a costar mucho comprender.
La esencia de este blog es, precisamente, la de tratar de explicar "las ideas generales" de los enigmas o cuestiones obviando las complejidades.
Así que vamos con un ejemplo cotidiano para entender el "sobre-calentamiento de líquidos".
¿No te ha pasado nunca? Tu pones un recipiente con agua en el microondas durante un tiempo más que suficiente para que hierva.
Pero...¡Sorpresa!¡Eso no ocurre!
No obstante, a continuación, y con el vaso de agua fuera del horno y situado encima de la mesa, introducimos una bolsita de té o una cucharilla en el agua y...
¡Sorpresa de nuevo!¡El agua hierve súbitamente sin que se haya producido ningún aporte de calor extra.
¿Qué ha ocurrido?
Pues, para empezar, que el agua, dentro del microondas, se ha calentado por encima de los 100° centígrados y no ha hervido.
Sí, el agua hierve a esa temperatura (a nivel del mar).
A más altura necesita menos temperatura para hacerlo.
La razón es que a nivel del mar, la presión atmosférica es máxima y según subimos en altura, baja porque esta no es otra cosa que "el peso del aire" que tenemos sobre nuestras cabezas.
Esto quiere decir que para que el agua hierva tiene, obligatoriamente, que vencer la presión atmosférica o lo que es lo mismo, el peso de la capa de aire que tiene encima.
¿Sabes como lo hace?
¿Te has fijado en las burbujas de aire que se forman a medida que se calienta el agua? Sí, esas que se adhieren a las paredes del recipiente. Pues esas son las responsables de que el agua hierva porque cuando se calientan empujan el agua hacia arriba con más fuerza de lo que la presión atmosférica empuja hacia abajo.
En otras palabras, si no hay burbujas de aire pegadas en el interior del recipiente, el líquido no hierve ¡Imposible!
Bien, cuando calentamos el agua en una cocina de butano o en una vitrocerámica, las burbujas de aire "lo tienen fácil" para quedarse instaladas en el fondo del recipiente porque el calor llega a él precisamente por abajo, pero...en el horno microondas el asunto cambia.
En es tipo de aparatos el calor parte desde el centro del horno y las burbujas tienen que adherirse, obligatoriamente en las paredes.
Si el recipiente tiene las paredes muy lisas esto resulta imposible. Sí que se forman burbujas con el calor pero "no encuentran donde engancharse" y escapan por la parte superior del recipiente.
Sacamos el líquido del horno con una temperatura muy superior a los 100° centígrados sin haber hervido y formando burbujas que se escapan porque no tienen donde agarrarse y en ese momento introducimos la cucharilla o la bolsa de té.
Y...¡Las burbujas ya tienen donde afianzarse! Y es, también, ese precisamente ese momento en el que nuestro agua hierve.
Hemos logrado, sin querer, el sobre-calentamiento de líquidos. Interesante ¿no?
Un consejo, ten mucho cuidado con este efecto, más de uno se ha abrasado la mano y aún no ha comprendido cómo ha sido.
La esencia de este blog es, precisamente, la de tratar de explicar "las ideas generales" de los enigmas o cuestiones obviando las complejidades.
Así que vamos con un ejemplo cotidiano para entender el "sobre-calentamiento de líquidos".
¿No te ha pasado nunca? Tu pones un recipiente con agua en el microondas durante un tiempo más que suficiente para que hierva.
Pero...¡Sorpresa!¡Eso no ocurre!
No obstante, a continuación, y con el vaso de agua fuera del horno y situado encima de la mesa, introducimos una bolsita de té o una cucharilla en el agua y...
¡Sorpresa de nuevo!¡El agua hierve súbitamente sin que se haya producido ningún aporte de calor extra.
¿Qué ha ocurrido?
Pues, para empezar, que el agua, dentro del microondas, se ha calentado por encima de los 100° centígrados y no ha hervido.
Sí, el agua hierve a esa temperatura (a nivel del mar).
A más altura necesita menos temperatura para hacerlo.
La razón es que a nivel del mar, la presión atmosférica es máxima y según subimos en altura, baja porque esta no es otra cosa que "el peso del aire" que tenemos sobre nuestras cabezas.
Esto quiere decir que para que el agua hierva tiene, obligatoriamente, que vencer la presión atmosférica o lo que es lo mismo, el peso de la capa de aire que tiene encima.
¿Sabes como lo hace?
¿Te has fijado en las burbujas de aire que se forman a medida que se calienta el agua? Sí, esas que se adhieren a las paredes del recipiente. Pues esas son las responsables de que el agua hierva porque cuando se calientan empujan el agua hacia arriba con más fuerza de lo que la presión atmosférica empuja hacia abajo.
En otras palabras, si no hay burbujas de aire pegadas en el interior del recipiente, el líquido no hierve ¡Imposible!
Bien, cuando calentamos el agua en una cocina de butano o en una vitrocerámica, las burbujas de aire "lo tienen fácil" para quedarse instaladas en el fondo del recipiente porque el calor llega a él precisamente por abajo, pero...en el horno microondas el asunto cambia.
En es tipo de aparatos el calor parte desde el centro del horno y las burbujas tienen que adherirse, obligatoriamente en las paredes.
Si el recipiente tiene las paredes muy lisas esto resulta imposible. Sí que se forman burbujas con el calor pero "no encuentran donde engancharse" y escapan por la parte superior del recipiente.
Sacamos el líquido del horno con una temperatura muy superior a los 100° centígrados sin haber hervido y formando burbujas que se escapan porque no tienen donde agarrarse y en ese momento introducimos la cucharilla o la bolsa de té.
Y...¡Las burbujas ya tienen donde afianzarse! Y es, también, ese precisamente ese momento en el que nuestro agua hierve.
Hemos logrado, sin querer, el sobre-calentamiento de líquidos. Interesante ¿no?
Un consejo, ten mucho cuidado con este efecto, más de uno se ha abrasado la mano y aún no ha comprendido cómo ha sido.
sábado, 24 de septiembre de 2016
¿QUÉ LE PASA A UN ELICÓPTERO SI PIERDE LA HÉLICE TRASERA?
Pocas veces un lector de mis artículos ha conseguido descolocarme.
No obstante, hay uno que lo ha hecho por partida doble.
Por la manera en la que se ha puesto en contacto conmigo y por "el tema" por el que me ha preguntado.
¿El par antagónico en los helicóptero y lo que le ocurre a estos aparatos si pierden la hélice trasera?
¡Lo dicho, descolocado totalmente!
¡En fin! Procuraré contestar en función de los conocimientos que tengo sobre el tema! Pero que conste que a mí me va más la Astronomía.
Vamos a empezar por aclarar el tema de la hélice de la cola. Si un helicóptero la perdiera, en pleno vuelo, la cabina empezaría a girar en el sentido contrario de la hélice superior y la nave sería ingobernable.
Y...¿Por qué ocurriría eso? Pues por culpa del denominado Par Motor.
O dicho de otra forma "el par antagónico" aunque su nombre real sería el de "par de fuerzas antagónicas".
Antagonismo significa "oposición" y en este caso estamos hablando de dos fuerzas contrarias que tienden a anularse o a enfrentarse.
En el caso del "par motor" las dos fuerzas antagónicas están generadas por un mismo mecanismo, el motor del helicóptero.
Normalmente los helicópteros tienen dos hélices una en el techo y otra en la cola.
La hélice superior del helicóptero es la se encarga de elevarlo. Para conseguirlo las aspas están dotadas de cierta inclinación.
Un ejemplo, cando sople el viento te pones de cara a él con una cartulina en la mano, los brazos extendidos e inclina un poco la cartulina.
Enseguida notarás que el viento empuja a la cartulina hacia arriba.
Es la misma razón por la que se elevan los helicópteros, las aspas inclinadas al chocar con el aire (cuando giran) reciben un gran empuje hacia arriba.
Pero aquí viene el problema. Cuando empezaron a diseñarse estos aparatos, los ingenieros se encontraron que una vez que se elevaban y perdían su agarre al suelo, la cabina giraba en el sentido contrario a ellas aspas.
¿Porqué? Imagina que el motor de esa hélices es capaz de desarrollar 2000 revoluciones por minuto (depende del modelo), "nunca" va a poder transmitir el total de esas 2000 revoluciones a la hélice porque esta se va frenar con el contacto con el aire.
Así que posiblemente, la hélice sólo gire a 1900 de las 2000 r.p.m.
Y..¿qué pasa con las otras 100? Pues que se transmiten al resto del helicóptero y lo hacen girar en el sentido contrario de las aspas.
Esto supone un gran problema de cara a mantener su control.
Y...¿Cómo se solucionó? Pues instalando otra hélice en la cola que empuje el fuselaje hasta anular "el par" y conseguir mantener la nave equilibrada.
Hay mucha gente que piensa que esta hélice es la que hace "avanzar" a el helicóptero, pues no, su misión es la de mantenerlo equilibrado.
Estos aparatos tienen adaptado un motor de propulsión, del mismo tipo al de las motos de agua, que se encarga del desplazamiento.
Pero...lo del par hay otra manera de solucionarlo.
Los helicópteros de gran tamaño tienen "dos hélices" en el techo que funcionan de la siguiente forma: las dos giran pero en sentido contrario, una lo hace en el sentido de las agujas del reloj y la otra en el contrario.
Las dos aspas tiende a elevarlo porque están inclinadas, también, en sentido opuesto.
El resultado que se produce es el "dos pares antagónicos, antagónicos entre sí" que se anulan el uno al otro manteniendo el aparato estable.
Y hasta aquí la explicación sobre helicópteros. Como acostumbramos en este blog, sin complicadas explicaciones teóricas, ni fórmulas matemáticas.
Porque...se trata de que "todo el mundo" capte la idea, aunque tengamos que sacrificar algo de rigor científico.
No obstante, hay uno que lo ha hecho por partida doble.
Por la manera en la que se ha puesto en contacto conmigo y por "el tema" por el que me ha preguntado.
¿El par antagónico en los helicóptero y lo que le ocurre a estos aparatos si pierden la hélice trasera?
¡Lo dicho, descolocado totalmente!
¡En fin! Procuraré contestar en función de los conocimientos que tengo sobre el tema! Pero que conste que a mí me va más la Astronomía.
Vamos a empezar por aclarar el tema de la hélice de la cola. Si un helicóptero la perdiera, en pleno vuelo, la cabina empezaría a girar en el sentido contrario de la hélice superior y la nave sería ingobernable.
Y...¿Por qué ocurriría eso? Pues por culpa del denominado Par Motor.
O dicho de otra forma "el par antagónico" aunque su nombre real sería el de "par de fuerzas antagónicas".
Antagonismo significa "oposición" y en este caso estamos hablando de dos fuerzas contrarias que tienden a anularse o a enfrentarse.
En el caso del "par motor" las dos fuerzas antagónicas están generadas por un mismo mecanismo, el motor del helicóptero.
Normalmente los helicópteros tienen dos hélices una en el techo y otra en la cola.
La hélice superior del helicóptero es la se encarga de elevarlo. Para conseguirlo las aspas están dotadas de cierta inclinación.
Un ejemplo, cando sople el viento te pones de cara a él con una cartulina en la mano, los brazos extendidos e inclina un poco la cartulina.
Enseguida notarás que el viento empuja a la cartulina hacia arriba.
Es la misma razón por la que se elevan los helicópteros, las aspas inclinadas al chocar con el aire (cuando giran) reciben un gran empuje hacia arriba.
Pero aquí viene el problema. Cuando empezaron a diseñarse estos aparatos, los ingenieros se encontraron que una vez que se elevaban y perdían su agarre al suelo, la cabina giraba en el sentido contrario a ellas aspas.
¿Porqué? Imagina que el motor de esa hélices es capaz de desarrollar 2000 revoluciones por minuto (depende del modelo), "nunca" va a poder transmitir el total de esas 2000 revoluciones a la hélice porque esta se va frenar con el contacto con el aire.
Así que posiblemente, la hélice sólo gire a 1900 de las 2000 r.p.m.
Y..¿qué pasa con las otras 100? Pues que se transmiten al resto del helicóptero y lo hacen girar en el sentido contrario de las aspas.
Esto supone un gran problema de cara a mantener su control.
Y...¿Cómo se solucionó? Pues instalando otra hélice en la cola que empuje el fuselaje hasta anular "el par" y conseguir mantener la nave equilibrada.
Hay mucha gente que piensa que esta hélice es la que hace "avanzar" a el helicóptero, pues no, su misión es la de mantenerlo equilibrado.
Estos aparatos tienen adaptado un motor de propulsión, del mismo tipo al de las motos de agua, que se encarga del desplazamiento.
Pero...lo del par hay otra manera de solucionarlo.
Los helicópteros de gran tamaño tienen "dos hélices" en el techo que funcionan de la siguiente forma: las dos giran pero en sentido contrario, una lo hace en el sentido de las agujas del reloj y la otra en el contrario.
Las dos aspas tiende a elevarlo porque están inclinadas, también, en sentido opuesto.
El resultado que se produce es el "dos pares antagónicos, antagónicos entre sí" que se anulan el uno al otro manteniendo el aparato estable.
Y hasta aquí la explicación sobre helicópteros. Como acostumbramos en este blog, sin complicadas explicaciones teóricas, ni fórmulas matemáticas.
Porque...se trata de que "todo el mundo" capte la idea, aunque tengamos que sacrificar algo de rigor científico.
martes, 20 de septiembre de 2016
LOS AGUJEROS NEGROS EXPLICADOS FÁCILMENTE
El objetivo de este artículo es que "intuyas" qué es, cómo se forma y cómo se comporta un agujero negro sin necesidad de leer complicadas teorías, ni digerir fórmulas matemáticas imposibles.
Si lo consigo...¡Me pongo una medalla!
Pero...para que los neófitos captemos la idea de lo que es un "agujero negro" primero tenemos que interiorizar que ahí fuera, en el espacio exterior...¡El vacío absoluto no existe!
¡Fíjate! Toda la materia que se ha detectado desde la Tierra: la de las estrellas, la de los planetas, el polvo cósmico, etc, toda esa materia sólo supone el 5% de la masa total del universo.
Eso quiere decir que hay un 95% de materia y de energía oscura que los científicos saben, a ciencia cierta, que existe, pero que al día de hoy no la han podido ver.
Y... si no la han podido ver ¿Cómo saben que existe?
Pues porque otra cosa que los astrofísicos saben, ya que tienen pruebas directas e indiscutibles, es que el universo se está expandiendo a una velocidad extraordinaria y esto, con la materia que se ha detectado hasta ahora, no es posible.
Se necesita muchísima más materia y energía (la materia y energía oscura con presión negativa) que la detectada, para que se dé esa expansión.
Y...¿Por qué digo que conviene interiorizar esta idea?
Porque hay que entender que el vacío absoluto "no se puede curvar", no se puede curvar algo que no existe y para que existan los agujeros negros, el espacio tiene que ser "algo" tangible y con presencia, aunque no lo podamos ver, porque ahí reside, precisamente, la naturaleza de estos objetos, en la capacidad que tienen para curvar, de una forma extraordinaria y excepcional, el espacio.
De hecho, la fuerza de gravedad no es otra cosa que "el espacio curvado" y no existe "nada" en el universo (que se haya descubierto) con un campo gravitatorio más poderoso que el de un agujero negro.
Observa la imagen superior. Esta es la idea de curvatura del espacio que vemos en casi todas las publicaciones. Un objeto con mucha masa provoca una deformación en el espacio (que en la imagen se ve como un lienzo) que, a su vez provoca una pendiente, que hacer "rodar", hasta él, a objetos menos pesados.
Pero el espacio no es un lienzo con dos dimensiones (largo y ancho), tiene tres (si es que no son más) así que mejor vamos a compararlo con la hélice de un barco que está girando bajo el agua y crea un turbulencia esférica alrededor suyo atrayendo hacia ella todo el agua pueda arrastrar.
Así que la primera idea que hay que tener clara es que cualquier trozo de masa (sea cual sea su tamaño) curva el espacio (en mayor o menor medida) y eso puede atraer a objetos menos masivos que él hacia sí mismo.
El siguiente paso para entender la naturaleza de los agujeros negros consiste en comprender la diferencia que hay entre "masa" y "densidad".
La masa es algo intrínseco de un cuerpo. Sin embargo, la densidad tiene que ver con el volumen que ocupa esa masa.
Esto quiere decir que la misma masa con menos volumen aumenta la densidad de un cuerpo.
Y esto es muy importante porque a más densidad, más se curva el espacio y los agujeros negros son los objetos con más densidad que se conocen en el universo.
¿Cuanto se puede comprimir la masa? Te voy a contar algo que, a primera vista, te puede parecer una barbaridad.
La Tierra tiene una masa de seis cuatrillones de Kg. Pues bien, toda esa masa, todo lo que hay en el planeta Tierra se puede comprimir en una bola del tamaño de una pelota de tenis.
Los humanos no tenemos la capacidad de hacerlo, pero la naturaleza sí.
Eso sí, si la masa de la Tierra se comprimiera a ese nivel también ella se convertiría en un "agujero negro".
La segunda idea importante que debemos tener clara es que cualquier objeto, tenga la masa que tenga, si se reduce lo suficiente, se convertirá en un agujero negro.
Vamos, ahora, con una tercera idea importante: la velocidad de escape.
Pero...¿que es la velocidad de escape?
Imagina que tu vehículo se encuentra en una hondonada y que quieres salir de ella alcanzando la velocidad necesaria.
Aceleras a 40 Km/ha y tu coche no puede con la cuesta, se ahoga y vuelves para atrás.
Lo vuelves a intentar con 50 Km/ha y pasa lo mismo.
De nuevo lo intentas a 80 Km/h y...¡Voíla! Ahora sí, el coche ha salido de la hondonada.
¡Bien! La "velocidad de escape" de esa hondonada es de 80 Km/h.
Extrapolando el ejemplo: la velocidad de escape de la Tierra es de 11.2 Km/s ósea algo más de 40.000 Km/h. Esa es la velocidad que tiene que alcanzar cualquier objeto que quiera abandonar nuestro planeta definitivamente.
O lo que es lo mismo, esa es la velocidad necesaria para abandonar la curvatura en el espacio que produce la masa y la densidad de la tierra.
La velocidad de escape del Sol es de 620 Km/s que son 2.232.000 Km/h. Esa es la velocidad que tiene que alcanzar cualquier objeto que pretenda abandonar el pozo gravitatorio que produce nuestra estrella.
Bien...pues la velocidad de escape de un agujero negro es superior a la de la luz, casi 300.000 Km/s y todos sabemos que la Teoría de la Relatividad de Einstein niega la posibilidad de que algún objeto pueda acelerar hasta alcanzar esa velocidad.
Así que nada, absolutamente nada que entre en un agujero negro puede salir de él ni tan siquiera la luz puede hacerlo.
Bien y...¿De dónde salen los agujeros negros?
¿Has oído hablar de las supernovas? La imagen superior es de una supernova.
En una entrada anterior titulada La Vida de las Estrellas decíamos que la vida y muerte de las estrellas depende de su masa inicial.
Las estrellas que inician su vida con una masa ocho veces superior a la del Sol acaban formando un núcleo de hierro.
Este material es muy estable y no puede arder nuclearmente, la consecuencia es que la estrella se apaga y la fuerza de gravedad se hace dueña de la situación.
La estrella estalla con una explosión de tal magnitud que durante un tiempo brilla más que una galaxia entera.
Una gran parte de la materia de esta estrella es proyectada al espacio, pero queda un resto, un núcleo que si es superior a tres masas solares da lugar a un agujero negro.
El Sol tiene 1.5 millones de Km de diámetro y una masa de 333.000 tierras juntas, y...estamos diciendo que el núcleo de una supernova que tiene ¡tres veces! la masa de el Sol, se comprime en una esfera de 30 Km.
Imagina cómo puede curvar el espacio un objeto de esta naturaleza. Con su gran masa y extraordinaria densidad concentradas, en cuerpo tan pequeño, es como si colocamos una pequeña bola de plomo en una telaraña y esta se deforma, en profundidad, sin llegar a romperse.
Algo parecido a lo que ves en la imagen inferior.
Esa esfera de 30 km de diámetro se denomina "singularidad".
Alrededor del agujero negro existe un anillo circular llamado "horizonte de sucesos", esta línea se puede considerar como "el punto de no retorno". Cualquier objeto que lo sobrepase no podrá salir, jamás, de él pero también se puede considerar como la puerta que no se puede cruzar jamás si ya se está dentro.
Por último, un tinte de ciencia ficción: hay quien piensa que esos agujeros pueden ser tan profundos que desembocar en un lado opuesto del universo.
Algo así como una puerta estelar que podría ser la forma que utilizan las civilizaciones más avanzadas para sus viajes interestelares.
Si lo consigo...¡Me pongo una medalla!
Pero...para que los neófitos captemos la idea de lo que es un "agujero negro" primero tenemos que interiorizar que ahí fuera, en el espacio exterior...¡El vacío absoluto no existe!
¡Fíjate! Toda la materia que se ha detectado desde la Tierra: la de las estrellas, la de los planetas, el polvo cósmico, etc, toda esa materia sólo supone el 5% de la masa total del universo.
Eso quiere decir que hay un 95% de materia y de energía oscura que los científicos saben, a ciencia cierta, que existe, pero que al día de hoy no la han podido ver.
Y... si no la han podido ver ¿Cómo saben que existe?
Pues porque otra cosa que los astrofísicos saben, ya que tienen pruebas directas e indiscutibles, es que el universo se está expandiendo a una velocidad extraordinaria y esto, con la materia que se ha detectado hasta ahora, no es posible.
Se necesita muchísima más materia y energía (la materia y energía oscura con presión negativa) que la detectada, para que se dé esa expansión.
Y...¿Por qué digo que conviene interiorizar esta idea?
Porque hay que entender que el vacío absoluto "no se puede curvar", no se puede curvar algo que no existe y para que existan los agujeros negros, el espacio tiene que ser "algo" tangible y con presencia, aunque no lo podamos ver, porque ahí reside, precisamente, la naturaleza de estos objetos, en la capacidad que tienen para curvar, de una forma extraordinaria y excepcional, el espacio.
De hecho, la fuerza de gravedad no es otra cosa que "el espacio curvado" y no existe "nada" en el universo (que se haya descubierto) con un campo gravitatorio más poderoso que el de un agujero negro.
Observa la imagen superior. Esta es la idea de curvatura del espacio que vemos en casi todas las publicaciones. Un objeto con mucha masa provoca una deformación en el espacio (que en la imagen se ve como un lienzo) que, a su vez provoca una pendiente, que hacer "rodar", hasta él, a objetos menos pesados.
Pero el espacio no es un lienzo con dos dimensiones (largo y ancho), tiene tres (si es que no son más) así que mejor vamos a compararlo con la hélice de un barco que está girando bajo el agua y crea un turbulencia esférica alrededor suyo atrayendo hacia ella todo el agua pueda arrastrar.
Así que la primera idea que hay que tener clara es que cualquier trozo de masa (sea cual sea su tamaño) curva el espacio (en mayor o menor medida) y eso puede atraer a objetos menos masivos que él hacia sí mismo.
El siguiente paso para entender la naturaleza de los agujeros negros consiste en comprender la diferencia que hay entre "masa" y "densidad".
La masa es algo intrínseco de un cuerpo. Sin embargo, la densidad tiene que ver con el volumen que ocupa esa masa.
Esto quiere decir que la misma masa con menos volumen aumenta la densidad de un cuerpo.
Y esto es muy importante porque a más densidad, más se curva el espacio y los agujeros negros son los objetos con más densidad que se conocen en el universo.
¿Cuanto se puede comprimir la masa? Te voy a contar algo que, a primera vista, te puede parecer una barbaridad.
La Tierra tiene una masa de seis cuatrillones de Kg. Pues bien, toda esa masa, todo lo que hay en el planeta Tierra se puede comprimir en una bola del tamaño de una pelota de tenis.
Los humanos no tenemos la capacidad de hacerlo, pero la naturaleza sí.
Eso sí, si la masa de la Tierra se comprimiera a ese nivel también ella se convertiría en un "agujero negro".
La segunda idea importante que debemos tener clara es que cualquier objeto, tenga la masa que tenga, si se reduce lo suficiente, se convertirá en un agujero negro.
Vamos, ahora, con una tercera idea importante: la velocidad de escape.
Pero...¿que es la velocidad de escape?
Imagina que tu vehículo se encuentra en una hondonada y que quieres salir de ella alcanzando la velocidad necesaria.
Aceleras a 40 Km/ha y tu coche no puede con la cuesta, se ahoga y vuelves para atrás.
Lo vuelves a intentar con 50 Km/ha y pasa lo mismo.
De nuevo lo intentas a 80 Km/h y...¡Voíla! Ahora sí, el coche ha salido de la hondonada.
¡Bien! La "velocidad de escape" de esa hondonada es de 80 Km/h.
Extrapolando el ejemplo: la velocidad de escape de la Tierra es de 11.2 Km/s ósea algo más de 40.000 Km/h. Esa es la velocidad que tiene que alcanzar cualquier objeto que quiera abandonar nuestro planeta definitivamente.
O lo que es lo mismo, esa es la velocidad necesaria para abandonar la curvatura en el espacio que produce la masa y la densidad de la tierra.
La velocidad de escape del Sol es de 620 Km/s que son 2.232.000 Km/h. Esa es la velocidad que tiene que alcanzar cualquier objeto que pretenda abandonar el pozo gravitatorio que produce nuestra estrella.
Bien...pues la velocidad de escape de un agujero negro es superior a la de la luz, casi 300.000 Km/s y todos sabemos que la Teoría de la Relatividad de Einstein niega la posibilidad de que algún objeto pueda acelerar hasta alcanzar esa velocidad.
Así que nada, absolutamente nada que entre en un agujero negro puede salir de él ni tan siquiera la luz puede hacerlo.
Bien y...¿De dónde salen los agujeros negros?
¿Has oído hablar de las supernovas? La imagen superior es de una supernova.
En una entrada anterior titulada La Vida de las Estrellas decíamos que la vida y muerte de las estrellas depende de su masa inicial.
Las estrellas que inician su vida con una masa ocho veces superior a la del Sol acaban formando un núcleo de hierro.
Este material es muy estable y no puede arder nuclearmente, la consecuencia es que la estrella se apaga y la fuerza de gravedad se hace dueña de la situación.
La estrella estalla con una explosión de tal magnitud que durante un tiempo brilla más que una galaxia entera.
Una gran parte de la materia de esta estrella es proyectada al espacio, pero queda un resto, un núcleo que si es superior a tres masas solares da lugar a un agujero negro.
El Sol tiene 1.5 millones de Km de diámetro y una masa de 333.000 tierras juntas, y...estamos diciendo que el núcleo de una supernova que tiene ¡tres veces! la masa de el Sol, se comprime en una esfera de 30 Km.
Imagina cómo puede curvar el espacio un objeto de esta naturaleza. Con su gran masa y extraordinaria densidad concentradas, en cuerpo tan pequeño, es como si colocamos una pequeña bola de plomo en una telaraña y esta se deforma, en profundidad, sin llegar a romperse.
Algo parecido a lo que ves en la imagen inferior.
Esa esfera de 30 km de diámetro se denomina "singularidad".
Alrededor del agujero negro existe un anillo circular llamado "horizonte de sucesos", esta línea se puede considerar como "el punto de no retorno". Cualquier objeto que lo sobrepase no podrá salir, jamás, de él pero también se puede considerar como la puerta que no se puede cruzar jamás si ya se está dentro.
Por último, un tinte de ciencia ficción: hay quien piensa que esos agujeros pueden ser tan profundos que desembocar en un lado opuesto del universo.
Algo así como una puerta estelar que podría ser la forma que utilizan las civilizaciones más avanzadas para sus viajes interestelares.
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sábado, 17 de septiembre de 2016
¿QUIÉN FUE EL PRIMERO EN MEDIR EL DIÁMETRO DE LA TIERRRA?
Eratóstenes midió, en el año 220 antes de Cristo, el diámetro de la Tierra ¡Y lo hizo correctamente! Pero...¿Cómo?
Mil setecientos años después, la mayoría de la gente creía, firmemente, que...¡La Tierra era plana!
Eratóstenes no sólo estaba convencido que la Tierra era redonda, además se las ingenió, con las posibilidades tecnológicas que había por entonces, para medirla con una gran exactitud.
¡Así fue como lo hizo!
Lo primero que tenemos que entender es...¿Por qué Eratóstenes estaba tan convencido de que la Tierra era esférica?
En el año 1492 (1700 años después) Cristóbal Colón era de los pocos que estaba convencido de que la Tierra era redonda y él no era, precisamente, un hombre de ciencia.
Eratóstenes, sin embargo, sí lo era.
Fue director de la Biblioteca de Alejandría que era, en aquella época, el mayor centro de "conocimiento" del mundo.
Nuestro héroe era astrónomo, físico, matemático, filósofo, etc.
Pero volvamos a la pregunta previa...¿En qué se basaba Eratóstenes para creer en la redondez de la Tierra?
Pues en tres cosas:
1) Los antiguos griegos ya se habían dado cuenta de que lo primero que desaparece de los barcos, cuando se alejaban del puerto, es el casco y lo último que se divisaba eran las velas. Fuera cual fuera la dirección de la nave.
Eso sólo puede ocurrir si el barco se mueve por una esfera.
2) También, aquellos griegos, se habían percatado que cuando viajaban veían cómo se perdían estrellas por una parte del horizonte y salían nuevas por el otro trazando una curva en el cielo.
3) En particular, Eratóstenes estaba seguro de que, durante los eclipses lunares, la Tierra se ponía entre esta y el Sol, así que la redondez de la sombra en la superficie lunar era la proyección de nuestro planeta sobre ella.
Y...Ahora vamos con el cálculo. ¡No te pierdas la idea! ¡Es genial!
Eratóstenes vivía en Alejandría ( Norte de Egipto) y a 5530 Estadios de la época (840 Km) al sur de ella se encontraba la ciudad de Siena (hoy en día, Asuán).
La distancia entre estas dos ciudades era muy conocida porque existía una relación comercial importante entre ellas.
Muchas caravanas comerciales iban y venían continuamente así la distancia entre ellas estaba totalmente comprobada.
Precisamente en Siena tenía lugar, todos los años, un fenómeno muy curioso que era de sobra conocido en todo Egipto, también, en Alejandría.
Y es que el día 21 de Junio (día en que entra el verano), en Siena, los objetos no proyectaban sombra.
Esto quería decir que los rayos solares caían absolutamente perpendiculares sobre las superficie terrestre en Siena.
Sin embargo, esto no pasaba en Alejandría. Allí, ese día, los objetos sí proyectaban sombras.
Y este era para Eratóstenes otro indicador de que la Tierra no era plana porque, de ser así, hubiera ocurrido lo mismo en los dos lugares.
Los sabios de la época, y Eratóstenes era uno de los mejores, tenían un conocimiento muy avanzado en geometría y matemáticas y ya habían establecido que "todas las circunferencias" se dividían en 360 grados.
Lo que nuestro sabio quería calcular era a cuantos, de esos 360 grados, equivalían los 840 Km (5530 Estadios) que había entre Alejandría y Siena.
Y lo hizo a partir de las sombra que se proyectaban en Alejandría el día 21 de Junio.
Clavó un poste, en una solana, el día 21 de Junio y comprobó que la sombra generaba un ángulo de 7.5 grados y llegó a la conclusión, muy acertada por cierto, que los 840 Km que distaban entre Alejandría y Siena equivalían a 7.5 grados del total de los 360 que tiene la circunferencia terrestre.
Si 360° contienen 48 veces a 7.5° (360:7.5=48), eso quiere decir que el contorno terrestre contiene 48 veces a los 840 Km que separan a Alejandría de Siena y que para calcularlo bastaba con multiplicar 840X48.
Eratóstenes hizo sus números y dedujo que el contorno terrestre era de 40.320.
Y...su cálculo fue muy preciso porque actualmente sabemos que contorno exacto es de 40.800 Km.
sábado, 10 de septiembre de 2016
ALGO MÁS SOBRE ECLIPSES SOLARES
En la anterior entrada "El Ciclo de Saros" hablábamos de algunos aspectos básicos de los eclipses solares: fases lunares, nodos, etc.
Pero para no alargar excesivamente el artículo y no cargarlo con demasiada información decidimos realizar otra entrada acerca de este tema.
¿Básicamente...¿Cuantos tipos de eclipses solares hay? Cuando la Luna tapa al Sol pueden ocurrir dos cosas.
1) Que lo haga de forma parcial: esto ocurre cuando nuestro satélite, en fase de "luna nueva", pasa cerca del nodo correspondiente pero no se sitúa justo en él y entonces veremos el Sol como "si estaría en fase" y le hubiesen pegado "un mordisco", a eso se le llama eclipse parcial.
Eso sí, "el mordisco" puede ser pequeño o bastante grande, depende de lo cerca que se encuentre la Luna del nodo.
2) Que la Luna (en fase de nueva) se sitúe en el punto exacto del nodo y el centro del disco lunar se sitúe, también, frente a frente al centro del disco solar.
Entonces puede ocurrir que la Luna tape por completo al Sol (eclipse total) o que no sea así y durante el eclipse se aprecie un halo del disco solar alrededor del lunar (eclipse parcial).
Pero...¿Por qué ocurre esto? ¿Por qué unas veces el eclipse es "total" y otras veces "anular" si la Luna está en la misma fase y el mismo punto con respecto al nodo?
Decíamos, el anterior artículo que la Luna tiene la capacidad de ocultar al Sol, a pesar de que este tiene un tamaño 400 veces mayor porque la Luna se encuentra, precisamente, 400 veces más cerca de la Tierra que él.
Pero esto hay que matizarlo.
La órbita de la Tierra alrededor del Sol es elíptica así que unas veces estamos más cerca de él que otras.
Cuando es Sol está más lejos de nosotros lo vemos más pequeño (Afelio) y cuando está más cerca lo vemos más grande (Perihelio).
Por la misma razón, la Luna, está unas veces más cerca que otras de la Tierra y, exactamente igual que pasa con el Sol, cuando está más lejos (Apogeo) la vemos más pequeña y cuando está más cerca (Perigeo) la vemos más grande.
Y...ahí está la diferencia. Cuando la Luna tapa al Sol (situación de eclipse) estando cerca de la Tierra (Perigeo) y con el Sol alejado (Afelio) entonces el eclipse es total.
Cuando la Luna está alejada (Apogeo) y el Sol más cerca de la Tierra (Perihelio) el eclipse es anular
Pero...¿el eclipse se verá desde toda la Tierra? ¡Pues no! Ten en cuenta que se trata de una sombra proyectada a 384.000 Km (que es la distancia a la nuestro satélite se encuentra de la Tierra) y va llegar aquí bastante más pequeña.
Así que, en la Tierra, sólo se verá el elipse en la zona que se encuentra en el cono de sombra.
Echa un vistazo a la imagen superior: "A" es la vista que se ve desde la Tierra de un eclipse total. "B" es la vista de un eclipse anular y "C" la de un eclipse parcial.
Para terminar, un último consejo con respecto a los eclipses, si tienes intención de mirar "allá arriba" cuando se produzca uno (sea del tipo que sea) ten mucho cuidado y protege tu vista.
¡Existen gafas especiales para verlos!
Pero para no alargar excesivamente el artículo y no cargarlo con demasiada información decidimos realizar otra entrada acerca de este tema.
¿Básicamente...¿Cuantos tipos de eclipses solares hay? Cuando la Luna tapa al Sol pueden ocurrir dos cosas.
1) Que lo haga de forma parcial: esto ocurre cuando nuestro satélite, en fase de "luna nueva", pasa cerca del nodo correspondiente pero no se sitúa justo en él y entonces veremos el Sol como "si estaría en fase" y le hubiesen pegado "un mordisco", a eso se le llama eclipse parcial.
Eso sí, "el mordisco" puede ser pequeño o bastante grande, depende de lo cerca que se encuentre la Luna del nodo.
2) Que la Luna (en fase de nueva) se sitúe en el punto exacto del nodo y el centro del disco lunar se sitúe, también, frente a frente al centro del disco solar.
Entonces puede ocurrir que la Luna tape por completo al Sol (eclipse total) o que no sea así y durante el eclipse se aprecie un halo del disco solar alrededor del lunar (eclipse parcial).
Pero...¿Por qué ocurre esto? ¿Por qué unas veces el eclipse es "total" y otras veces "anular" si la Luna está en la misma fase y el mismo punto con respecto al nodo?
Decíamos, el anterior artículo que la Luna tiene la capacidad de ocultar al Sol, a pesar de que este tiene un tamaño 400 veces mayor porque la Luna se encuentra, precisamente, 400 veces más cerca de la Tierra que él.
Pero esto hay que matizarlo.
La órbita de la Tierra alrededor del Sol es elíptica así que unas veces estamos más cerca de él que otras.
Cuando es Sol está más lejos de nosotros lo vemos más pequeño (Afelio) y cuando está más cerca lo vemos más grande (Perihelio).
Por la misma razón, la Luna, está unas veces más cerca que otras de la Tierra y, exactamente igual que pasa con el Sol, cuando está más lejos (Apogeo) la vemos más pequeña y cuando está más cerca (Perigeo) la vemos más grande.
Y...ahí está la diferencia. Cuando la Luna tapa al Sol (situación de eclipse) estando cerca de la Tierra (Perigeo) y con el Sol alejado (Afelio) entonces el eclipse es total.
Cuando la Luna está alejada (Apogeo) y el Sol más cerca de la Tierra (Perihelio) el eclipse es anular
Así que, en la Tierra, sólo se verá el elipse en la zona que se encuentra en el cono de sombra.
Echa un vistazo a la imagen superior: "A" es la vista que se ve desde la Tierra de un eclipse total. "B" es la vista de un eclipse anular y "C" la de un eclipse parcial.
Para terminar, un último consejo con respecto a los eclipses, si tienes intención de mirar "allá arriba" cuando se produzca uno (sea del tipo que sea) ten mucho cuidado y protege tu vista.
¡Existen gafas especiales para verlos!
martes, 6 de septiembre de 2016
EL CICLO DE SAROS (LOS ECLIPSES SOLARES)
¿Cómo es posible que la Luna, que es 400 veces mas pequeña que el Sol, lo oculte por completo, durante un eclipse?
¡Pues es sencillo!
La razón es que la Luna se encuentra 400 veces más cerca, de nosotros, que el Sol.
Ocurre que el tamaño aparente disminuye con la distancia y da la casualidad que a la distancia que están el Sol y la Luna de la Tierra, los diámetros aparentes coinciden a la perfección.
¡La naturaleza tiene esas cosas!
En una entrada anterior hablábamos de LAS FASES LUNARES como paso previo para entender, con claridad, la mecánica de los eclipses solares.
El eclipse solar, ósea cuando la Luna tapa al Sol, tiene que ocurrir, a la fuerza, cuando la Luna está en fase de "nueva", lo cual ocurre cada 29.5306 días (mes sinódico).
Si miramos la foto inferior vemos cómo es,precisamente, en esa fase cuando la Luna se sitúa exactamente entre la Tierra y el Sol, condición indispensable para que se produzca el eclipse solar.
Pero...entonces, siempre que hay luna nueva ¿hay eclipse solar? ¡Pues no! Porque la Luna y la Tierra no comparten el mismo plano orbital.
¿Qué significa esto? Pues que la órbita lunar está inclinada con respecto a la terrestre (unos 5 grados) y eso hace que la mayoría de las veces que pasa entre la Tierra y el Sol no lo oculta porque se encuentra por encima o por debajo de la Tierra.
Observa la foto superior y verás que hay dos puntos, los nodos, en los que la Luna, en su viaje alrededor de la Tierra, atraviesa nuestra órbita.
Pues bien, para que la Luna oculte a Sol tiene que encontrarse en un "nodo". La Luna tarda en recorrer los dos nodos 27.2122 días (mes draconítico).
¿Y...ya está? ¿Para que haya un eclipse, sólo tienen que pasar esas dos cosas? ¿Que haya luna nueva y que se encuentre en un nodo?
Si, pero...para que esto ocurra, el Sol tiene que estar alineado con la linea de nodos y esto sólo pasa cada 173.1 días, 346.2 días en cubrir los dos nodos (llamado año eclipse).
A lo largo del año tienen lugar, mínimo, dos eclipses solares pero todos los eclipses no son iguales, hay parámetros (como la posición exacta de los nodos) que los diferencia. De hecho existen 38 grupos diferentes de eclipses.
¿Cuanto tiempo es necesario para que se repitan los 38 grupos?
Pues tomamos los 29.5306 días del mes sinódico, los 27.2122 del mes draconítico y los 346.2 días del año eclipse y obtenemos el Mínimo Común Múltiplo de los tres, así obtendremos 6585.32 días (18 años y 11.3 días).
Este lapsus de tiempo recibe el nombre de El Ciclo de Saros.
Por cierto, la palabra Saros viene del griego y significa repetición.
Todavía nos queda por hablar de los diferentes tipos de eclipses que se pueden dar, pero eso lo comentaremos en otra entrada porque el asunto da para mucho.
lunes, 5 de septiembre de 2016
LAS FASES LUNARES EXPLICADAS MUY FÁCILMENTE
La Tierra sólo tiene un satélite, al que vemos día tras día y año tras año y al que deberíamos estar muy acostumbrados, la Luna...que, dicho sea de paso, tienen un volumen extraordinario.
Es el quinto satélite más grande del sistema solar, tiene un volumen de la cuarta parte de la Tierra y la mayor relación de volumen, con respecto a su planeta, del citado sistema solar.
No obstante, es común y corriente que muchas personas, cuando ven la Luna...se pregunten ¿en qué fase está?
Que...si tiene forma de "C" que si tiene forma de "D", que si la luna nos engaña... y nos complicamos con divagaciones que no son necesarias.
¡El asunto es mucho más fácil que todo eso...!
Verás...la Luna que ves por la tarde, siempre tiene iluminada su parte derecha y es...¡CRECIENTE!
La que ves al amanecer, siempre tiene iluminada su parte izquierda y es...¡MENGUANTE!
Si la ves, a disco completo, durante toda la noche es LUNA LLENA y si miras...miras... y no la ves, no te canses. En esa fase la Luna se encuentra, justo, entre la Tierra y el Sol, la parte iluminada está mirando hacia nuestra estrella y la parte oscurecida está mirando hacia nosotros y es por eso que no puedes verla es la...LUNA NUEVA.
Pero tranquilo que esa fase sólo dura una semana, como las demás.
Bien, pero para entender por qué las cosas suceden así, y no de otra forma, vamos a estudiar un poco de "Mecánica Celeste" para lo que convine abrir, un poco, la imaginación.
Imagina que estás en el Polo Norte, en el punto más alto de la esfera terrestre y desde allí comienzas a levitar elevándote cada vez más en el espacio (ya te he dicho que había que usar la imaginación).
Llegará un momento, si continuas subiendo, que verás desde allí arriba la Tierra girando sobre su eje, la Luna orbitando alrededor de la Tierra y al Sol, impasible, alumbrando la escena
¡Algo así como lo que ves en la foto inferior!
¡Bien! Ahora hay que tener en cuenta que desde nuestra excepcional posición veremos que nuestro planeta gira, sobre su eje, de derecha a izquierda (al contrario de las agujas del reloj) y que nuestro satélite orbita alrededor nuestro en el mismo sentido (también al contrario de las agujas del reloj).
Imagina, ahora, que estás en la posición de "medio día" (mira la foto) y que la Luna, en su viaje alrededor de la Tierra, también se encuentra ahí (frente a ti).
Esa es la "Luna Nueva" que no vas a ver porque su cara iluminada está frente al Sol y la parte oscura está frente a ti.
Imagina, ahora, que estás en la posición "atardecer" (mira de nuevo la foto) y que la Luna se ha ido desplazando desde la posición anterior hasta la de "atardecer", creciendo poco a poco, iluminando cada vez más su parte derecha.
Esta es la fase creciente.
Imagina, ahora, que estás en la posición "media noche" y que la Luna se ha ido desplazando, creciendo, hasta allí. Verás, entonces, la "Luna Llena".
Imagina, de nuevo, que ahora estás en la posición de "amanecer" (vuelve a mirar la foto) la Luna llegará hasta allí desde la posición de "media noche" y lo hará oscureciéndose por su lado derecho.
Verás iluminada su lado izquierdo por que este es el lado que mira hacia el Sol y de allí proviene la luz que la ilumina.
A partir de aquí la Luna se dirigirá, en su movimiento alrededor de la Tierra, hacia la primera posición, la de "medio día en la foto" viendo cómo la zona iluminada, en el lado izquierdo, gira disminuyendo hasta que, de nuevo, dejemos de verla.
Para entonces habrán pasado 29.53 días entre las cuatro fases.
Una vez que has leído este artículo, quizás te estés haciendo dos preguntas: siendo las cosas como son ¿cómo es que la Luna Nueva no tapa siempre al Sol provocando un eclipse solar en esta fase?
Otra pregunta: ¿cómo es que en la fase de Luna Llena no se produce, siempre, un eclipse lunar?
Pero esto lo vamos a ver en otra entrada titulada "El Ciclo de Saros".
De hecho mi primera idea fue publicar, primero, este artículo sobre eclipses solares, pero pensándolo un poco mejor comprendí que si no se tiene claro cómo funcionan las fases lunares es muy difícil comprender cómo funciona la mecánica de los eclipses.
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sábado, 3 de septiembre de 2016
LA ESFERA DE DYSON
Algunos científicos opinan que no llega a una dos mil millonésima parte.
¿Sería posible aprovechar el 100% de esa energía? Y..., en el caso de poder ¿cómo hacerlo?
El Sol, que es una estrella mediana tirando a pequeña, quema 564 millones de toneladas de hidrógeno por segundo que se convierten en 560 millones de toneladas de helio.
Las otras cuatro millones de toneladas se convierten en energía que se irradia a nuestro sistema solar y es, entre otras cosas, la responsable de que haya vida en la Tierra.
Y...¿Cuanta energía suponen esas cuatro millones de toneladas?
Pues supone que la Tierra recibe 1.3 KW por m2, aunque sólo la mitad de esta energía consigue atravesar la atmósfera y llegar a la superficie terrestre.
Pero...en términos más coloquiales ¿de cuánta energía estamos hablando?
Imagina toda la energía que se produce en la Tierra a lo largo de un año. Y cuando digo toda, me refiero a la producida en centrales nucleares, más la de las centrales térmicas, más la hidroeléctrica, más la eólica, más la fotovoltaica... en fin toda, absolutamente toda.
Ahora multiplica esa energía por 760.000 y es la que produce el Sol en...¡un segundo!
Freeman Dyson |
En el año 1960, el físico y matemático inglés Freeman Dyson propuso una solución teórica para aprovechar el 100% de la energía que emite el Sol.
La idea consistía en construir una estructura sólida y esférica, alrededor de "todo" el Sol, que absorbería "toda" su energía.
Y...¿ya está? ¿Así de sencillo?
¡Pues no! Que se trate de una "solución teórica" no quiere decir que no valoremos los problemas que lleva asociados.
Aunque dispondríamos de la tecnología necesaria, en materia de construcción, para realizar una obra de esas proporciones fuera de la Tierra ¿de dónde demonios sacaríamos la cantidad ingente de materiales que se necesitan?
Hay que tener en cuenta que la esfera debería albergar en su interior las órbitas de Mercurio y Venus, construirla más cerca del Sol no sería seguro y plantearía un problema de lejanía serio de cara a trasladar la energía hasta la Tierra.
Cuando se le expuso el problema de los materiales a Dyson, el científico contestó: "pues de los planetas cercanos a la Tierra".
Otro problema: no vivimos en un sistema solar binario con dos sestrellas, eso sería una ventaja de cara a construir una Esfera de Dyson porque "taparíamos" una de ellas y seguiríamos recibiendo luz solar de la otra.
Pero nosotros sólo tenemos un sol y si lo tapamos dejamos, literalmente, todo el sistema solar "a oscuras".
Y...aunque dispondríamos de toda la energía necesaria para iluminar nuestras casas, calles, terrenos, etc, no sabemos como puede afectar este fenómeno a nuestros climas; nuestros mares, sus corrientes y la vida que allí habitan, probablemente, también se verían afectados; y...¿las plantas?
Para empezar, los seres humanos tendríamos que atiborrarnos a pastillas de vitamina "D" porque, de lo contrario, nuestra salud se vería muy afectada por la falta de radiación solar.
Otra preocupación nos viene a la mente.
Encerrar al Sol dentro de una esfera ¿cómo afectaría, en lo que a la gravedad se refiere, a todos los astros que giran alrededor suyo? ¿Podrían cambiar sus órbitas, con lo que ello conlleva?
Seguro que si lees este artículo, a ti también se te ocurrirán "otras razones" por las que definir este proyecto "de ciencia-ficción".
Pero ¡atención! Freeman Dyson y otros expertos, en la materia, han advertido que cualquier civilización súper avanzada debe, obligatoriamente, contar con un sistema para generar energía como este, o similar.
Según algunos expertos, esta podría ser una de las pocas formas que hay para construir "agujeros de gusano", que funcionen como "puertas estelares", que permitan realizar desplazamientos espaciales entre puntos muy distantes de el universo.
Agujero de gusano |
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