Siento una perturbación en la fuerza… de la gravedad

19 diciembre 2015

Antes de nada, debo avisaros que hay un PEQUEÑO SPOILER de la última peli de Star Wars, El despertar de la fuerza. Este spoiler no afecta demasiado a la trama, sino a un aparatejo que sale en la peli. Aún así, avisados estáis.

Imagen tomada de http://screenrant.com/star-wars-7-death-star-theories/

Ahí veis un cacharro, que dispara plasma, en ese sentido es parecido a otros cacharritos de esta serie, pero hay una diferencia de la que os quería hablar.

El dispositivo primero toma el plasma de la estrella próxima (como si fuera nuestro Sol), lo acumula y lo dispara.

Cuando voy al cine, yo también me suelo dejo llevar, pero supongo que hay cosillas que me hacen saltar las alarmas.

¿Qué pasa con la gravedad?

Ya sabéis que conocemos cuatro interacciones fundamentales: La electromagnética, la interacción fuerte (responsable de que el núcleo atómico no se rompa por repulsión eléctrica), la interacción débil (que se muestra en algunas desintegraciones) y la gravitatoria, que es la que nos interesa hoy.

Resulta que los objetos se atraen, y que se atraen más cuanto más masa tienen y cuanto más cerca se encuentran. La dependencia de la masa es directamente proporcional, eso quiere decir que si eres el doble de masivo el otro objeto te atraerá el doble. La dependencia con la distancia es inversa, esto quiere decir que si estás a menos distancia te atrae más, pero además es cuadrática, lo que significa que si la distancia es el doble, la fuerza será cuatro veces menos; si el triple, nueve veces menos, y así sucesivamente. Esto lo expresamos con la siguiente fórmula.

NewtonsLawOfUniversalGravitation.svg

NewtonsLawOfUniversalGravitation” by I, Dennis Nilsson. Licensed under CC BY 3.0 via Commons.

También podéis ver cómo esa fuerza la sienten ambos objetos. La Tierra te atrae a ti con la misma fuerza que tú atraes al planeta… lo que pasa es que esa fuerza es suficiente para moverte mucho a ti, que eres chiquitujo, pero no demasiado a la Tierra.

Pero volvamos a nuestro temible rayo mortífero.

El cacharro le roba plasma, por lo tanto masa, a la estrella y la mete dentro del planeta… No entraremos en cómo lo “capta”, pero…

¿Qué pasaría con nuestro peso en el planeta?

Nuestro peso es la fuerza con la que nos atrae el planeta y tiene que ver con nuestra masa… y con la del planeta. Simplemente con que la estrella fuera igual de masiva que el planeta, ya haría que nuestro peso se doblase, pero en realidad es bastante mayor, así que… supongo que nos espachurraríamos y bastante. También podríamos pensar que el planeta podría expandirse y nuestra distancia al centro aumentaría y eso bajaría la gravedad, pero no apreciamos los cataclismos que hubiera habido en la corteza si ese hubiera sido el caso. Si queréis hacer números, os recordamos que

Imagen tomada de http://study.com/academy/lesson/black-hole-definition-types-quiz.html

Y ahí podéis ir probando con distintos valores de la masa y el radio del planeta resultante. Dejamos como bonus calcular qué pasa si aumentamos la masa, pero mantenemos la densidad constante.

¿Qué pasaría con el sistema solar?

Los planetas giran en torno a la estrella debido a la masa que tiene… si esa masa se va, el centro de atracción se desplazaría hacia el sitio al que se fuera. Las trayectorias se desviarían y según cómo le pillase a cada planeta (en qué posición y con qué velocidad), unos planetas se escaparían al espacio, otros cambiarían de órbita y otros… se estrellarían contra el nuevo centro de atracción.

¿Qué nos dice el “hombre del tiempo” para mañana?

En el planeta no se está a la temperatura del espacio exterior gracias a la radiación que le llega de su sol… pero al ir encerrándose el plasma en el interior del planeta, ¿qué pasa con “la meteorología?

Si no hay aislamiento en el lugar en que lo confinan debería liarse parda con la radiación tan próxima. Si lo hay, entonces no es que se ponga un poco oscurito el día, es que debería bajar la temperatura muchas decenas de grados, no demasiado lejos del cero absoluto en realidad. ¿Y ni se levanta vientecillo con esto?

Y, ya que estamos con Newton, ¿qué pasa con sus otras leyes?

¿Has visto lo que pasa cuando un jugador de baloncesto salta para hacer un mate y un defensor se queda parado delante? Se desplazan, ¿verdad?

¿Es lo mismo intentar parar una pelota de tenis a 100 km/h que un camión a 100 km/h?

Para las colisiones no sólo influye cuánta velocidad llevas, también es crucial cuánta masa tienes. Unimos las dos magnitudes en lo que llamamos momento lineal, que es el producto de ambas.

De la segunda ley de Newton podemos deducir que, si la fuerza exterior neta es nula, la suma de los momentos antes del choque y después del choque deben ser iguales.

Por eso, los jugadores no pueden dejar de desplazarse en el sentido del atacante, aunque ahora juntos lo hagan a menor velocidad.

Imagen tomada de http://www.physicsclassroom.com/mmedia/momentum/fcb.cfm

Pues bien, ¿qué ocurre con todo el momento lineal que trae el plasma? ¿Se va frenando hasta llegar al “depósito”? ¿Cómo? En la peli no lo parece.

Y tampoco queda la tercera ley de Newton muy bien parada, la ley de acción y reacción.

¿Qué pasa con el “retroceso” del planeta en el momento del disparo?

Ya sabéis, yo empujo al plasma para que salga y el plasma me empuja a mí… de nuevo podemos pensarlo también como una conservación del momento. Pensad en el pez de arriba puesto marcha atrás, como si escupiera el pez. El planeta con el rayo mortífero debería salir despedido hacia atrás…

No os pongáis muy cansinos conmigo en los comentarios, que ya sé que es ficción…

Besitos y felices fiestas… que la Fuerza os acompañe.


Y otra vez en Carne Cruda (V)

8 septiembre 2015

Os debía el audio de mi última intervención en Carne Cruda

http://www.carnecruda.es/2015/07/17/ciencia-para-todos-experimentos-refrescantes/

Aquí finaliza (de momento…) mi sección La Ciencia para Todos en este nicho de libertad que es Carne Cruda.

Ha sido un privilegio y un placer poner un granito de arena en este proyecto.

Saludos para toda la panda y nos vemos!


Sólo conocemos el 4% del Universo

7 febrero 2011

En uno de los pocos espacios de divulgación que se van colando en la parrilla televisiva Tres 14, han dicho hoy que:

Entre la materia oscura y la energía oscura… realmente sólo conocemos un 4% del Universo del que tenemos noticia.

Flipas, anda que no queda.

Imagen: wiklipedia


¿Quiero que mi matrimonio sea un deuterón?

29 agosto 2010

Vayamos por pasos.

En el núcleo hay fundamentalmente dos tipos de partículas: el protón y el neutrón.

El átomo más sencillo, como sabréis, es el de hidrógeno, pero hay tres variedades (isótopos): protio, deuterio y tritio. Los tres tienen un electrón y un protón, pero el deuterio tiene además un neutrón y el tritio, dos.

Al núcleo de deuterio se le llama deuterón, y consiste como ya hemos dicho, en la feliz parejita: un protón y un neutrón.

Lo curioso del asunto, es que puede considerarse que el protón y el neutrón son en realidad dos estados de una misma partícula: el nucléon.

De hecho en determinadas condiciones, una puede convertirse en la otra mediante lo que se llama desintegración beta.

Y ahora lo más divertido, cuando estas dos partículas forman un deuterón, su relación es tan íntima que conforman lo que se llama un “estado embrollado” (entangled state). Podríamos decir que en ese estado, sabemos que hay dos partículas, y sabemos que una es un protón y otra un neutrón, pero no sabemos cuál es cuál.

Esta indeterminación no es porque no lo sepamos, sino que su estado no se “concreta” hasta que no lo medimos.

De esta forma, si cogemos una partícula, medimos y resulta que era un neutrón, pues es el otro será un protón y viceversa. Pero hasta que no les preguntamos… no se deciden.

¿Queremos una fusión tan íntima en nuestras vidas…?

¿Quiere usted formar un deuterón con su cariñito?

Foto: wikipedia


¿Somos vacío?

24 agosto 2010

Esta entrada participa en el X Carnaval de la Física, cuyo anfitrión es www.cienciamia.com

Vamos a poner juntos unos hechos conocidos.

La materia, que parece continua, no lo es. Nuestro cuerpo está hecho de átomos.

Esos átomos están separados entre sí, aunque químicamente estén enlazadosy algunos electrones orbiten ambos núcleos.

La mayor parte de la masa del átomo está concentrada en el núcleo, con un “diámetro” unas diez mil veces menor que el del átomo. Así que tenemos un pegotín de masa, con un enjambre de electrones dando vueltas alrededor, en suma, un montón de espacio vacío.

Y ese es el paronama… un montón de partículas moviéndose o vibrando en un inmenso vacío que “lo llena” todo. Sin nada que agarrar, sin fronteras, sin continuidades…

De esta forma, si calculas qué porcentaje del volumen que llamas “tú” está efectivamente “lleno de masa”, te darás cuenta de que estás vacío, compañero.

Eres una ilusión de solidez formada por partículas en movimiento y la percepción de tus sentidos, interpenetrada por un vacío omnipresente.


Una interesante semilla para meditar: el vacío continuo salpicado de partículas nos llena y son une a los demás y al Universo.

¿Es la Conciencia también una ilusión de solidez?

¿Nace del “enjambre” en movimiento o del vacío?

Foto: NGC1999 (wikipedia)


Experimento. Condensación en un vaso

15 junio 2010

Hace tiempo un profesor nos contaba que la mujer que trabajaba en su casa (con pocos estudios) le decía: “Sus vasos están rotos, pierden agua”.

Fijaos que el agua se está condensando en el exterior del vaso, las gotas que se forman caen “por fuera”.

La idea central de este experimento es que: el aire está lleno de cosas.

Aparte de las respuestas de Dylan, polvo, polen… hay un montón de agua

La cantidad de agua que “cabe” en el aire tiene que ver con la presión a la que está ese aire y, como sabréis, con la temperatura. A mayor temperatura, más agua puede “disolverse” en el aire.

En este sentido no es muy distinto de disolver azúcar en té.

Si caliento el té puedo disolver más azúcar que si le té está frío, y más interesante aún, si dejo que se enfríe el té, comienza a “salirse” el azúcar el té, quedando en el fondo.

Esto es lo que ocurre en el vídeo.

Dice que es un experimento para un día lluvioso. Esto nos dice que el aire estará bastante “lleno” de agua. La terminología correcta es: saturado.

Cuando ese aire, templado y saturado de agua, toca las paredes frías del vaso su temperatura desciende. En ese momento ya no le “cabe” tanto agua y esa agua se condensa en la superficie del vaso.

Es un fenómeno muy corriente, que con facilidad identificaréis en otros fenómenos cotidianos como el rocío, las gotas de agua en el espejo cuando te duchas o el agua que cae de los equipos de aire acondicionado.


Experimento. Pompas de jabón sobre CO2

21 marzo 2010

Volvemos con un experimento… que sabemos que os gustan

En el vídeo que os pongo lo hacen en una pecera, pero podéis cortar la parte superior de una botella de refresco de dos litros y también sale.

Echáis dentro vinagre y bicarbonato, como ya sabréis se produce una reacción química con un bonito burbujeo de CO2.

El CO2 es más denso que el aire, como ya hablamos, y quedará dentro del recipiente, como si fuera un líquido.

Ahora si echáis pompas sobre el CO2 flotarán.

La explicación, fácil.

Por un lado el CO2 se mantiene en gran parte dentro de la botella porque es un fluido más denso que el aire.

Por otro lado, las pompas flotan porque están sobre un fluido más denso que ellas, siguiendo el principio de Arquímedes, como un barquito cualquiera.

Lo hicimos en Coria y en Burgos y gustó bastante… además podéis luego hacer el gran final volcando la botella para que “caiga” el gas y apague una vela.

Este experimento es muy recomendable para hablar del CO2 porque el hecho de que presente una “resistencia mecánica”, que “empuje” a las pompas, hace pensar mucho más en algo “real y tangible” que si sólo hacemos lo de apagar la vela.

Creo que es tradicional hacerlo usando hielo seco (CO2 congelado) como en el vídeo siguiente, pero me gusta más si se puede hacer con cosas que hay en la cocina.


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