jueves, 1 de mayo de 2014

El misterio de la construccion de las pirámides de Egipto: Resuelto??

Pirámides de Giza, en Egipto
Egipto, mito y misterio. Y de entre ellos el principal tiene que ver con la construccion de esas impresionantes estructuras que se constituyen como una maravilla en la historia de la humanidad. Un sinumero de investigadores se han aventurado a plantear hipotesis sobre su finalidad y especialmente sobre la construccion de estas. Pero parece que en estos ultimos tiempos la solucion a este enigma esta cerca de resolverse. Y esta pasaria por la reduccion de las fuerzas de rozamiento entre cada uno de sus bloques, los rodillos usados para trasportarlos y el suelo arenoso del desierto egipcio.

Para elevar sus imponentes pirámides, los egipcios tuvieron que trasladar gigantescos bloques de piedra y estatuas de toneladas de peso por el desierto, y lo hacían sobre grandes trineos de madera.
El enorme operativo que debieron desplegar habla del gran conocimiento técnico y organizativo de esta civilización, que se basó en métodos simples.
Lo que acaban de descubrir los expertos en física de la Fundación para la Investigación Fundamental sobre la Materia (FOM) y de la Universidad de Amsterdam es que usaban un truco simple y efectivo para facilitar el paso de los pesados trineos de madera cargados con piedras: humedecer la arena por la que se deslizaban.
Al usar la cantidad adecuada de agua, dicen los científicos, podían reducir a la mitad el número de obreros necesarios para arrastrar los trineos.
"Demostramos de forma experimental que la fricción deslizante sobre arena se reduce enormemente al añadir un poco –pero no mucho- de agua", dice el estudio cuyo equipo de autores lideró el profesor Daniel Bonn y cuyos resultados publica revista especializada Physical Review Letters.
Quienes hayan construido castillos de arena podrán entender fácilmente lo que plantean los científicos: es prácticamente imposible mantener la forma de un montón de arena seca, y es igualmente difícil cuando la arena está demasiado empapada.
La clave está, como en los castillos de arena, en la cantidad justa de humedad.
Y los investigadores sostienen que para facilitar la tracción de los pesados trineos por el desierto, lo más probable es que los egipcios hicieran justamente eso, mojar la arena frente al trineo.

Según han demostrado sus experimentos, la humedad justa de la arena reduce a la mitad la fuerza necesaria para empujar un objeto.
Experimento con arena en el laboratorio
En el laboratorio, crearon una versión del trineo egipcio sobre una superficie de arena.
Allí determinaron la fuerza requerida y la firmeza de la arena de acuerdo a la cantidad de agua presente en la arena.
Para medir la firmeza utilizaron un reómetro, explican los científicos en un comunicado, que es un instrumento de laboratorio usado para observar cómo fluye un líquido o una mezcla bajo la acción de fuerzas externas.
Así vieron que la fuerza necesaria para mover el trineo disminuía de manera proporcional a la firmeza de la arena.
La razón es que cuando se agrega agua a la arena, surgen los llamados puentes capilares, pequeñas gotitas de agua que unen a los granos entre sí.
En presencia de la correcta cantidad de agua, la arena húmeda del desierto es alrededor de dos veces más firme que la arena seca, concluyeron los físicos.
Por lo tanto, un trineo se desliza con mucha más facilidad sobre la arena firme simplemente porque esta no se acumula por delante del vehículo como lo hace la arena seca.

Fuente: http://www.bbc.co.uk/mundo/noticias/2014/05/140501_ciencia_construccion_piramides_egipto_arena_humeda_np.shtml


martes, 25 de marzo de 2014

Mis Podcasts Favoritos nro 1

    Una de las nuevas herramientas que nos ha traído esta era digital son los podcasts. Estos no son mas que blogs sonoros, archivos de audio que se suben a la web en forma de canales que son susceptibles de suscripciones. Su temática es variada, y la verdad me he aficionado al uso de estos.

    Estoy convencido que los podcasts resultan una herramienta en extremo útil para el estudio universitario, y en el caso particular de la física existen temas especiales que son imperdibles. Y entre algunos de estos a los que estoy suscrito quisiera compartir hoy este, que esta conducido por el profesor de la Universidad de Extremadura Pedro Luis Lorenzo, podcast llamado Personas con Historia, que en esta ocasión, con un estilo fresco y rigurosamente histórico nos habla de la vida del gran Isaac Newton, desde el punto de vista humano, con sus virtudes y defectos. Ideal para adquirir un criterio mas amplio que nos permita descubrir al hombre detrás del genio que cimentó las bases de nuestra ciencia.

lunes, 24 de marzo de 2014

Gotas de lluvia que te dejan inconciente??

Lo mas parecido a una bendición divina para la vida humana es la existencia de la atmósfera. Sus beneficios son innumerables, empezando por el hecho del efecto "invernadero" necesario para mantenernos en una temperatura adecuado, pues sin la existencia de esta el planeta entero sería una bola de hielo sin vida, con una temperatura media de -so °C. Los efectos de escudo protector ante el interminable bombardeo de rayos cómicos y el efecto de la capa de ozono son bien conocidos por todos. Aunque en relación al tamaño de la tierra esta capa gaseosa es relativamente pequeña. Haciendo una comparacion, si establecemos el tamaño de la tierra a un mapamundi común, la atmósfera equivaldria al grosor de una capa de pintura. Y aunque parezca increíble, uno de las funciones fundamentales de la atmósfera es establecer el rozamiento necesario para mantener la vida humana, puesto que sin rozamiento las gotas de la lluvia que nos lleguen a golpear podrían dejarnos inconscientes.

Tanto así? Pues si!! A pesar de no ser constante, y para efectos de cálculo consideremos que las gotas de lluvia se forman a una altura aproximada de 10km. Calculemos la velocidad que adquiririan las gotas de no existir el rozamiento del aire. Tomando en cuenta que la velocidad del sonido es de 343 m/s, a cuantas veces dicha velocidad caerían las gotas? Una gran diferencia con la velocidad real a la que caen, que esta de entre 10 a 40 m/s, lo que la verdad, debería tranquilizarnos

La complejidad del fenómeno de caída de lluvia ha requerido muchos estudios mas avanzados, de los cuales recomiendo revisar el publicado en esta web http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica/dinamica/gota/gota.htm en donde podremos darnos cuenta de todo lo que implica esa aparentemente minúscula gotita que es un verdadero portento para el estudio de la física....

lunes, 17 de marzo de 2014

Físicos Insignes: Demócrito

     "La ciudad de Abdera se tiende junto a la desembocadura del río Nestos, en la ribera norte del Egeo; pertenecía a la provincia griega de Tracia. Como en muchas otras ciudades de esta parte del mundo, la historia está escrita en las piedras mismas de las colinas que contemplan los supermercados, aparcamientos y cines. Hace unos 2.400 años, la ciudad se encontraba en la bulliciosa ruta terrestre que iba del territorio materno de la Grecia antigua a las importantes posesiones de Jonia, hoy en día la parte occidental de Turquía. Y Abdera fue fundada por los refugiados jonios que huían de los ejércitos de Ciro el Grande.

    Imaginaos la vida en Abdera durante el siglo V a.C. En esa tierra de cabreros, a los acontecimientos naturales no se les asignaba obligatoriamente una causa científica. Los relámpagos eran rayos disparados desde la cima del Monte Olimpo por el airado Zeus. Que se disfrutase de una mar en calma o se padeciese un maremoto dependía del voluble ánimo de Poseidón. Hartazgos y hambrunas procedían del capricho de Ceres, la diosa de la agricultura, y no de las condiciones atmosféricas. Imaginaos, pues, hasta qué punto les dio a las cosas un enfoque nuevo, cuál era la integridad de una mente capaz de ignorar las creencias populares de una época y proponer conceptos que armonizan con el quark y la teoría cuántica. En la Grecia antigua, el progreso, como ocurre hoy, fue un accidente debido al genio, a individuos dotados de visión y creatividad. Hasta para ser un genio, Demócrito se adelantó mucho a su tiempo.

    Probablemente, se le conoce sobre todo por dos de las citas más intuitivamente científicas que jamás profiriese alguien en la Antigüedad: «Aparte de átomos y espacio vacío, nada existe; lo demás es opinión» y «Todo lo que existe en el universo es fruto del azar y de la necesidad». Por supuesto, hemos de rendir homenaje a la herencia que recibió Demócrito: los colosales hallazgos de sus predecesores de Mileto. Esos hombres definieron una misión: bajo el caos de nuestras percepciones está soterrado un orden simple, y, además, somos capaces de aprehenderlo.

    Es probable que a Demócrito le ayudase el viajar. «Cubrí más territorio que cualquier otro hombre de mi tiempo, haciendo las más amplias investigaciones, y vi más climas y países, y escuché a más hombres famosos.» Aprendió astronomía en Egipto y matemáticas en Babilonia. Visitó Persia. Pero el estímulo para su teoría atómica le vino de Grecia, como les pasó a sus antecesores Tales, Empédocles y quizá, claro, Leucipo.

    ¡Y publicó! El catálogo alejandrino listaba más de sesenta obras: de física, cosmología, astronomía, geografía, fisiología, medicina, sensaciones, epistemología, matemáticas, magnetismo, botánica, poética y teoría musical, lingüística, agricultura, pintura y otros temas. Casi ninguna de sus obras publicadas se ha conservado intacta; lo que sabemos de Demócrito procede más que nada de fragmentos y del testimonio de los historiadores griegos posteriores. Como Newton, también escribió sobre descubrimientos mágicos y alquímicos. ¿Qué tipo de hombre era este?

    Los historiadores le llaman el Filósofo que Ríe, a quien las locuras de la humanidad movían a regocijo. Seguramente fue rico; casi todos los filósofos griegos lo eran. Sabemos que desaprobaba el sexo. El sexo es tan placentero, decía Demócrito, que abruma la conciencia. A lo mejor ese fue su secreto, y quizá deberíamos prohibirles el sexo a nuestros teóricos para que pensasen mejor. (Los experimentadores no tienen que pensar y quedarían exentos de la regla.) Demócrito apreciaba la amistad, pero tenía un bajo concepto de las mujeres. No quería tener hijos porque su educación interferiría con su filosofía. Profesaba el desdén por todo lo que fuese violento y apasionado.

    Cuesta aceptar que esto fuese cierto. La violencia no le era extraña; sus átomos estaban en un constante movimiento violento. Y requiere pasión creer lo que Demócrito creía. Permaneció fiel a sus creencias, aunque no le proporcionaron fama. Aristóteles le respetaba, pero Platón, como se ha mencionado más arriba, quería que se quemasen todos sus libros. En su ciudad natal Demócrito quedó oscurecido por otro filósofo, Protágoras, el más eminente de los sofistas, escuela de filósofos a los que se contrataba como profesores de retórica de jóvenes ricos. Cuando Protágoras dejó Abdera y marchó a Atenas, se le recibió con entusiasmo. Demócrito, por el contrario, dijo que «fui a Atenas y nadie me conocía».

    Demócrito creía en un montón de cosas de las que no hablamos en nuestra soñada conversación mítica, donde se saltean citas de los escritos de Demócrito y se las condimenta con un poco de imaginación. Me he tomado libertades, aunque nunca con las creencias básicas de Demócrito, si bien me he permitido el lujo de hacerle cambiar de opinión acerca del valor de los experimentos. Estoy seguro de que de ninguna de las maneras habría podido resistir la tentación de ver que en las entrañas del Fermilab se le daba vida a su mítico «cuchillo».

    La obra de Demócrito sobre el vacío fue revolucionaria. Sabía, por ejemplo, que en el espacio no hay arriba, abajo o en medio. Aunque esta idea la apuntó primero Anaximandro, seguía siendo todo un logro para un ser humano nacido en este planeta poblado de geocéntricos. La idea de que no hay ni arriba ni abajo es aún difícil para la mayoría de la gente, a pesar de las imágenes de televisión procedentes de las cápsulas espaciales. Una de las ideas más inusitadas de Demócrito era que había innumerables mundos de tamaños diferentes. Estos mundos se encuentran a distancias irregulares, más en una dirección, menos en otra. Algunos florecen, otros decaen. Aquí nacen; allá mueren, destruidos por las colisiones entre ellos. Algunos de los mundos carecen de vida animal o vegetal y de agua. Por extraña que sea, esta intuición puede relacionarse con las ideas cosmológicas modernas asociadas al llamado «universo inflacionario», del que brotan numerosos «universos burbuja». Y todo esto procede de un filósofo risueño que daba vueltas por el imperio griego hace más de dos mil años."

La Particula Divina- Leon Lederman

martes, 11 de marzo de 2014

Aplicaciones Android para Estudiantes de Fisica

Debo reconocer que otra de mis pasiones es la tecnología. Es que estos aparatejos de nueva camada llamados tablets, smartphones, iphones y demás habitantes de la fauna gadgetera de principios de siglo XXI son una maravilla. Creados específicamente para facilitarnos la vida deberían ser usados con esa finalidad y explotados en todo su inmenso potencial. Pero lastimosamente en este mundo consumista se puede ver a los teléfonos mas ultramodernos y caros del mercado usados únicamente para chats o el tan mentado "feis" en un circulo de fatua ostentacion y ridículo desperdicio de potencial, pero bueno, eso es tema para otra discusión...

Dicho esto y centrándonos en la materia quiero sugerirles a los estudiantes que empiezan en el estudio de las ciencias exactas, y hablando en particular en la Física, algunas aplicaciones para el sistema operativo Android, que estoy seguro que muchos de ustedes sabrán valorar. Un viejo dicho señala que no es tan importante conocer las cosas, sino el saber donde encontrarlas...


Cover artTechcalc: esta calculadora científica es una aplicacion que mejora notablemente la aplicacion original que viene en tu telefono o tablet android. Tiene una interfaz única y sencilla, y es bastante completa con todas las funciones logaritmicas, trigonométricas y exponenciales posibles. Muy adecuada para el estudiante que inicia sus estudios universitarios

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.roamingsquirrel.android.calculator&hl=es-419



Cover artEcuaciones de Segundo Grado: Uno de nuestros dolores de cabeza son esas condenadas ecuaciones cuadráticas que súbitamente asoman cuando estamos desenredando el álgebra inherente a nuestras formulas. La solución es esta aplicacion, que te da inmediatamente las raices de cualquier ecuación de segundo grado. Su uso es extremadamente simple y te puede salvar de cualquier atolladero.


https://play.google.com/store/apps/details?id=appinventor.ai_luismunozmato.ecuacion2grado&hl=es-419


Cover art
Calculadora Rectangulares: Otra pequeña maravilla que nos ayuda a transformar en un abrir y cerrar de ojos coordenadas polares a rectangulares y viceversa. Demasiado simple su diseño para mi gusto, pero cumple su cometido con creces. Ocupa poquísimo espacio en la memoria y no tiene publicidad. Recomendada


https://play.google.com/store/apps/details?id=com.st.conversordecomplejos&hl=es-419



Cover art

Conversor de Unidades: Uno de mis acompañantes eternos en cualquier dispositivo android que use!!! Además es una de las aplicaciones mas antiguas en la Play Store, antes llamada Android Market. Sencilla y como su nombre lo indica sirve para convertir cualquier unidad en su equivalente. Solo ubicas la magnitud a ser medida y ahí puedes alternar entre las transformaciones deseadas. Básica no solo para cualquier estudiante sino también para docentes y profesionales. Especialmente recomendado el conversor de divisas que se actualiza automaticamente de acuerdo a la fluctuación económica mundial.

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.mathpad.mobile.android.wt.unit&hl=es-419



Cover artVector Calculator: Ay, esos vectores!!! De calculo tan laborioso y con todas sus peculiaridades que hacen que su estudio pueda convertirse en una verdadera pesadilla estudiantil... Pero aquí tenemos una aplicacion que nos dará una mano para esas operaciones como suma, diferencia, producto punto y cruz. Interfaz simple e intuitiva. Solo trabaja con las coordenadas rectangulares y en menos de lo que canta un gallo tienes la respuesta.

https://play.google.com/store/apps/details?id=com.gamebrewers.vectorcalc&hl=es-419


Estas son, a vuelo de pájaro, unas pocas recomendaciones de aplicaciones tecnologicas que nos pueden ayudar en el estudio de la física y la matemática. Si, quiero aclararte, querido amigo de que estas no sirven para nada mas que autoengañarse si es que no conocemos los conceptos fundamentales de las ciencias, y a mi criterio, deberían ser usadas únicamente para comprobar las soluciones que hemos obtenido en el trabajo del día a día como auxiliares de estudio. Así que, a echarles un ojo!! Y si tienes alguna otra sugerencia, no olvides comentarla aquí.....





miércoles, 5 de marzo de 2014

Roberto Carlos, su gol imposible y la física


Una de mis pasiones es el fútbol. Como la gran mayoría de latinoamericanos el espectáculo casi pagano de ver a veintidós tipos luchando por ubicar en el fondo de unas mallas a una pelota se ha convertido en una verdadera pasión que desborda los limites de la racionalidad. Lo mágico del fútbol radica en que hasta ahí podemos encontrar lecciones de física que podemos aplicar.

Hemos visto que la física se ayuda en la modelacion para tratar de simplificar fenómenos cuya complejidad dificulta su comprension con ecuaciones relativamente simples. Y este caso en particular se da en la trayectoria de proyectiles. Pues como hemos visto en clase, el movimiento de proyectiles dibuja en el espacio una trayectoria parabólica SIEMPRE Y CUANDO nuestro modelo de estudio cumpla algunas condiciones. Y una de estas es la de imaginar que el proyectil no tiene movimientos internos (como la rotación).

Y claro, al modelar el lanzamiento de un tiro libre con barrera en un partido de fútbol, aparentemente deberíamos pensar en que el balón describiría una grácil parábola (muy facil de ser descrita con el uso de una sencilla ecuacion de segundo grado). Pero si le decimos eso al gran lateral brasileño Roberto Carlos, sonreiría y movería su cabeza. Pues su especialidad era disparar al arco desafiando las leyes de la física. Y todo ese efecto, que llamamos comúnmente "chanfle" se debe al giro que este y muchos otros jugadores profesionales le imprimen a la pelota.

Para ahondar en el tema les invito a ver este maravilloso vídeo, en donde se podrá destacar la importancia que debemos dar a diferenciar la modelacion física de los casos reales. Y es que con Roberto Carlos, no había realidad que aguante!!!


sábado, 1 de marzo de 2014

El papá de Galileo

Vincenzo Galilei odiaba a los matemáticos. Podría parecer extraño, pues él mismo fue uno de ellos y muy dotado. Pero antes que nada era músico, un intérprete de laúd muy reputado en la Florencia del siglo XVI. En la década de 1580 orientó sus talentos a la teoría musical y la encontró deficiente. La culpa, decía Vincenzo, la tenía un matemático que llevaba muerto dos mil años, Pitágoras.

Pitágoras, un místico, nació en la isla griega de Samos alrededor de un siglo antes que Demócrito. Pasó la mayor parte de su vida en Italia, donde organizó la secta de los pitagóricos, una especie de sociedad secreta de hombres que sentían un respeto religioso por los números y cuyas vidas estaban gobernadas por tabúes obsesivos. Se negaban a comer judías o a coger los objetos que se les caían. Al levantarse por las mañanas, se cuidaban de alisar las sábanas para borrar la impresión que habían dejado en ellas sus cuerpos. Creían en la reencarnación, y rehusaban comer o golpear perros por si fueran amigos perdidos hacía tiempo

Les obsesionaban los números. Creían que las cosas eran números. No sólo que los objetos pudieran ser numerados, sino que eran números, como el 1, 2, 7 o 32. Pitágoras pensaba en los números como en figuras y a él se debe la noción de los cuadrados y los cubos de los números, palabras que hoy nos acompañan todavía

Pitágoras fue el primero en adivinar una gran verdad relativa a los triángulos rectángulos. Señaló que la suma de los cuadrados de los catetos es igual al cuadrado de la hipotenusa, fórmula que se graba al fuego en todo cerebro adolescente que se pierda en una clase de geometría, de Nueva York a Beijing.

Los pitagóricos amaban el estudio de las razones, de las proporciones entre las cosas. Idearon el «rectángulo de oro», la figura perfecta, cuyas proporciones son visibles en el Partenón y en muchas otras estructuras griegas, así como en las pinturas renacentistas.

Pitágoras fue el primero que se preocupo de la astronomia. Fue él (y no Carl Sagan) quien acuñó la palabra kosmos para referirse a todo lo que hay en nuestro universo, de los seres humanos a la Tierra y a las estrellas en rotación sobre nuestras cabezas. Kosmos es una palabra griega intraducible que denota las cualidades de orden y belleza. El universo es un kosmos, dijo, un todo ordenado, y cada uno de nosotros, seres humanos, también es un kosmos.

Los pitagóricos amaban la música, a la que aportaron su obsesión por los números. Pitágoras creía que la consonancia musical dependía de los «números sonoros». Sostenía que las consonancias perfectas eran los intervalos de la escala musical que se pueden expresar como razones de los números 1, 2, 3 y 4. Estos números suman 10, el número perfecto según la concepción pitagórica del mundo. Los pitagóricos llevaban a sus reuniones sus instrumentos musicales, y las convertían en jamm sessions

Vincenzo Galilei pensaba que los pitagóricos debieron de tener un oído colectivo de hormigón armado, habida cuenta de sus ideas sobre la consonancia. A Vincenzo su oído le decía que Pitágoras estaba equivocado de todas, todas. Otros músicos del siglo XVI tampoco les hicieron caso a estos antiguos griegos. Sin embargo, las ideas de Pitágoras perduraron incluso hasta los días de Vincenzo, y los números sonoros eran aún un componente respetado de la teoría musical, si no de la práctica. El mayor defensor de Pitágoras en el siglo XVI fue Gioseffo Zarlino, el principal teórico musical de su tiempo y, además, maestro de Vincenzo. Vincenzo y Zarlino entablaron una agria disputa sobre el asunto, y Vincenzo, para probar lo que sostenía, ideó un método revolucionario en aquel tiempo: experimentó. Mediante la realización de experimentos con cuerdas de diferentes longitudes o cuerdas de igual longitud pero diferentes tensiones, halló nuevas relaciones matemáticas no pitagóricas en la escala musical. Algunos mantienen que Vincenzo fue el primero en desacreditar mediante la experimentación una ley matemática universalmente aceptada. Como muy poco, perteneció a la vanguardia de un movimiento que puso en lugar de la vieja polifonía la armonía moderna.

Sabemos que hubo al menos una persona que asistió con interés a estos experimentos musicales. El hijo mayor de Vincenzo le observaba mientras medía y calculaba. Exasperado por el dogma de la teoría musical, Vincenzo despotricó ante su hijo contra la estupidez de las matemáticas. No conocemos las palabras exactas, pero dentro de mí puedo oírle vociferar algo del estilo de: «Olvídate de esas teorías con números estúpidos. Escucha lo que tus oídos te digan. ¡Que no tenga que oír nunca que quieres ser matemático!». Enseñó bien al chico, e hizo de él un competente ejecutante del laúd y de otros instrumentos. Educó sus sentidos y le enseñó a detectar los errores de tiempo, habilidad esencial para un músico. Pero quiso que su hijo mayor renunciara tanto a la música como a las matemáticas. Padre al fin y al cabo, Vincenzo quería que su hijo fuese médico; deseaba que tuviera unos ingresos decentes.

Contemplar estos experimentos causó en el joven un efecto mayor de lo que Vincenzo pudo haber imaginado. Al chico le apasionó especialmente un experimento en el que su padre aplicó varias tensiones a sus cuerdas colgándoles pesos distintos de sus cabos. Al pinzarlas, estas cuerdas cargadas hacían de péndulos, y ahí puede que empezase el joven Galileo a pensar en las maneras características con que los objetos se mueven en este universo.

El hijo se llamaba, claro, Galileo. Desde el punto de vista moderno, los logros de Galileo son tan luminosos que cuesta percibir en ese periodo de la historia a nadie que no sea él. Galileo ignoró las diatribas de Vincenzo sobre lo espurias que eran las matemáticas, y se hizo profesor de matemáticas precisamente. Pero, por mucho que amase el razonamiento matemático, lo subordinó a la observación y la medición. De su hábil mezcla de una cosa y la otra se dice con frecuencia que supuso el verdadero comienzo del "método científico".

"La Particula Divina" Leon Lederman