Archivos Mensuales: enero 2014

Una lección de física arrugando un papel

Hay algunos conceptos básicos de la física que cuando te los cuentan por primera vez crees que se están quedando contigo. Una de esas ocasiones es cuando te dicen que la velocidad de caída de un objeto debida a la atracción de nuestro planeta no depende de su peso.

Sí, ya sé que Galileo lo demostró hace bastante tiempo y lo pude ver en Érase una vez el hombre, pero es que resulta que tengo un pequeñajo en casa y tengo que prepararme mentalmente para cuando lleguen sus preguntas curiosas. Por ahora él se dedica a experimentar tirando todo tipo de cosas al suelo y ya se debe haber dado cuenta de que los objetos pesados suelen caer a una velocidad mucho mayor que los ligeros y hacen mucho más ruido, para su gozo y deleite.

Así que ¿cómo podría explicarle que está equivocado? Vamos a hacer un experimento rápido. Los materiales son fáciles de encontrar:

  • un lápiz
  • un trozo de papel
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Con los elementos para nuestro sencillo experimento preparados.

Ahora dejamos caer el trozo de papel y el lápiz a la vez. El lápiz llegará rápidamente al suelo y mirará desde allí con desdén a la lenta hoja de papel que sigue su recorrido con caótica parsimonia. Vaya, parece que seguimos dándole la razón al pequeñajo, así que vamos a hacer otra prueba: arrugamos el papel formando una bolita, cuanto más esférica mejor.

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Consideremos que la bola de papel es esférica y su masa puntual. La frase que sueña ver todo estudiante en un examen.

Volvemos a dejar caer el lápiz y el papel. En esta ocasión llegan al suelo casi a la vez. Ahora tenemos el momento perfecto para hacerle una pregunta al peque:

–Dime, ¿por qué ahora tardan prácticamente lo mismo en caer? ¿qué ha cambiado?

Es el momento de explicarle cómo la forma del papel ofrecía resistencia al aire que nos rodea, ese mismo aire que respiramos. Explicarle que al arrugar la hoja has reducido drásticamente la resistencia que ofrece y que, en realidad, todos los objetos caerían a la misma velocidad si no estuviéramos rodeados de nuestra atmósfera. Es hora de hablarle sobre las cometas que vuelan en la playa, los pájaros y los aviones; de cómo ese mismo aire, que frena la caída de los objetos, nos permite volar. Es el momento ideal para enseñarle tus diseños magistrales de aviones de papel y bordarlo gracias al astronauta de este vídeo.

Cuando pasen unos años, tendrá la oportunidad de conocer la fórmula que rige este movimiento y de aprender a hacer cálculos como el de la velocidad terminal de un objeto en caída libre. Pero lo más importante es que él ya habrá asimilado el concepto físico subyacente a todo esto, gracias a una simple hoja de papel y un lápiz.

Esta entrada participa en la XLVIII Edición del Carnaval de la Física, alojada en el blog de Daniel Martín Reina (@monzoneteLa Aventura de la Ciencia. Y sirve como futura introducción de la próxima edición, que se celebrará en este blog y tratará sobre la física de los objetos cotidianos.

Más información

Hace poco el tercer precog publicó una historia muy curiosa sobre paracaidistas y una calabaza díscola.

Gravity. George Gamow. Dover Pubn Inc. En este libro, Gamow propone este experimento con una moneda y un papel.

Cómo empezar a leer novelas en inglés y no morir en el intento

Como estrenamos año, es el momento de marcarse buenos propósitos que acabaremos por no cumplir: ir al gimnasio, dejar de comer como un cerdo, empezar 800 cursos en Coursera para acabar al menos uno o leer el zombi de Schrödinger. Pero hoy voy a hablaros de uno que se puede llegar a cumplir: leer novelas en inglés. Si un garrulo como yo ha conseguido leer habitualmente novelas en inglés y no morir en el intento, vosotros también podéis. Además, los consejos que os voy a dar son totalmente gratuitos y no tienen nada de milagroso. Es decir, para conseguir leer novelas en inglés, la primera herramienta a usar es el propio esfuerzo.

debbie allen, fame, muppet magazine 1983

¡Vamos Peggy, hay que sudar para conseguir la fama!

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El lado débil de la física (I): el inicio

El siglo XX fue el siglo de la mecánica cuántica en lo que a física se refiere. El 14 de diciembre de 1900, Max Planck presentó su concepto de “quanta”: pequeños paquetes de energía que conformaban la radiación electromagnética. Con estos pequeños cuantos, Planck solucionaba el problema de la catástrofe ultravioleta. Esta teoría no tuvo excesivo éxito hasta 1905, momento en el que apareció Einstein usando los cuantos para explicar el funcionamiento del efecto fotoeléctrico. Hubo que esperar más de una década para que la teoría de Planck se unificara definitivamente con el modelo atómico, gracias al modelo atómico de Bohr.

A medida que pasaron los años, el progreso de las nuevas teorías físicas que exploraban el átomo fue imparable. La historia que os voy a contar a continuación se la debemos, en sus inicios, a los primeros “hijos del quanta”: físicos que nacieron después de la presentación de Max Planck en 1900. Esta es la historia de la interacción débil, una historia en la que aparecerán grandes figuras de la física, dispositivos experimentales convertidos en monumentos, se unificarán fuerzas fundamentales e incluso conseguiremos interaccionar con algún neutrino despistado.

debil1

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