Motor eléctrico construido con bolitas metálicas y magnéticas

las buckyballs son unas bolas para hacer juguetes y adornos, a veces también se pueden usar para aprender ciencia. Las bolas son metálicas y magnéticas, por lo cual pueden ser elementos para construir un motor eléctrico, como el que se muestra en el siguiente video.



Efectivamente, la pila proporciona la corriente eléctrica que viaja por los elementos metálicos alcanza la espira, por la cual atraviesa también un campo magnético. El campo magnético producido en la espira, es repelido por el campo magnético de los imanes que están abajo de la espira; por lo cual se produce una torca; es decir, gira el motor. Estos elementos son los mismos para construir otros motores, incluso los motores homopolares.

Sin embargo, para que funcione este motor se requiere vencer la fricción estática, la cual siempre es mayor que la fricción cinética; por lo cual hay que darle un pequeño giro a la espira para que el motor siga girando.

En la red podemos encontrar muchas propuestas novedosas en el diseño de aparatos que usan las buckyballs pues su tamaño, por se de metal y magnéticas las hacen buenas candidatas para hacer toda clase de juguetes geeks y versiones de arte moderno. Todo un juguete adictivo.

Explicando la prueba PISA con dibujitos: video en español



La prueba PISA es una iniciativa de la OCDE para tener una idea de la clase de población la compone. Es una gran idea para que los países se den cuenta que pueden mejorar su nivel educativo al compararse con otros países. Con todo, el elemento clave para tener un puntaje en PISA es una política social integral para aumentar la cultura.

Esta bien si vemos el futbol, esta bien si vemos la telenovela; pero estaría mucho mejor si leyéramos un libro con nuestros hijos, que los acompañemos a un museo por gusto (no porque los obliguen en la escuela). La idea es divertirse, también con la cultura, donde la ciencia esta bien inmersa.

Video: Truco con el yo-yo para en demostración en la clase de ciencias



Como profesor, me encanta hacer demostraciones en el salón de clases. Lamentablemente algunas de esas muestras me salen mal: por mi falta de pericia, o la falta equipo adecuado. Por ello, es buena idea utilizar los videos en Internet para ilustrar conceptos de una clase formal. Después de todo, sostengo que para aprender ciencias, primero, hay que estar atentos a lo que pasa a nuestro alrededor.

Esta demostración es doblemente interesante para los futuros científicos; pues el movimiento del yo-yo ejemplifica muchos concepto físicos de conservación de energía, rotación, fuerza, entre otros. Mejor aún, el video muestra que el yo-yo puede adquirir suficiente velocidad como para jalar la servilleta sin tirar las copas de la mesa; el cual es un truco muy socorrido por muchos famosos profesores de física y que incluso tiene versiones extremas con huevos.

¿Quién es este muchacho?
Su nombre artístico es Black, es japones y el mismo nos cuenta en una conferencia TED que no le gustaba ningun deporte, que un día tomo un yo-yo y le llamo la atención. Rápido mejoro en su juego, por lo que se impuso una meta: ser campeón. Desde entonces ha practicado para mejorar su técnica y ha concretado su pasión al ingresar en importantes compañías de espectáculos, tal como el circo del sol. Black es un ejemplo de aprendizaje, de visión, pero sobre todo de perseverancia. Algo que debemos imprimir, con el buen, ejemplo, en cada estudiante.

Les dejo el video TEDxTokyo, y con una pregunta para pensar: ¿puede funcionar un yo-yo donde hay poca gravedad? ¿en la estación espacial internacional, en la luna?

Video: hermosa visualización de las corrientes marinas (casi tres años de datos en 3 minutos)



Perpetual Ocean es una visualización de las corrientes oceánicas durante el periodo de junio 2005 a diciembre 2007. La meta, según los chicos de la Nasa/JPL, era “crear un experiencia visceral” de los flujos, por ello no incluye anotaciones, o narración.

Con todo, en la visualización muestra claramente que los fenómenos tipo huracán que giran en sentido horario en el hemisferio norte; pero los huracanes giran al revés en el hemisferio sur. Lo cual es una demostración del efecto Coriolis, un tema que me ha gustado tratar en este blog en los recientes días.

¿Cuánta azúcar hay en mi jugo?: Cómo construir un polarímetro casero

Azúcar disuelta en agua, unos vasos de vidrio, la pantalla de tu laptop y unos lentes para el sol (con filtro polarizador) son suficientes para hacer una demostración de la capacidad de la azúcar de rotar el plano de polarización de la luz que proviene de la computadora. Efectivamente, en el siguiente video nos muestran lo fácil que es realizar la demostración.


El vaso marcado como 3 contiene una mayor cantidad de azúcar, por lo cual su efecto es mayor que en todas las demás muestras, donde el vaso marcado como W contiene solamente agua. Es decir el agua no tiene este efecto de cambiar el plano de polarización.

¿Por qué sucede este efecto?
La pantalla de laptop contiene une un polarizador, que al parecer tiene su eje óptico 45 grados respecto a la vertical. Pues bien, algunos lentes para sol también tienen un filtro polarizador, este filtro es útil para evitar ser deslumbrados reflejos al conducir un auto. En este experimento, el filtro polarizador se coloca en la cámara, como podemos ver en el video, a cierto ángulo la trasmisión de luz desde la computadora es mínima, la pantalla se ve oscura.

Ahora, cuando colocamos algunos materiales, como lo plásticos y los azucares la luz polarizada gira un poquito, por lo cual se ve un poco de luz. Este efecto óptico, llamado actividad óptica, es empleado para conocer la concentración de azúcar en un recipiente y ha sido usado por muchas fabricas de dulces, bebidas azucaradas y empresas similares.

De hecho, el aparato es conocido como polarímetro. Y aunque hay muchas empresas que venden sofisticados polarimetros, es fácil construir nuestra versión para hacer mediciones precisas; esto es lo que nos cuenta S. Cruz y S Galindo del ININ (México) en su articulo didáctico de la SMF.

Ellos aseguran que se puede hacer una práctica donde se mantenga estable la temperatura y el color de luz para demostrar que la maltosa tiene el doble de capacidad que la azúcar de girar el plano de polarización. Esto con una concentración de 1 gramo en 10 mL de agua. Por supuesto, hay otras propuestas para hacer este aparato, por lo cual se pueden cubrir todos los intereses: los demostrativos, los económicos, los tecnológicos/ingenieriles con este tema que puede ser muy adecuado  para una proyecto de laboratorio.

Finalmente, les dejo un video con una demostración basada en diferentes azucares. Por cierto esta demostración tiene su propias instrucciones para mostrar ante una audiencia.



¡Felices experimentos!

Referencias

ResearchBlogging.org
S. Cruz and S. Galindo. (1987). Portable, inexpensive polarimeter Revista mexicana de física, 3 (2), 300-310

Video: estupideces capturadas a 2500 fps



Por supuesto, “no traten de hacer esto en casa o en el trabajo”. De estos videos me ha gustado en particular: la harina que se incendia y la cama de agua que revienta.

Se acerca los juegos Olímpicos de Londres 2012, con lo cual también las televisoras nos mostraran muchos videos en cámara lenta (con la Phanton) de los movimientos de gimnastas, karatecas, y saltos de altura. Sin embargo, las cámaras rápidas pueden usarse para registrar cualquier evento. Aquí te hemos mostrado desde chachetadas, hasta cómo se produce el fuego.

Estas imágenes gustan mucho a la gente pues nos muestran un mundo diferente, al que nuestros ojos no alcanzan a registrar, y nuestra reflexión tiene mucha prisa para ponerle a tención.


Pregunta para pensar
¿Qué te gustaría grabar con una cámara ultra-rápida?

Estafando turistas con “experimentos” en la línea ecuatorial

En estas palabras hay una mentira: “Cuando el agua escurre en un lavatorio, en el Hemisferio Norte rota en una dirección, y si está en el Hemisferio Sur, lo hace en la dirección opuesta. Este es el efecto Coriolis y es causado por la rotación de la Tierra.”


La aceleración que puede producir el efecto Coriolis es aprox. 10,000 veces menor que la aceleración en caída libre (9.8 m/s^2). Por lo cual, el anterior video es una estafa completa. Entonces,  ¿por qué hay tantos videos de esta clase en YouTube?

Parece que el truco funciona de este modo:
1) en la línea ecuatorial el agua debe estar en reposo por un tiempo. De modo que cuando se libera el tapón, el agua fluye sin mostrar remolinos.

2) Después, en las siguientes demostraciones el agua es vertida lejos del centro, de modo que exista una ligera, muy ligera rotación en cuerpo de agua. De modo que cuando se vierte el líquido del lado izquierdo del centro, el agua muestra un torbellino girando en el sentido de las manecillas de reloj; mientras que cuando se vierte del lado derecho, el agua gira en sentido anti-horario.

Para que este sea un experimento adecuado, se debería usar un recipiente circular, lo cual dificulta introducir la rotación en comparación con el lavabo de caja, además deberíamos hacer el experimento dos veces, del mismo lado de la línea: primero vertiendo el agua del lado izquierdo, y luego vertiendo el agua del lado derecho. Además de quitar el tapón desde la parte de abajo, evitando con ello movimientos extra en el agua. Efectivamente, la manera en que se llena el lavabo es la que determina el sentido de la rotación en el lavabo cuando se vacía.

Economías informales, economías pseudo-científicas.

En toda la línea del ecuador donde hay un pueblo o una carretera se puede encontrar un merolico con su propio estilo y recursos para mostrar este truco. Lo cual confirma que pueden existir una economía basada en la ciencia, pues ya hay una basada en la pseudo-ciencia.

Otro ejemplo, en YouTube me encontré el video de este chico que tiene un embudo circular y un estilo muy elegante para mostrar lo más limpio posible el efecto, ya había realizado comentarios respecto a este muchacho. ¿Puedes descubrir su truco?.


Estos experimentos falsos están esparcidos profundamente en la cultura popular. Por ello lo he marcado como una de las 10 falacias que los profesores de física debemos evitar transmitir. Tal vez parte de su popularidad radica en que un episodio de los Simpsons trataron este tema como pretexto para comenzar una de sus aventuras.

Sin embargo, conozco gente que se siente mal por que la naturaleza se comporta de otra manera. No hay porque sentirse mal, pues hay muchas pruebas naturales de que el efecto Coriolis existe y hay una de otros experimentos que pueden evidenciar correctamente el efecto de Coriolis:


Entre otros experimentos que se pueden hacer en un parque de diversiones o con material casero.

Seguramente hay más ejemplos de personas dando espectáculos seudo-científicos, lo importante no es el show, lo que cuenta es comprender y usar esos efectos.

Cómo usar ImageJ para analizar un patrón de difracción

Perfil del patrón de difracción de una rendija.
Analisis realizado con ImageJ

El análisis cuantitativo de imágenes es ahora de lo más sencillo, este es un ejemplo que aplico en el laboratorio de óptica de la Facultad de Ciencias (UNAM).

Obtuvimos con una cámara convencional la  imagen de un patrón de difracción de una rendija iluminada con un láser de helio-neón, pero en una versión más casera se puede usar un apuntador láser.  La gráfica que ilustra este post fue obtenida facilmente por medio de ImageJ, en el siguiente video (mudo) se muestran los pasos básicos para hacer el analisis.



Originalmente la imagen tiene tres canales de color, separamos los canales para tener información más concreta respecto a la emisión roja de láser usado.

Esta es la imagen reducida, con la que pueden hacer sus intentos por obtener la misma gráfica.

Fotografía de un patrón de difraccón obtenido en el Lab.

Cuando en la fotografía del patrón de difracción se cuenta con una referencia de las distancias, se puede hacer una escala para saber cuantos pixeles corresponden a un cm; luego se puede medir las distancias de los ordenes m de difracción  Y_m. Además si se cuenta con la longitud lambda de onda del láser, y la distancia L de la fuente de luz a la pantalla donde se proyecta el patrón. Entonces se puede calcular la anchura del patrón de difracción mediante la relación:



Con este fórmula puedes medir el grosor de un cabello.

Anímate a ser curioso, anímate a hacer ciencia: ¡Felices experimentos!

Preguntas para pensar
La gráfica  muestra un poco de asimetria en la intensidad. ¿A que se debe esta asimetria?

Encuesta científica: Adivina en qué cae la moneda

Responde a esta pregunta, que nos ayudas en una investigación de matemáticas. En un juego de lanzar la moneda, cinco veces consecutivas aparece cara. Lo que aparece en el sexto lanzamiento es:
Gracias a todo los que han contestado esta pregunta. Ayúdanos a difundirla en redes sociales porque la respuesta será parte de un articulo que estamos preparando. Gracias

(Video) Película vieja de rayos X y otras comedias de ciencia



A finales del siglo XIX se descubrieron las propiedades del los rayos X, o rayos incógnita, llamados de este modo porque se desconocía el origen de su naturaleza. Por otro lado, en ese mismo tiempo se invento el cine. Por esta razón las primeras aplicaciones de los rayos-X fueron difundidas masivamente por el cine mudo. Tal es el caso de esta película muda titulada como "el demonio de los rayos-X". En esta escena vemos como se emplean el efecto especial de cortar una escena e inmediatamente colocar otra donde los actores visten trajes calavericos, muy creativo para esos tiempos.

Para nada esperaba que Georges Méliès' contara con una máquina de rayos-X, o de cinta adecuada para grabar y luego mostrar las escenas reales de rayos-X; para nada esperado para esa época. Con todo, la escena sirve para reflexionar que el cine nació como una actividad para entretener, y tal ves luego sirve para educar.

Hoy en día, con tantos avances tecnológicos, estas escenas parecen inocentes. Sin embargo, el comportamiento de los cineastas es el mismo. Presentan una historia aderezada con efectos especiales que remiten a un tema científico, pero que suele ser presentado con deficiencia. Ejemplos hay muchos, pero en temas de comedia encontramos infames cintas como: Land of lost (2009) con Will Farrel, cinta que ya he comentado antes para los menesteres de este blog.

Y es que en nuestra naturaleza, estamos ansiosos de escuchar historias, no importa que sea repetida que para eso hay muchos aderezos, incluso los científicos. Por más que cambiemos, seguimos siendo los mismos.

 

Máquina Rube Goldberg, nuevo récord mundial, edición 2012



El equipo La sociedad profesional de ingenieros de Purdue ha batido su propia marca mundial al construir la máquina de Rube-Goldberg de más etapas: 300 en total. Todas las etapas sincronizadas están diseñadas para realizar la tarea de inflar un globo y reventarlo.

 ¿Cuando veremos un equipo latinoamericano o español intentar romper una marca cómo esta?, ¿cuando...?

Preciosas demostraciones con una inusual bomba de vacío (videos)


¡Me encantan los experimentos caseros!, pues nos permiten usar materiales simples para reproducir un fenómeno natural, del que antes su ejecución requería de instrumentos sofisticados de laboratorio.

Ese es el caso de los muchos experimentos relacionados con bajas presiones y que hemos documentado en este blog. En tiempos de Galileo, sólo se podían realizar en laboratorios de abundante riqueza, hoy cualquiera puede hacer estas experiencias. :)

En esta ocasión destacamos las demostraciones científicas que nos proponen desde el blog "Think for Yourself". Ahí nos muestran cómo  utilizar un contenedor al que se le puede extraer el aire con una simple bomba mecánica manual; este gadget fue diseñado originalmente para mantener por más tiempo la frescura de los granos de café. El nombre de este aparato es "Vacu vin Tea & Coffee Saver Vacuum Storage Container", y esta disponible en  Amazon.

Las experiencias son simples, pero se pueden complementar muy bien con la destreza del expositor. El aparto tiene un buen tamaño y diseño para mostrarlo en una clase o audiencia.  Sin embargo, siempre resulta más barato usar jeringas para realizar los mismos experimentos:

1) Inflar globos, malvaviscos, espuma, etc.
2) Hervir agua a temperatura ambiente
3) Apagar el sonido de un timbre por la ausencia de un medio de propagación

Todas estas demostraciones y seguro otras más se pueden hacer en menos de media hora. Tiempo suficiente para trabajar en una clase preuniversitaria o equivalente. 

!Felices experimentos a todos¡

 

Video timelapse de marea alta y marea mínima



Hermoso video en timelapse que nos muestra casos de marea extrema: una que deja varados en el lodo a los barcos y otro donde es lo suficientemente alto el nivel de agua como para que puedan navegar las naves. Originalmente el video era un promocional turístico, que es una gran idea, pero el video también nos da un pretexto excelente para hablar de la física de las mareas.

¿Por qué se producen las mareas?
El efecto de la subida y bajada del nivel del mar es conocido como marea alta y marea baja. Se genera por la alineación de la Luna con la zona geográfica. Es decir, aunque no veamos la luna, aunque este al otro lado del mundo se producirá una marea alta.

La marea es un consecuencia de la fuerza gravitacional de la luna y los cuerpos grandes de fluidos. Es decir, el aire, el mar, los ríos de magma pueden presentar mareas. Entonces, también en la luna se pueden presentar mareas de fluidos, si es que los hay en el satélite.

Por otro lado, el sol también produce mareas, pero menos contrastantes. Finalmente, les dejó un maravillo video de "un minuto de física", donde con monitos nos explican también el efecto de las mareas.

 

Preguntas para pensar
¿En nuestro sistema circulatorio se pueden producir mareas?, ¿son significativas?, ¿se pueden medir?

¿Una marea de magma puede producir un terremoto?, ¿cómo se puede verificar historicamente?

IX Edición del Carnaval de la Tecnología

En este mes de marzo tenemos el honor de alojar el Carnaval de la Tecnología. Anteriores ediciones han sido alojadas en maravillosos blogs como:

-I Edición: La vaca esférica.
- II Edición: Resistencia Numantina.
- III Edición: Idea Secundaria.
- IV Edición: Eureka.
- V Edición: Bruknerite.
- VI Edición: Scientia.
- VII Edición: Zemiroka.

La mecánica para participar es sencilla y la pueden encontrar en detalle en el blog del carnaval. Cualquier persona puede participar, sólo necesita escribir un post relacionado con la tecnología, deben mencionar que participa en este carnaval, colocar un link de este blog y el link del blog del carnaval. Para comunicarme sobre su entrada pues pueden dejar un comentario en esta entrada, o bien envisarme en twitter: @TaoFisica. Yo realizare un resumen de su entrada :)

Por supuesto si lo tuyo son los posts sobre magia, religión o magufadas. Si lo tuyo son anécdotas  no-verificables, suposiciones de tecnología extraterrestre o fuera de este plano del Universo,  y esos temas que se alejan de lo que se conoce como método científico;  pues este espacio es inadecuado para tu post.   

Finalmente, les doy a todos la bienvenida a su Carnaval de la Tecnologia.


Contribuciones


1) Julián Estévez nos presenta desde el blog idea secundaria el post: Cañones de la ciencia (II). Donde nos presenta rápidamente las bases del funcionamiento de herramientas para ataques en la Internet, además de mostrarnos los fundamentos de cañones de vórtices. Por cierto, estos aparatos son muy divertidos.

Cuando un homeópata te explica física.

La señorita Werner, como muchos, creen que para ser científico, basta con hablar como científico. Craso error.


Pues para ser científico se debe explicar las ideas, relacionarlas con la lógica (tal vez matemáticas), y hacer referencia directa a la experiencia controlada y sistemática (experimentos). Por supuesto, se debe mencionar siempre los límites de esas ideas. La ciencia es un ejercicio de comunicación y humildad ante los auto-engaños.

Seguramente, la mayoría de mis amables lectores pensaran que esta mujer es una charlatana, quien debemos prestar poca antención. Pero, ¿cuantas como ella están en institutos ocupando una posición de autoridad de poder?

La pseudociencia puede presentarse en cualquier momento. Por ello, hay que estar alertas, para evitar decepciones.

Violeta de genciana y óptica no-lineal de segundo-orden

Fig 1. Esquema tridimensional de la
estructura molecular
del violeta de genciana.
Los efectos ópticos no-lineales  (ONL) prometen una nueva generación de dispositivos fotonicos innovadores, que incluso pueden desbancar a muchos aparatos electrónicos de hoy. Mientras esa vaticinio se acerca, los investigadores hacemos experimentos con diferentes materiales en la búsqueda de los más eficientes, duraderos y económicos para exhibir fenómenos ópticos particulares.

Tal es el caso del fenómeno no-lineal de la generación de segundo armónico óptico. En este efecto dos fotones láser de la misma frecuencia se transforman en un solo foton láser con el doble de frecuencia. Por ejemplo, la radiación infrarroja se trasforma en una emisión verde. Tradicionalmente, se emplean materiales inorgánicos (como el BaTiO2) para mostrar este fenómeno. Sin embargo, para obtener estos materiales se requiere de un delicado procesamiento, mucha infraestructura, bastante tiempo y una gran inversión para obtener cristales de un par de centímetros cuadrados. Una ruta que puede ser muy prometedora es utilizar materiales orgánicos. En esta ocasión, nosotros exploramos esta vía dispersando violeta de genciana en un vidrio sol-gel. Y obtuvimos resultados muy buenos :)

Fig. 2. a) Fase liquida del sonogel con la solución
de violeta de  violeta de genciana. b) Después de un par
de semanas, en condiciones estándar,
se obtiene un monolito estable.  
El violeta de genciana es un compuesto orgánico comercial muy popular. Se le utiliza como tinte de cabello, para revelar huellas dactilares. También se le puede emplear como antiseptico, entre otras aplicaciones industriales. Para óptica es un material interesante por tener una alta transferencia de carga eléctrica que le brinda propiedades fluorescentes, pero también este material es adecuado para desplegar efectos ONL. Así, en el régimen octupolar presenta efectos ONL de segundo orden. En la Fig. 1, se puede ver la estructura simétrica de la molécula en una representación 3D. 

Entonces, disoluciones saturadas de violeta de genciana se dispersaron en la fase líquida del sonogel (material del que hablando anteriormente). De tal modo, en este material híbrido, el violeta de genciana brinda la propiedad óptica deseada, mientras que el sonogel aporta un soporte transparente, inerte y estable. En la Fig. 2. se aprecia  un molde de teflon de 2 mL de capacidad donde se han añadido el sonogel y la solución orgánica; después las muestras son aisladas y tapadas por tres semanas a temperatura y presión ambiente. Luego de este tiempo, se obtienen pastillas sólidas y estables: nuestro material híbrido. Él que esta listo para ser analizado en diferentes pruebas fotofísicas.

Señales de generación de
segundo armónico óptico
Efectivamente, encontramos que las propiedades ópticas del material son dependientes de la cantidad de material orgánico dispersado en la matriz vítrea. Propiedades como el índice de refracción, absorción y fluorescencia  pueden ser controladas fácilmente al variar las razones entre los materiales constituyentes.

De mismo modo, la generación de segundo armónico también depende del la cantidad de violeta de genciana en el material. Mejor aún, en algunas muestras, obtuvimos señales de ONL del orden de una muestra estándar de cuarzo. Lo cual es importante pues demuestra la vialidad y alta eficiencia que pueden brindar los materiales orgánicos y especialmente los octupolares.

De hecho, no se realizaron más procesamientos a estas muestras, pues los materiales octupolares, pese a ser de la clase centrosimetrica, pueden mostrar efectos ONL de segundo-orden. Otros materiales orgánicos necesitan una pre-orientación en sus moléculas para mostrar tales fenómenos ópticos. Tales procesos, en la mayoría de los casos, son muy lentos y no prometen una estabilidad duradera. Por ello, los compuestos octupolares son una gran opción de investigación en óptica no-lineal. Por su puesto, más detalles de esta investigación se encuentran en el documento de referencia.

Ciertamente, el sonogel es un material al que hay que seguirle la huella por sus destacadas propiedades. Pero... pero esa es otra historia.

Referencia
ResearchBlogging.org
Torres-Zúñiga, V., & Morales-Saavedra, O. (2012). Structural and nonlinear optical properties of Crystal-Violet octupolar dyes dispersed in bulk SiO2-sonogel optical-glasses Materials Chemistry and Physics, 133 (2-3), 1071-1082 DOI: 10.1016/j.matchemphys.2012.02.018


Por cierto, esta entrada participa en el XIV Carnaval de Química que hospeda el blog educación química.

A escopetazos para hacer un arco-iris (video)


Kirsti es una fanática de las armas de fuego; tal vez en exceso. Ahora, en este video, ella nos muestra cómo al disparar su escopeta sobre la superficie del agua se forma vapor de agua, y dado que el sol se encuentra a las espaldas del camarografo, pues podemos ver como se forma un arco iris.

Me parece muy estúpido usar armas de fuego como si fueran juguetes. Pero nos da un pretexto para hablar de la formación de arco iris.

¿Cómo se produce un arco iris?
Cuando un rayo de luz solar ingresa en una gota de agua, la luz blanca se descompone en varios colores. Es decir, las frecuencias/colores que forman un haz solar se separan, pues cada color tiene una velocidad diferente en la materia. Fenómeno óptico parecido al que presentan los prismas o cuñas de vidrio.

Ahora bien, dentro de la gota hay una parte de luz que se refleja internamente, por lo cual la luz se separa lo suficiente para que observemos lo diferentes colores. Mientras más grande sea la gota, mayor será la separación, por lo cual los arco iris con colores más intensos corresponden a gotas grandes. Un sólo viaje dentro de la gota, puede ser insuficiente para descomponer la luz en el rocío de agua o gotas grandes. 

En ciertas ocasiones, se producen dos refracciones, por lo que se puede observar un arcoiris menos intenso al primero y con los colores invertidos. Este arco iris secundario es común.

¿Y por que vemos un arco y no otra figura?
Pues como nos explica Paul Hewitt en el sig. video. Vemos un arco de colores porque nos encontramos en una posición donde se mantiene un ángulo especial entre el rayo luminoso de ingreso (en la gota de agua) y en rayo luminoso de salida. Este ángulo especial es aprox. de 42 grados. Este ángulo se da cuando se produce la primer refracción en la gota de agua. Una persona a nuestro lado, también estará en posición de ver el arco iris pues se conservará el ángulo especial, pero con otras gotas de agua. Sí, de hecho, cada quien ve su arco iris personal.

   

Efectivamente, el arco iris no es un objeto tangible, es una imagen que formamos con nuestros ojos y cámaras por la descomposición de la luz por miles de gotas de agua. Entonces no podemos atravesar un arco iris, no veremos un aumento en el tamaño de la imagen cuando nos acerquemos. Y en algún momento desaparecerá la imagen multicolor pues atravesaremos la zona de gotas de agua que forman a ese arco iris.

Los arco iris siempre han conmovido a la gente, por si solos eran objeto de culto divino. Así que por contraste quise empezar con un vídeo donde la protagonista tiene una actitud frívola ante al arco iris (pues ella más bien ama un buen rifle) y deseo terminar el post con un vídeo donde el narrador esta en ectasias ante la aparición de dos arco-iris: primario y secundario. Y efectivamente, ver la desconposición de la luz le cambio su vida. Pero esa... esa es otra historia.

   

Preguntas para pensar
¿En que condiciones se puede ver el arco-iris con el círculo completo? ¿Se puede reproducir un aroc iris completo en el laboratorio?

Cómo se aluminza un espejo de telescopio gigante.

Un espejo es una superficie altamente pulida, como es el caso de los espejos cóncavos de los telescopios. El presente video muestra cómo se coloca una capa muy delgada de aluminio en el telescopio del observatorio de monte Palomar, este proceso permite tener una superficie altamente pulida y excelente para enfocar la luz de las estrella en pequeños detectores lumínicos.

El video, de unos minutos, muestra rápidamente el proceso de varios días: el montar el espejo, cómo se limpia cuidadosamente, se sella el espejo en una cámara de vació y se aplica la película de aluminio evaporado. Este tipo de mantenimiento para telescopios se realiza también en México, en particular en el observatorio de San Pedro Mártir.

Escultura y ciencia, el pabellón de viento: Aeolus



De acuerdo con el artista creador, luke jerram, esta escultura gigante es una arpa de viento. Se diseño para resonar y cantar cuando el viento atravesaba la estructura metálica. Por supuesto, no requiere nada de energía eléctrica o amplificación.

En su recorrido de ciudades y sitios, puede que llegue la escultura a tu comunidad :D ya veremos.

La termodinámica del juguete llamado el pájaro bebedor



El dispositivo denominado "drinking bird" (pájaro bebedor), "dunking duck" (pato que se remoja) o nombre similar, es una ingeniosa máquina térmica de juguete con aspecto de pájaro, que al cabo de cierto tiempo de prepararse, comienza a inclinarse (como si fuese a beber). Luego vuelve a su posición casi vertical y el ciclo se repite.

El "animal" está formado por una especie de esfera inferior ("cuerpo") de vidrio, y otra superior ("cabeza"), comunicadas por un tubo ("cuello") también de vidrio. Este conducto llega hasta el borde interior de la cabeza (sin entrar) pero penetra casi hasta el fondo del interior del cuerpo (ver foto del bicho desarmado).

El interior del cuerpo está parcialmente ocupado (un 60% aprox.) por un líquido con colorante (típicamente rojo o, como en este caso, azul), que separa el aire encerrado en el cuerpo, del aire encerrado en el cuello y la cabeza.

Para darle aspecto de pájaro, tiene algunas plumas en el cuerpo y algo de decoración en la cabeza. Todo este conjunto de unos 16 cm de largo, tiene una pieza metálica colocada casi en el centro del tubo de vidrio, para que pueda balancearse en una base de plástico (con forma de "patas"). Un pequeño sombrero plástico cubre la parte donde se ha quitado un poco de aire y se ha cerrado el vidrio.

Cuando todo el pájaro (líquido, aire interior y vidrio) está a la misma temperatura que el ambiente, no sucede nada. Pero si la superficie exterior de la cabeza se moja con un líquido, éste se evapora, absorbiendo de la cabeza, la cantidad de calor necesaria para cambiar de estado líquido a vapor.

En virtud de la ecuación de estado de los gases:

p x V / T = constante (para gases ideales)

que relaciona la presión p con el volumen V que ocupa esa cantidad de gas, y con su temperatura T, el enfriamiento de la cabeza baja la temperatura T del aire interior, y consecuentemente, la reducción del volumen V de esa cantidad de aire tiende a disminuir la presión p en el cuello. Entonces, sube una columna de líquido azul, hasta que la presión del cuerpo equilibra la del cuello más la de la columna de líquido

A medida que continúa el enfriamiento, continúa aumentando la altura de la columna. Como el plumífero está levemente inclinado, la elevación del líquido cambia la posición del centro de masa haciendo que se incline más aún.

Finalmente, debido al líquido que subió a la cabeza, el pájaro se inclina tanto que alcanza a subir aire y a bajar líquido, hasta que el pájaro queda otra vez en el estado inicial, bajando el centro de masa y en posición casi vertical. El proceso lo deja oscilando lentamente, lo que aumenta la evaporación del líquido que moja el exterior de su cabeza, y todo el ciclo vuelve a repetirse.


Drinking Bird 2005 The Original Drinking Bird
http://www.thedrinkingbird.com/

Presentando el juguete: Gelatinas ruidosas




Noise Jelly como originalmente se llama este juguete consiste básicamente de un condensador, las gelatinas, que se colocan sobre la tapa, son también parte parte de ese condensador. Una computadora interpreta como sonido las variaciones en el condensador completo.  Es decir, las vibraciones en la gelatina provocan pequeños cambios eléctricos que se pueden detectar en la interface de la computadora y que esta los transforma en sonidos.

Simple, e ingeniosa idea. Bien llevada a cabo y ahora con excelente presentación. Espero que los creadores les vaya bien con su empresa :)

Experimento casero: tocadiscos y dibujos de tramados


Robert Howsare nos muestra con esta aparato la unión de arte y ciencia.

Los movimientos circulares de los tocadiscos se unen a las regletas, las cuales terminan en un marcador. La combinación de los movimientos circulares no es del todo caótica como podemos ver en el resultado del dibujo del papel.

De hecho, por ser movimientos circulares, el movimiento de la regleta esta limitado espacilamente (acotado diran los profesionales del cálculo). Por tener cierta razón entre las frecuencias de los tocadiscos, pues se puede esperar una curva cerrada, como en el caso de las figuras de Lissajous. Sin embargo el resultado es inesperado, al menos para mi.
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