Jorge y Carlos, dejando aparte el detalle de que un astronauta en bolas sufriría otros males antes que el de la flatulencia (lo trataremos en detalle en otra entrada, pendiente en el consultorio), debo deciros que vuestro amigo tiene razón. Influye el diámetro del… del tubo de escape. ¿Por qué? Porque lo que cuenta para saber a qué velocidad se acabará moviendo el astronauta flatulento (flatunauta) no es la fuerza que ejerce el pedo sobre él (masa por aceleración); hace falta también saber durante cuánto tiempo provoca esta aceleración. O sea, no es la fuerza lo que cuenta sino el impulso, definido como el producto de la fuerza por el tiempo durante el que actúa la fuerza. Y el impulso equivale a la variación del momento lineal. El momento lineal de un cuerpo es el producto de su masa por su velocidad. Se llama también “cantidad de movimiento”. Otro día hablaremos en detalle sobre él (tenemos una consulta pendiente, no me olvido). Vayamos por partes:
Teniendo en cuenta ambos datos, la ecuación que nos da las velocidades finales es (parece más complicada de lo que realmente es):m0a·v0a+m0p·v0p = mfa·vfa+mfp·vfp donde m son las masas, v las velocidades, los subíndices 0 y f representan “inicial” y “final” y los subíndices a y p representan “astronauta” y “pedo”. La anterior ecuación surge de uno de los principios básicos de la dinámica, la conservación del momento lineal. El caso es que en cualquier choque (o percusión) se conserva, es decir, que el momento lineal total de un sistema antes de un choque debe ser igual al momento lineal total del sistema tras el choque. Tirarse un pedo puede considerarse un choque (a veces también un shock), a los efectos que nos interesan.
Lo que importa, pues, es tanto la masa del pedo expelido como su velocidad. También depende de la presión del aire en el exterior, como veremos un poquito más adelante. Inicialmente podemos suponer que el astronauta está quieto con respecto a nosotros y el pedo, aunque amenaza tormenta, está en reposo dentro del astronauta. Por tanto, la primera parte de la ecuación es cero, al serlo las dos velocidades. Tras la deflagración flatulenta, obtendremos que
mfa·vfa= — mfp·vfp donde el signo menos simplemente indica que pedo y astronauta se moverán en sentidos opuestos (la suma de ambos momentos debe ser cero, para igualar al cero que teníamos en la primera mitad de la ecuación)
Así que lo que importa, además de la masa del pedo, es su velocidad de salida. Y en esto, efectivamente, influye el diámetro (¡y la forma!) del conducto de salida (la tobera). Aquí podríamos hablar un poco de la forma de las toberas de los cohetes. Es curiosa la ciencia, que relaciona los pedos con la tecnología aeroespacial. Demos una breve vuelta por la ingeniería de propulsión:
Un cohete puede despegar y moverse por esas órbitas de acullá gracias a la ecuación que antes hemos escrito. Cuando los gases de combustión son expelidos hacia abajo (hacia atrás), por conservación del momento lineal, el cohete se ve propulsado hacia arriba (hacia delante). Cuanto más rápido vayan los gases y mayor sea su masa, más impulso recibirá el cohete. Simplificando mucho, el motor de un cohete consta de dos cámaras separadas, que contienen el combustible y el oxidante. Cuando estos compuestos se unen en la cámara de combustión, provocan una reacción muy exotérmica (que libera mucha energía) que hace que los gases se calienten y aumenten muchísimo su volumen. Al estar encerrados en una cámara, el aumento de volumen implica un aumento de presión. Estos gases son reconducidos luego hacia la salida, por donde salen a toda velocidad, impulsando al cohete en sentido opuesto. Para dar lustre a esta entrada, traigámonos una transparencia de la NASA:
Ecuación de la propulsión de un cohete. La fuerza que sufre un cohete hacia delante depende de la velocidad de salida de los gases, de la masa de gas que sale cada segundo (eso ya lo hemos dicho antes) y, ojo, de la presión a la que salen los gases. Esta presión depende de la geometría de la tobera.Como vemos, la presión a la que salen los gases influye en la fuerza (el empuje) de que dispone un cohete. Mediante un razonamiento matemático que se sale de los objetivos de esta entrada podemos llegar a la conclusión de que lo mejor es que la presión de salida sea lo más parecida posible a la presión exterior. Es decir, que cuando el cohete despega lo mejor es que la presión de salida de los gases sea de una atmósfera. A medida que el cohete asciende por la atmósfera terrestre, la presión del aire va disminuyendo y sería recomendable que la presión de salida de los gases lo hiciera también. En el Espacio, la presión exterior es cero (no hay gases allá fuera), por lo que desearíamos que la presión de salida de los gases fuera tan pequeña como fuera posible. Para cumplir con estos requisitos, a veces se usan toberas de geometría variable, que van cambiando su forma a medida que el cohete asciende. Otras veces se prescinde de esta complicación y diseña un tamaño medio de tobera para que vaya más o menos tirando en cualquier situación. Podemos decir, grosso modo, que cuanto mayor sea el diámetro de la tobera, menor será la presión de los gases y en el Espacio eso es exactamente lo que buscamos. Por eso, por ejemplo, el módulo orbital del Apolo tenía ese pedazo de tobera enorme en el propulsor orbital, para que la presión de salida fuera baja:
O sea, que sí. Que influye tanto la masa del pedo como su velocidad de salida y su presión. Estas dos últimas variables tienen que ver con el diámetro de la tobera, que podríamos llamar pedera en nuestro flatunauta. Dadle la razón a vuestro amigo, esta vez. Espero que el viaje desde la fabada a la luna les haya gustado, estimados lectores.
Petición final. Hubo en tiempos, hará diez o doce años, una serie en la tele (y creo que un libro) en la que hablaban de cómo la cerveza había influido en el desarrollo de los relojes de pulsera, o cómo la fermentación de las manzanas había llevado a la aparición del DVD. Me he inventado los ejemplos, pero el caso es que la serie iba relacionando unos descubrimientos con otros, siempre de manera sorprendente. Me encantaba. ¿Algún lector podría ayudarme a localizarla? Se lo agradeceré muchísimo.
Un titular como este golpea al lector en la cara. ¿Tan poquito gasta Centroamérica? Así que nos pusimos a echar cuentas:Remirando en las páginas de electrónica (por ejemplo, el artículo de la Wikipedia sobre LEDS, aunque hay muchas más que dicen lo mismo), vemos que el consumo típico de un LED rojo (Light Emitting Diode, diodo emisor de luz, la típica bombillita roja que encendida en la tele al apagarla) ronda los 100 milivatios (mW). O sea, que diez de esas bombillitas gastarían un vatio de potencia. O sea, que seiscientas de esas bombillitas gastarían lo mismo que una bombilla convencional de 60W.
Calculando que en Europa hay unos trescientos cincuenta millones de personas, a los que les podemos suponer unos quinientos millones de televisiones, y suponendo que los LEDs están encendidos 24 horas al día, nos sale que el consumo total de potencia de estas bombillitas es de 100 mW x 500 millones = 50 MW. Cincuenta megavatios de potencia significan cincuenta millones de julios gastados cada segundo. Para que se hagan una idea, levantar un coche de 1 tonelada hasta lo alto de un aparcamiento de quince pisos (~50 metros) consume 500.000 julios. O sea, que con esta potencia que desperdiciamos podríamos levantar cien coches cada segundo a una altura de quince pisos. La verdad es que es mucha energía desperdiciada. PERO, no es el tema que nos ocupa. Comparemos los 50 MW de gasto con el gasto en energía eléctrica de Centroamérica. Nuestra primera búsqueda fue Guatemala. Y llegamos a esta presentación [.pps, 1,89 MB] de un integrante de la Comisión Nacional de la Energía Eléctrica de Guatemala (CNEE). En la presentación aparecen los datos de oferta y demanda de energía eléctrica en Guatemala:
¡La demanda eléctrica de Guatemala es de 1256 MW! (los datos son de 2003). O sea, que es 24 veces más grande que los 50 MW desperdiciados por las luces LED de los televisores europeos. Y eso que sólo habíamos empezado a buscar países, porque en Centroamérca también están El Salvador, Costa Rica, Honduras, Panamá, Nicaragua y Belize. Y no contamos a las islas (Cuba, Puerto Rico…).Hasta aquí, desmontado el titular. Pero se podrá alegar que no es sólo el LED lo que gasta energía en un televisor apagado. Un LED necesita funcionar en corriente continua, hará falta un transformador dentro del televisor… Si incluimos todo aquello que gasta energía (y que en el artículo no mencionan), podríamos llegar a un consumo de 3W por televisor apagado, es decir, 30 veces más que el LED solo. Si multiplicamos por 30 la cantidad de energía (potencia, en realidad) dilapidada por los televisores europeos, nos salen 1.500 MW. Como hemos visto, la demanda sólo en Guatemala es de 1200 MW. Así que por aquí tampoco salen las cuentas, porque en cuanto añadamos un segundo país, sale que Centroamérica vuelve a gastar mucho más que las bombillitas de los televisores europeos. Todo estos datos he tardado 15 minutos en encontrarlos y 20 en escribirlos. ¿35 minutos de periodista son muy caros?
Una última comprobación: nos vamos a Red Eléctrica Española a ver cuánto consume España:
España tiene picos de demanda de 40.000 MW. Podemos suponer que la demanda media (en invierno) ronda los 30.000 MW. O sea, que los 1500 MW de los televisores europeos son un 3,75% de la demanda española. Dudo que toda Centroamérica consuma menos que el 4% de España. Así que también por este lado desmontamos el titular.Tras este cálculo, vemos que, en efecto, es una burrada la energía que se dilapida de esta manera. Por no hablar de los miles y miles de monitores que cada noche quedan encendidos en las empresas, y que gastan mucho más que 3W. El derroche de energía es real, y es tarea de todos combatirlo, pero no con titulares tan absolutamente disparatados como el que hoy nos ha entretenido.
Actualización: Me manda un amable lector (¡gracias, José Miguel!) el ejemplar del 20 Minutos de ayer. Dicen la misma frase, que “Dejar los equipos de imagen y sonido en Stand-by gasta en un año, en la UE, la misma electricidad que el consumo total de Centroamérica y parte del Caribe en ese mismo espacio de tiempo”. Por lo menos aquí especifican que ambos gastos se miden en un año. 20 Minutos añade “parte del Caribe”. Está claro que ambos periódicos tiene fuente común. ¿Será de Unión Fenosa la frase, queriendo generar titulares?
ctividad optica encerrando en pequeñas celdillas (pixeles) un cierto tipo de cristal líquido. Aplicando diferencias de potencial las moléculas rotan haciendo así rotar la dirección de la polarización de la luz que las atraviesa. Si ponemos a ambos lados dos polarizadores lineales (dispositivos los cuales sólo permiten que los atraviese luz con una determinada polarización) dependiendo de si aplicamos un determinado potencial sobre el pixel tendremos luz o no. Con matrices de muuuuuuuchos de estos pixeles somos capaces de fabricar nuestra pantalla LCD, ¿veís que fácil? no sé qué hacéis que aún no estáis construyendo una en vuestra casa... desde luego...
En esta extremecedora imagen puede verse al que en realidad mueve los hilos del LHC junto a uno de sus segundos de abordo más reconocido. De momento no han querido hacer declaraciones evitando el posible escándalo que se desataría en el mundo de la física. Pinky, famoso físico de partículas, había sido nominado para recibir el nóbel de esta rama de la ciencia por su reciente descubrimiento de la ya conocida como bola de queso cuántico, que consiguió reproducir en laboratorio el año pasado.
ación del espectro electromagnético pulsa aquí). Éstas tienen la función de agitar las partículas de agua calentando así nuestros alimentos. Pues bien, hace tiempo me dieron una buena idea para realizar un experimento casero y comprobar el buen aislamiento o no de nuestro microondas. La base del mismo consiste en que la radiación electromagnética de nuestro teléfono móvil es del orden a la del microondas (aunque su intensidad es mucho menor). Sabiendo esto pues, si el aislamiento del microondas fuera perfecto, no dejaría escapar ningun tipo de onda magnética (algo así como una jaula de faraday) sin embargo considerando que no lo será, al menos podemos suponer que sí lo sea para radiación cercana a la que usa. Por lo tanto si metemos nuestro movil encendido dentro del micro apagado y nos llamamos (sin encender el microondas insisto , por lo que más queráis u os quedareis sin móvil y sin micro!!) no debería dar señal. Yo lo probé en un par de micros y curiosamente en la mitad funcionó.
Esto nos permite equiparar la tierra con un con un condensador esférico, el cual tendría su segundo electrodo en la ionosfera.
Las tormentas eléctricas y sus rayos dan lugar a corrientes negativas que hacen que la carga permanezca constante. Seproducen alrededor de 40.000 tormentas eléctricas por día sobre la tierra . La corriente del rayo es de unos 10^4 A y transportan unos 10C. Como la diferencia de potencial entre una nube de tormenta y la Tierra es de unos 10^8 V, la potencia alcanza valores de 10^12 vatios.
