viernes, 15 de abril de 2011

UN DISPARO UN TANTO EXTRAÑO


   ¿Os imagináis un disparo de una bala que describa una trayectoria circular de un radio de unos pocos metros?, pues es lo que consigue hacer Angelina Jolie en la película de Wanted.

    La velocidad de una bala al salir de un arma, depende del arma que la dispara. La pistola que consigue una velocidad más rápida de bala, logra alcanzar casi unos 2000km/h. Aún así,  esta bala no sería capaz de atravesar a ocho personas; por tanto cabe pensar que la bala disparada por la protagonista irá aún más rápido. Su velocidad ha de ser bastante mayor de 2000km/h, pero aun suponiendo que fuera a esta velocidad, sería imposible que su trayectoria fuera una circunferencia de unos pocos metros de radio.

    Para que la bala describa una trayectoria circular, debe actuar sobre ella una fuerza que la dirija hacia delante (será la fuerza proporcionada con el disparo) y una fuerza que la diriga hacia el centro de la circunferencia, que desvíe la trayectoria; sin embargo no se me ocurre ninguna fuerza tan grandísima que sea capaz de curvar de esa manera la trayectoria de una bala que va a tal velocidad.  No soy un experto en física, pero es evidente que es imposible tal trayectoria.  

    Cuando los alumnos estén estudiando en física, las trayectorias y los distintos vectores de las fuerzas que actúan sobre un objeto, me parece interesante ponerles este fragmento de la película para discutir en clase la posibilidad de que algo así ocurra en la realidad.

VELOCIDAD DIFÍCIL DE ALCANZAR

    El protagonista de la película “Lightspeed”, tras recibir una radiación intensa mientras se recuperaba de un accidente en un hospital, descubre que tiene la habilidad de correr a la velocidad de la luz.  

    Durante la película realiza varios trayectos a la velocidad de la luz. Como requiere un esfuerzo tan elevado, ha de tomarse unos pequeños botes que contienen adrenalina, para que su organismo lo soporte.  Aún así me parece que hay un montón de aspectos que como todos sabemos serían imposibles de ocurrir en la realidad. 

    Para comenzar, si la velocidad alcanzada por nuestro personaje fuera la de la luz, y realiza una carrera de unos 10 segundos, recorrería cerca de 3 millones de kilómetros; algo que parece un poco chocante, si tenemos en cuenta que el sujeto no parece que salga del Estado en el que vive, aunque también le quedaría pequeña toda América para recorrer todo ese espacio.

    Pero si nos centramos en la posibilidad de alcanzar una velocidad así, nos daremos cuenta rápidamente que es algo totalmente imposible. Para alcanzar una velocidad así rápidamente, nuestro cuerpo tendría que someterse a una aceleración grandísima, que no soportaría ningún ser vivo; lo mismo para frenar, cosa que nuestro personaje hace en menos de un segundo.  Una vez alcanzada esa velocidad, la energía que acumularíamos sería elevadísima, y tampoco la soportaría nuestro cuerpo. 

     Por útlimo William Edelstein, hizo unos cálculos donde obtuvo que por cada centímetro cúbico de aire en nuestra atmósfera, encontramos unos 300 millones de billones de átomos. Si nos desplazáramos a la velocidad de la luz, es fácil de imaginar la cantidad desorbitada de átomos que impactarían contra nuestro cuerpo, y la energía de los choques sería tan elevada que nos destruiría instantáneamente.

   

    Es muy interesante incluir esta película en nuestras clases de física, ya que la velocidad de la luz es muy utilizada en problemas y de esta manera nos acercamos mucho más a ella y entenderíamos mejor lo que supone ir a una velocidad tan elevada.

miércoles, 13 de abril de 2011

EL DIABLO DE LOS NÚMEROS



    Hay ciertos capítulos en el libro de “El diablo de los números” muy interesantes para entender de manera entretenida y sencilla algunos conceptos muy utilizados en matemáticas. Un ejemplo es el capítulo cuarto, donde el diablo de los números le explica a Robert el significado de los números quebrados y la importancia de los decimales.  También explica las raíces cuadradas y el Teorema de Pitágoras, de una manera muy fácil de entender y con su demostración gráfica. Seguramente los alumnos memoricen mucho mejor el teorema de Pitágoras leyendo el capítulo de éste libro que escuchando la explicación clásica del profesor en la pizarra.

    No solo podremos utilizar este capítulo en nuestras clases.Se puede incluir este libro como lectura obligatoria además en la asignatura de matemáticas, dado que el libro hace referencia a muchos otros aspectos matemáticos incluidos en el currículum de secundaria (divisiones, multiplicaciones, números primos, quebrados, probabilidad…)


ATRAVESANDO PAREDES...

    Nuestro protagonista en este caso es Ángel, un joven con superpoderes que puede controlar su cuerpo de tal manera que puede atravesar paredes o ser tan duro como una piedra…



    Todos los cuerpos están formados por moléculas, y éstas están ordenadas de una manera específica según el estado de la materia que formen. Cuando se trata de sólidos, todas las moléculas están juntas y ordenadas formando redes.  Una molécula solamente puede ocupar un espacio, y ese espacio solo puede ser ocupado por esa molécula.  Por tanto parece difícil que una de las moléculas de nuestro personaje pueda ir ocupando los espacios que ocupan las moléculas de las paredes que atraviesa. La única manera posible de ocupar ese espacio, es rompiendo la pared, de modo que el lugar ocupado por esa molécula esté ocupado ahora por moléculas de aire, las cuales no están juntas, sino que están dispersas y pueden moverse fácilmente.
    Además hay aspectos un poco extraños en este poder, porque si nuestro personaje es capaz de atravesar la pared cuando está en un 2º piso por ejemplo, ¿debería caerse siempre hasta abajo no? Incluso debería seguir cayendo arrastrado por la gravedad del planeta enterrándose bajo el suelo.

    Este aspecto me parece interesante cuando se imparta en clase los estados de la materia y cómo están posicionadas en el espacio las moléculas en cada uno de ellos.

LA CAIDA INTERMINABLE


     Parece extraño poder caer de un helicóptero a una altura considerable y hacer una llamada de teléfono mientras desciendes a gran velocidad ¿no?, pues es lo que hace nuestro protagonista en la película de “Crank”.
    Pero aún mas extraño es cuando uno se da cuenta de la distancia que recorre nuestro personaje durante todo el tiempo que está cayendo, y lo comparamos con la distancia que recorre el helicóptero durate el tiempo que está subiendo.  Es fácil de cronometrar el tiempo que permanece descendiendo, y éste es aproximadamente de 94segundos.  Si no existiera rozamiento con el aire, nuestro protagonista habría alcanzado una velocidad enorme durante todo este tiempo en caída libre.  Pero como existe rozamiento con el aire, supongamos que la velocidad máxima alcanzada es de unos 250 km/h, que es la velocidad que alcanzan los deportistas que se lanzan desde aviones con esos trajes especiales que ofrecen tanto rozamiento con el aire; es evidente que el personaje de esta película no va preparado con un traje de estas características, más bien se ve que va con un traje elegante, pero aún así nos pondremos en el caso más favorable para intentar encajarlo lo máximo posible con lo que vemos en la película. Utilizando la fórmula de caída libre, calculamos el tiempo aproximado que tarda en alcanzar esa velocidad máxima, y es aproximadamente unos 7 segundos, en lo que se recorre unos 250 metros.  El tiempo restante de 87 segundos, a la velocidad que indicamos antes de 250 km/h, recorre unos
6100 metros. Por tanto, nuestro personaje tuvo que subir en el helicóptero 6350 metros.
    La pega está en que el helicóptero tuvo que ascender unos 6250 metros (le vamos a quitar 100 dado que despegan en la azotea de un edificio) en 67 segundos que está volando antes de que se caiga nuestro personaje. Es fácil calcular la velocidad de trepada de este helicóptero, que será de unos 94m/s; algo que parece un poco extraño, cuando los helicópteros con mayor velocidad de trepada del mundo logran alcanzar unos 20m/s.  

    Me parece interesante el utilizar esta parte de la película con los alumnos, cuando el temario que les toque impartir en clase tenga que ver con fórmulas empleadas para realizar estos cálculos. Es una manera mucho más entretenida y divertida de estudiar.





¿Te imaginas el ruido que se oiría si sacas tu cabeza por la ventana de un coche a 250km/h y te pones a hablar por teléfono?