martes, 13 de febrero de 2018

¿Que tiene de espacial esta imagen del sol? Que no tiene manchas. Perdón, ¿manchas?



Hace poco la NASA publicó en sus redes esta imagen de nuestra estrella en la que decía que:

El Sol no ha tenido manchas por, al menos, dos semanas (a 1 de Febrero de 2018) y tan sólo ha aparecido una pequeña el 31 de Enero. El vídeo muestra el Sol en luz filtrada rotando durante la pasada semana, pero es incluso difícil decir que está rotando ya que no hay una sola evidencia en la imagen. Incluso la pequeña mancha que apareció el 31 es difícil de ver. Este periodo sin manchas es un preludio al inminente periodo de mínimo solar del próximo año, cuando la actividad solar va a registrar su mínimo en el ciclo de 11 años. Créditos: Solar Dynamics Observatory, NASA.
Realmente yo he puesto una imagen estática de ese vídeo, porque realmente no se ve diferencia, no parece cambiar nada. Si queréis ver el vídeo está disponible en la página del Observatorio de dinámicas solares.

En comparación pongo una imagen de 2014, para ver las manchas:
22 Octubre 2014, con algunas manchas

Ahora bien, vamos a entender varias cosillas aquí.

El SDO es el observatorio que obtiene estas imágenes y las analiza. Se trata de un telescopio en órbita a la Tierra que observa continuamente al Sol, cada 15 minutos, todos los días, todos los años desde 2010. Puedes también ver el Sol justo ahora.

Bueno, pues con esta maravilla de instrumento podemos ver el Sol en muchos canales diferentes; canales que nos muestran cada uno una información  y que los científicos expertos en el Sol son capaces de estudiar y sacar conclusiones.

Una de las conclusiones que se han sacado del Sol, pero no con este observatorio, ya que se sabe desde hace bastante más tiempo, es que nuestra estrella tiene un comportamiento que se repite cada 11 años aproximadamente.

Éste ciclo solar, claramente visible en esta gráfica del número medio de manchas solares en los últimos 400 años, fue descubierto en 1843 por Samuel Heinrich Schwabe que tras estudiar durante años las manchas solares descubrió la periodicidad. Posteriormente, Rudolf Wolf, recopiló los datos para remontarse hasta el 1745, momento desde el cual contamos los ciclos solares actualmente, empezando por el primero (1755-1766). Actualmente estamos en el ciclo solar 24, que comenzó en enero de 2008 y se estima que acabará para 2020. Aproximadamente en la mitad de ese periodo se producía el máximo de manchas solares y el máximo de actividad solar, que significan más erupciones y más material expulsado de la superficie del Sol.

Ahora que está llegando el final del ciclo podemos ver el Sol con muchas menos manchas y menos erupciones violentas

El Sol un día de octubre de 2014, cerca de uno de sus máximos de actividad

El Sol ayer, 12 de Febrero de 2018. Se ve mucho más suave la superficie.

Estas dos imágenes está obtenidas usando el paquete de Python SunPy, sobre el que pronto escribiré algo aquí, ya que quiero empezar a colaborar en el proyecto.

En la siguiente imagen que publicó el SDO también podemos ver la progresión hacia el máximo de 2013-14 desde el 2010.
Max_cycle2.jpg


About the SDO images:
"Courtesy of NASA/SDO and the AIA, EVE and HMI science teems"

domingo, 19 de marzo de 2017

Mi experiencia en el Centro de Operaciones de la ESA



Hola a todos, una vez más, tras mucho tiempo sin escribir nada aquí. Y esta vez lo hago debido a un gran acontecimiento que he vivido hace poco.

Empiezo, por el principio.

Hará cosa de 2 meses vi un aviso por las redes sociales que sigo, en este caso de la Agencia Espacial Europea (ESA), de que iban a realizar un evento para gente que, como yo, le gusta divulgar la ciencia y la tecnología. Se trataba de asistir al ESOC (European Space Operation Center), el centro europeo de operaciones espaciales, que es una de las sedes más importanes de la ESA.

El evento, dirigido a "social media", consistía en asistir a este centro durante la noche del lanzamiento de un satélite que despegaría esa noche desde Kourou, en la Guayana Francesa. El satélite se llama Sentinel-2B y es el segundo de la serie Sentinel-2. Es un satélite que lleva una serie de cámaras que van a monitorizar, junto con el Sentinel-2A, toda la Tierra, completando toda la superficie cada 5 días, con una resolución máxima de 10m cada pixel. Las imágenes son obtenidas en 13 bandas del espectro, incluyendo los 3 colores del visible (Rojo, Verde y Azul), y otras bandas en el infrarrojo cercano.

Recreación artística del satélite. ©ESA2012
Entonces, bueno, cuando yo vi la noticia, pensé que estas son las típicas cosas imposibles, esas que nunca se sabe a quién le tocan, así que me dije: ¿para qué echar la solicitud?, pero luego pensé: "Si no la echo, SEGURO que no me toca". Así que lo hice, porque echarla es gratis. Lo que no era gratis era el vuelo y el alojamiento, pero bueno, como de todas formas no me iba a tocar 😜...

Al cabo de una semana, estando una tarde en el sótano de la facultad de informática, en la asociación de software libre de la Universidad de Sevilla de la que formo parte (SUGUS), me llega un correo diciéndome que he sido seleccionado para ir a Darmstadt (dónde está el ESOC) a participar en el evento #Sentinel2Go, que es el hashtag del evento. Yo, simplemente, no me lo creía. Al mirar un poco más me fui convenciendo de que sí, de que, afortunado de mí, me habían concedido ese inmenso privilegio.

Pensé por algún momento rechazarlo, al ver que los vuelos a Frankfurt eran caros y complicados; no hay un Ryanair directo. Pero al final me convencí de que no, que no podía dejar escapar una oportunidad como ésta, que me arrepentiría desde el segundo 2. Así que tras un rato de buscar y coordinar vuelos encontré una opción aceptable. El lanzamiento era durante la noche del 6 al 7 de Marzo (Lunes y Martes), así que volé el domingo para dormir allí las noches de Domingo y Lunes, y volar de vuelta el martes.

Poco a poco fui conociendo, por Facebook, a todos los otros afortunados, desconocidos antes, amigos muchos de ellos ahora. De todas las nacionalidades, franceses, ingleses, italianos, griegos, polacos, lituanos, españoles, holandeses, americanos, venezolanos, australianos... vamos en total unos 25 países. Todo tipo de perfiles. Estudiantes, trabajadores relacionados con el espacio, otros simplemente muy frikis del espacio, de todo... pero sabía que con todos ellos podría tener una conversación  muy interesante.

Por fin, tras un mes de ir haciéndome a la idea de que iba a ser real, llegó el día de viajar hacia Darmstadt (una ciudad mediana cerca de Frankfurt). Por otra parte, iba a ser la primera vez que viajaba yo, completamente sólo y por mi cuenta, a un país extranjero. Y eso me hacía mucha ilusión y me ponía algo nervioso, pero sabía que podría sobrevivir. Sobre todo tenía mucha ilusión, y muchas ganas de estar allí ya y de que durara mucho, ganas de aprovechar al máximo cada momento.

Llegué a Darmstadt el domingo a eso de las 19h y Darmstadt me recibió con una suave lluvia y unos 10ºC. Por la noche conseguí quedar con el grupo de unos 15 compañeros que ya estaban allí también, para tomar unas cervezas artesanales alemanas en el Darmstädter Ratskeller Hausbrauerei. Una muy buena bienvenida a Alemania.

Al día siguiente, por la mañana estuvimos "cachareando" con unos circuitos que montaba una de las compañeras. A las 14h, después de comer una buena salchicha Frankfurt, entramos los de mi grupo C, al ESOC. En total seríamos unos 80 o 90 "social media" repartidos en 4 grupos de unos 20.

La primera parte de la tarde consistió en una visita por las instalaciones del ESOC, dónde uno de los trabajadores de allí nos iba llevando por los diferentes edificios y oficinas para que expertos de cada sala nos explicaran su trabajo y les pudiéramos preguntar alguna cosa.


Earth Observation Room
Earth Observation Control Room (sala de control de las misiones que observan la Tierra). Foto: Anne Grudzien.
Desde el ESOC se controlan todas o casi todas las misiones que la ESA mantiene actualmente. Esta visita es, quizás, lo que más me haya gustado del viaje. Fue un enorme privilegio entrar en las oficinas de algo tan importante y tan increíble para mí. En cada una de las salas había gente trabajando y otros que dejaban de trabajar para atender las preguntas que, nosotros, simples mortales, les queríamos hacer. Comprobé, con muchísimo gusto, que usan un entorno Linux (como no podía ser de otra forma) en todas sus estaciones de trabajo y servidores. Pregunté todo lo que pude, y flipé con estar en el lugar donde se controlan las misiones que llevo años siguiendo y compartiendo con mis conocidos. Y en breve caerán artículos más concretos sobre cada una de ellas:
  • Gaia:     haciendo un mapa galáctico, a lo Star Wars.
  • Rossetta:     aterrizando en un cometa
  • ExoMars:     buscando indicios de vida en Marte
  • XMM-Newton:     un telescopio de rayos X para escudriñar el universo
  • LISA Pathfinder:     probando un laboratorio de ondas gravitacionales en el espacio.
  • Galileo:     el GPS de europa
  • Cluster:     estudiando el campo magnético terrestre
  • Solar Orbiter:     acercándonos a nuestro Sol
  • Copernicus:     estudiando la Tierra, sus océanos y la atmósfera (aquí entran las misiones Sentinel)

Por supuesto, las que a mi más me gustan son las que ellos llaman, de astronomía e interplanetarias, que son las que observan el universo o exploran los planetas y asteroides cercanos. (Cercanos, porque de momento, salir del sistema solar es impensable, estamos muy solos en el Universo, o no).

Bueno, pues tras la visita exprés, porque eramos muchos y todos debíamos pasar por todas las salas, a las 19h nos llevaron a cenar a un restaurante (Braustub’l) al lado de la estación de Darmstadt. Un buen sitio para comer mucho y muy buena comida alemana y cerveza alemana. Más salchichas, Apfelwein (una especie de sidra de manzana), Handkäs' mit Musik (queso con musica), Weizenbier (cerveza de trigo de la que me gusta a mi), un trozo de carne muy bueno, y algún filete que parecía empanado. No pudimos acabarnos todo. Buenas risas y un rato para conocer a más gente interesante.

En torno a las 21h volvimos al ESOC. Allí hubo alguna presentación más explicando el proceso del despegue de esa noche, y un rato para hablar entre nosotros y preguntar cosas a los que habíamos conocido durante la visita, pero no habíamos podido preguntar más cosas por falta de tiempo.

Sala donde se realizó la primera parte del evento #Sentinel2Go y las presentaciones

A eso de las 12:30 de la noche nos mudamos a otra sala, mucho más grande, desde dónde seguiríamos en directo el despegue, unas 2h más tarde, del cohete Vega desde la Guayana Francesa. Allí estaba todo el mundo, trabajadores del ESOC, social media invitados y los que trabajan en la ESA. Conocí personalmente a los que gestionan el Twitter, Instagram, Facebook, y la página en español de la ESA, con los que compartí muchas conversaciones.

También hablamos mucho rato los 4 representantes españoles sobre la divulgación y la educación de la ciencia entre los niños y jóvenes. Otro rato estuve hablando con el italiano Marco Zambianchi, uno de los encargados del proyecto Gaia, uno de los que más me fascina, y me contó muchas cosas que ya comentaré en otra ocasión.

Con todo eso, la hora del despegue, las 2:49 CET (Central European Time), llegó sin ningún tipo de sueño ni cansancio. La tensión se respiraba entre todos nosotros, formando parte del equipo. Las redes empezaban a calentarse, a pesar de ser tan tarde.



Dix, neuf, huit, sept, six, cinq, quatre, trois, deux, initié, allumage P80 et décollage.

La sala se invadió de un rugido grave de 80 toneladas de combustible sólido a base de aluminio quemándose a razón de 730kg cada segundo, ejerciendo una fuerza de unas 220 toneladas, para levantar un cohete "Vega" de unas 137 toneladas, acelerándose a unos 7m/s^2 (casi tan rápido como lo hace nuestra gravedad hacia abajo, pero hacia arriba), o sea, que salió realmente rápido.

A los 109 segundos, se separa la primera parte, esa de las 80 toneladas.

Y continua la segunda etapa (Zefiro 23), que dura 77s.

Tras ella, una tercera etapa (Zefiro 9), durante 120s.

Y por último una etapa de combustible líquido (AVUM) que se encendió y apagó varias veces para alcanzar la órbita que querían, una órbita polar a 700km de altura sobre la Tierra y que mantenga siempre el mismo angulo con respecto al Sol (síncrona al Sol). Todo esto sin poder hacer NADA desde el control de tierra, todos los comandos están pre-programados. Tan solo podíamos esperar que todo fuera correctamente.

Una vez conseguida la órbita, a las 3:48 AM confirmábamos la separación del satélite del resto de la última etapa del cohete.

A las 3:56 se establecía la comunicación con el satélite, uno de los momentos más importantes, porque si no puedes, ni siquiera comunicarte con el satélite, es que algo, quizás, ha ido muy mal y puede que hayamos conseguido poner una bonita piedra en órbita.

A las 4:08 esperábamos otros dos hitos importantísimos, el despliegue de los paneles solares para poder tener energía propia, y el momento de repartir la tarta para nuestra propia energía, aquí en la Tierra.


Finalmente, a las 4:14 nos llegaba la confirmación de que los paneles se habían desplegado correctamente y nuestro Sentinel-2B podría vivir sólo por al menos los 7 años que han previsto.

Lo siguiente fue brindar, tomar un poco de tarta y una cerveza, sí, a las 4 y pico de la madrugada, cuando el sueño empezaba a avisar.


Una publicación compartida de Carlos Molina (@cmolina_ord) el


A eso de las 5 y pico me fui a intentar dormir un poco antes de coger el vuelo a las 13:25 de ese mismo martes.

Y con esto acabó mi intensa, corta e increíble visita al Centro de Operaciones de la ESA. Me quedo con todo lo bueno que vi y aprendí allí, con el privilegio de entrar dónde pocos están autorizados, pero sobre todo con muchos nuevos amigos, con los que espero mantener el contacto y apuntarnos a la siguiente quedada.

Muchas gracias a todo el equipo de la ESA por darnos esta magnífica oportunidad, por la buena organización del evento, y por supuesto por el éxito de una nueva misión. La exploración espacial está viva y se acercan tiempos de grandes avances que estoy deseando vivir y aportar algo si puedo.

De verdad, gracias!




jueves, 25 de julio de 2013

Energía a partir de materia

Hace unos días hablé con mi primo Javier Civera, que a veces me sorprende y me contaba que había estado pensando, sobre lo que escribí en mi primera entrada de crear energía a partir de la antimateria. Ya que explicaba yo que cuando la materia se junta con la materia se aniquilan mutuamente y sale energía en forma de fotones de luz. Pues bien, esta entrada va dedicada a él y a todo el que se haya preguntado algo así alguna vez.

Lo primero que hice el otro día fue mencionar a mi colega Einstein, y su famosa ecuación, que no es por la que le dieron el premio Nobel en el 1921, fue por el efecto fotoeléctrico, esencial hoy en día por ejemplo en la producción de energía solar fotovoltaica, (de la que algún día hablaré y que hoy en día todavía no es muy rentable).

Albert Einstein, en 1905, con sólo 26 años y recién acabado el doctorado, escribió varios artículos sobre física de cosas muy pequeñas (efecto fotoeléctrico, movimiento browniano) y cosas muy grandes (relatividad). Desarrolla en ese artículo lo que se conoce como la Teoría de la Relatividad Especial. Ya que 10 años más tarde completa la teoría con la Teoría General de la Relatividad.

Bueno, pues en la primera parte, plantea cosas muy sencillitas, pero a la vez bastante difíciles de asimilar totalmente. Simplificando la cosa, una de las cosas que describe es la equivalencia entre la masa y la energía. Es decir, que la materia y la energía no son cosas diferentes, son solo dos formas de ver una misma cosa. Yo más bien considero que todo es "energía" y que la energía cuando se junta, es como si se "solidifica" en forma de materia.

La relación es la famosa ecuación. E = m c^2

E es la energía, m es la masa, y c es la velocidad de la luz, que son 3·10^8 m/s (300.000.000 m/s o 300.000 km/s), y encima al cuadrado! Esto quiere decir que un poquito de masa da muchísma energía.

Veamos que significa esto, porque podríamos pensar que tenemos resuelto el problema de la energía. Fuera petroleo, carbón, nuclear, renovables... nadaa.. lo que nos hace falta es materia! La que sea, que te digo yo.. aire? agua? arena de la playa? todo podría valer no? y tenemos energía hasta el infinito y más allá.

Pues no es tan fácil. A ver, voy a explicar la forma más sencilla (que suele ser la mejor) de producir energía de esta forma.

La solución la tienen las estrellas, y además lo inventaron cuando el universo llevaba vivo entre un segundo y tres minutos. En ese tiempo se ideó ese método de conseguir energía y las estrellas empezaron a nacer y dar luz. Un día explicaré todo lo que pasó en ese segundo después del Big Bang y durante los siguientes días o años, o milenios, ya da igual.. todo esto fue hace unos 13 mil millones de años.

Bueno, por dónde iba?. A sí, que las estrellas ya habían inventado un método muy guay de conseguir energía.

A ver, pregunta: De que están hechas las estrellas?.................
Bueno pues hay diferentes tipos y varía según la edad y el tamaño y más cosas, pero básicamente, de Hidrógeno, y también suelen tener Helio. Que casualidad! Los dos primeros elementos de la tabla periódica. Acordarse, el Hidrógeno arriba a la izquierda y el Helio arriba a la derecha. Si nos acordamos, tienen lo que se llamaba número atómico 1 y 2 respectivamente.

Pues no es ninguna casualidad que sean los dos primeros elementos. A ver pensemos. Si las estrellas he dicho que empezaron a aparecer a partir de unos minutos tras el Big Bang es lógico, que antes, la materia no existiera, por así decirlo. Como he dicho, lo que había antes era energía.. luz..  y entonces Dios dijo: E = mc² !! y se creó la materia. Que es lo primero que creamos, pues lo normal, empezar por el principio: Hidrógeno.

Hidrógeno que al principio, si lo pensamos es super simple. Se trata de un miserable protón suelto. Porque al principio, esta todo tan pegado que ni siquiera hay sitio para que un electrón de vueltas alrededor suya. A veces el protón no está sólo y tiene uno o dos neutrones pegados y se llama entonces deuterio y titrio respectivamente. (Si habéis jugado al oGame os sonará el deuterio, no era un invento del juego).

Bueno, pues eso, lo más básico, lo que había a saco en los primeros minutos y lo que hay muchísimo en el centro de las estrellas es Hidrógeno, mas bien, protones. Entonces que pasa cuando los protones se mueven agitados por el calor que hay en el centro de una estrella y la altísima presión que hace que estén todos casi juntos? Pues que cuando chocan dos átomos de Hidrógeno (dos protones) se pueden quedar juntos y se forma un sencillo átomo del siguiente en la tabla, el Helio. Y también salen rayos gamma, es decir, "luz", energía, calor.. al fin y al cabo son casi igual todas esas cosas.

La pregunta de porqué sale energía? Como no, los físicos siempre preguntándonos "¿Porqué?" Yo pienso que somos adultos que nuestra cabeza se quedó en la época de la infancia que todos los niños preguntan el "porqué" de todo. Lo bueno, o lo malo, es que al final conseguimos respuestas, lo que nos hace preguntarnos más porqués..

La respuesta a esto es de Einstein.

El esquema casi completo es este siguiente. En cada paso, se puede explicar más a fondo y más pequeño que es lo que pasa, pero ya es suficientemente difícil esta imagen que he cogido de la wiki:


Lo rojo son protones y lo gris neutrones. (El positrón es el blanco, y es la antiparticula del electrón...).
El protón suelto es lo que se llama "hidrógeno"... el protón con un neutrón (²H) deuterio. Y después de Helio hay dos tipos. Helio-3 y Helio-4 según tenga 1 o 2 neutrones.

Si queréis, os explico más a fondo esta reacción que se llama cadena protón-protón. O la miráis en la wiki. Pero por privado o por vuestra cuenta. Aquí solo voy a haceros contar que a simple vista, la masa se conserva. Suponiendo que aproximadamente el protón pesa lo mismo que el neutrón y que los positrones y neutrinos y rayos gamma no pesan nada. Tan solo contad bolitas grandes antes y después de las reacciones, y se cumple.

Pero resulta, que si medimos de verdad lo que pesan unas cosas antes y después no se cumple la conservación de la masa.

Me explico. En la primera reacción, la suma de dos masas del protón es un poco mayor que lo que sabemos que pesa (medido experimentalmente) el deuterio. Y así con todas. Y en última instancia, los 4 protones SEPARADOS que usamos al principio suman MÁS que las cuatro bolitas JUNTAS que hay en el HELIO-4.

Que ha pasado con la masa esa que ha desaparecido?¿

E=mc²

Se ha transformado en energía.

La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma.

Lo que sobraba de materia, se ha convertido en energía!

Y esto repetido un número de Avogadro veces (6·10²³ , un número con 23 ceros) que son los átomos de hidrógeno que hay en un gramo de hidrógeno. Y una estrella pesa 2·10³⁰ kg (Sol), pues ya me diréis cuanta energía se puede producir.


Con números:

Masa del protón (Mp):          1.67262178 × 10 -27 kg = 1.007 2 76 4 66 uma
Masa del Helio-4 (⁴He):         6.6464764 x 10 -27 kg=    4.002602  u

1.007 2 76 4 66 x 4 =  4.029105864
Helio:                           4.002602

La diferencia es un 0.7% de la masa inicial la que se pierde y se transforma en energía por cada 4 protones iniciales.

Calculando la energía con la E=mc²:

E = 0.04040107 x 10⁻²⁷ Kg * (3·10⁸)^2 (m/s) = = 3.96 x 10⁻¹² J (Julios)
Que no es mucho, pero es que es solo una reacción. En un mol de Hidrógeno (1g) tendremos:
2.4 x 10¹² J , es decir 2.4 billones de julios.. una locura...


Bueno pues ya está. Otro día profundizaré más en estos temas que yo creo que son de los más bonitos de la física, si os parece bien claro está. Comentadme que os parece please!!

Hasta la próxima!

lunes, 29 de abril de 2013

Experimentos con fluidos no-newtonianos



En este post voy a explicar rápidamente algo que me preguntaron el otro día cuándo veníamos de vuelta del Abierto de Cataluña de remo. Estas son las típicas conversaciones que se tienen cuando uno lleva 6 o 7 horas aburrido en un autobús y le quedan otras tantas para llegar a casa.

Esta vez le dedico la explicación a Carmen Torres que fue quien sacó el tema, y a Valeria, Camila y el resto de gente que me pidió que lo explicara allí. Ahora lo explico un poco más completo y pongo algún vídeo interesante.

El tema trataba sobre los fluidos no-newtonianos, aunque más comúnmente lo podéis encontrar como el experimento de la Maicena con el agua, y que se hizo bastante famoso gracias al programa del El Hormiguero.

El experimento, (que yo intenté una vez sin mucho éxito) consiste en mezclar Maicena (Almidón de maíz) que se compra en cualquier supermercado con agua. Creo que el truco está en ir echando la Maicena poco a poco sobre el agua e ir constantemente removiéndola para que nunca queden grumos. Y así hasta que notemos que está "en su punto".

En su punto significa que tenga las propiedades de un fluido No-Newtoniano. ¿Y esto que es?? Pues, me parece que os vais a dar cuenta porque al intentar agitarlo fuerte parece que se pone duro y si lo haces suave parece líquido. O sea, que tenemos algo que no es ni sólido ni líquido.

En física llamamos fluido al estado de la materia que se caracteriza porque es capaz de amoldarse al recipiente que lo contiene. Esto incluye a los Gases y a los Líquidos, que como sabemos tienden a ocupar todo el sitio donde estén, a diferencia de los sólidos.

Un fluido es Newtoniano (Nombre que viene de Sir Isaac Newton) si su VISCOSIDAD  NO VARIA, es siempre la misma. La viscosidad es lo que conocemos por viscosidad, la dificultad de ser removido o de mover un objeto dentro de él. Por ejemplo, la miel es muy viscosa, y el agua es mucho menos viscosa.

Entonces un fluido No-Newtoniano es aquel que su viscosidad si varía según algún parámetro, por ejemplo, la temperatura o la presión. En general, como pasa con casi todo, no existen los fluidos newtonianos prefectos, ya que todos varían su viscosidad un poco por la temperatura por ejemplo.

Un ejemplo para los remeros es que el agua más caliente es menos viscosa, es decir más fluida. Es decir que con calor los barcos deslizan mejor que con frío. Y eso lo saben los remeros, en invierno la pista suele ser más "dura" que en verano. Es muy poco, pero puede notarse, y hay estudios que lo demuestran.

Bueno, pues vamos a nuestro agua con Maicena. Resulta que la mezcla de agua con partículas de maicena (que es almidón, es decir, una molécula de proteína -- ERRATA- mirar al final del articulo-- muy grande y que es poco soluble en agua) crea una disolución que se suele llamar coloide que tiene unas propiedades muy curiosas. Es un fluido no-newtoniano cuya viscosidad depende mucho de la presión que apliquemos. Aplicar presión significa golpearlo, apretarlo..

Lo que ocurre es que si aprieto, se vuelve muy viscoso, se parece más a un sólido, y si lo dejo sin apretar, se hace más líquido otra vez. Y con esto se puede jugar mucho y hacer experimentos muy curiosos como los que hicieron en el Hormiguero de andar sobre una piscina de éste fluido o colocar éste sobre un altavoz y que pase lo que pongo en el vídeo de abajo:



El experimento en El Hormiguero:



Bueno, pues espero que os guste la explicación y que lo intentéis hacer. Y a decirle a Carmen que siga con esa curiosidad por todo que tenemos los científicos.

Saludos, y hasta la próxima!


Fe de erratas:

En mi explicación tengo que corregir algo que he dicho mal, por lo que pido disculpas por no informarme un poco mejor. El Almidón NO es una proteína, claramente se trata de un polisacárido, de la familia de los Glucidos. Formado por muchos grupos como el de la imagen, por lo que se trata de una molécula muy gorda. (En parte por eso no es muy soluble en agua).



Es un error muy torpe por mi parte, ya que la bioquímica cuando la estudié por encima en 1º de Bachillerato me gustó bastante y la tenía controlada. Debo agraceder a Clara Palacio, estudiante de Biotecnología por advertirme del fallo.
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domingo, 17 de marzo de 2013

Ergómetro: relación entre parcial y watios

Cómo he puesto en el título que además de físico soy remero, pues voy a escribir algo sobre mi deporte esta vez. Es algo que llevaba tiempo queriendo hacer, y hoy en un momento me he puesto y lo he sacado.

Se trata de qué relación existe entre los famosos watios, y el parcial. A ver, dicho un poco más físicamente, los watios son las unidades en que se mide la potencia (P) y el parcial (/500m), es el tiempo en que se tarda en hacer 500m, es decir, una especie de inversa de la velocidad.


Explico cada una en un momento.

La potencia es una medida al mismo tiempo de fuerza (F) y velcidad (v). Es decir, $P=F\cdot v$. Es decir, que a más fuerte tiremos del palo, más potencia, y si lo hacemos en menos tiempo (más velocidad) mejor. Esto pasa igual en el ergómetro que en el agua.

El parcial da cuenta de lo rápido que avanza el bote o el ergómetro, aunque en este caso no se mueva nada, solo los numeros de la pantalla. El parcial se mide en tiempo (min:seg) que tardamos en hacer 500m. Por tanto, como decía antes es algo al revés que la velocidad, ya que sabemos que la velocidad es $\frac{espacio}{tiempo}$, y el parcial es $\frac{tiempo}{espacio}$. Por tanto estas dos cantidades están relacionadas muy facilmente. Podemos calcular la velocidad simplemente dividiendo 500 entre el parcial de 500 en segundos, para que salga velocidad en m/s, y multiplicando por 3.6 si queremos podemos pasarla a km/h.

Un ejemplo, alguien que haga 6:30 en 2000m. Sacamos su parcial: $\frac{6:30}{4}=1:37.5$. Y ahora dividimos 500 entre 60s+37.5s = 97.5s y nos da 5.13 m/s, que es algo normal. Imaginemos que va a 30 paladas/min, por lo que cada palada dura 2s, tiempo en el que el bote avanza unos 5.13m · 2 unos 10 metros. Que es lo normal que se suele andar en cada palada, fijarse cuando esteis en un campo de regatas, las boyas están cada 10m, y mas o menos es lo que viene a durar cada palada.

Bueno, vamos con los resultados de lo que he pensado.

Cuando me daba a mi por representar los datos de los watios frente a los parciales, me daba una curiosa curva en la que estaban todos los puntos bien alineaditos, lo que me dio que pensar en cual sería la ecuación de esa curva, y así tener perfectamente relacionados los watios con los parciales, con lo que los entrenadores no tendrían porque tomar los dos datos, ya que con uno de ellos el otro se calcula con la formula (que al fin y al cabo es lo que hace la pantalla del Concept).

Primero, por la forma pensé que sería una exponencial. Pero buscando en Internet encontré por ahí que la relación entre la velocidad máxima de una moto y su potencia es de tipo cúbica. Es decir que la potencia va como la velocidad elevada al cubo. Entonces probé esa formula y el resultado es que los datos se ajustaban perfectamente. Los datos los tomé en un amplio rango entre los alevines más pequeños que van mas o menos a 2:45 de parcial y los más rápidos test de 100m que ha hecho la española este año, que salen parciales de 1:14. La diferencia de watios ahí es inmensa, entre menos de 100W y algo más de 800 el test de Javi García.

Dibujo la curva y el ajuste por la ecuación cúbica:

La curva de mejor ajuste como he dicho es una función cúbica, y tiene la forma de $P= A v^3$, dónde A es un número que el programa me ha obtenido para que la curva se ajuste bien. Este número resulta ser: $A = 2.8000 \pm 0.0006$ es decir, un error muy pequeño, por lo que estoy casi seguro que es exáctamente 2.8. No por nada, sino porque como dije, seguramente el ordenador interno del Concept calcule los watios a partir de esta formula y use un valor exacto.

Por tanto, entrenadores, ya no hace falta que toméis los dos datos a cada deportista que haga un test, lo que es un buen ahorro en tiempo. Basta con tomar por ejemplo el parcial (o el tiempo total y calcular el parcial) y luego, con una hoja excel sacar la velocidad, elevarla al cubo y multiplicarla por 2.8 para obtener los watios. Si no os lo creeis, probarlo con vuestro último test y veréis que es cierto.