miércoles, 24 de febrero de 2021

¡Toma matemáticas claras claritas!

Debe ser que ya no recuerdo cómo me explicaron hace tropecientos años cómo se calculaba el cuadrado de un binomio, aunque me temo que fue por decreto-ley, de esos que aparecen en el BOE. 

El caso es que me quedo con la boca abierta cuando encuentro cosas como esta. Ya había visto gráficos parecidos, pero es qué este me resulta particularmente visual, claro y chulo de verdad.

martes, 23 de febrero de 2021

¿Qué es eso de la entropía?

La forma más frecuente de hablar de la entropía es relacionándola con el desorden de los sistemas, de forma que cuanto más desordenador está, mayor es su entropía. Así, un gas tiene más entropía que un líquido porque sus partículas están más desordenadas al ocupar totalmente el recipiente que las contiene. También decimos que desorden equivale a grado de desconocimiento de las propiedades del sistema, como la velocidad y posición de las partículas.

Además, también decimos que el desorden del Universo nunca disminuye, de forma que en un proceso dado permanece constante o aumenta. Estas dos ideas son suficientes para resolver situaciones de análisis de la espontaneidad de los procesos. 

Pero ahora vamos a profundizar un poco más, viendo el concepto de entropía desde el punto de vista de la Termodinámica Estadística, es decir, de sistemas formados por un número enorme de partículas, en los que hay que analizar de cuántas formas se puede configurar el sistema y cuál es la más probable.

En el vídeo se explica desde ese punto de vista por qué se funde el hielo o se desinfla un neumático pinchado. Se basa en analizar las distintas formas de distribución de la energía en un sistema, dando lugar a diferentes "microestados", de forma que la distribución más probable desde el punto de vista estadístico es aquella en la que la energía está repartida por igual en el sistema, está más dispersa.

En el caso del vídeo la probabilidad es mayor en el caso en que la energía está repartida entre las dos partículas por igual con un 21% de probabilidad, mientras que estar toda en una de las dos partículas tiene solamente el 1%. Si aumenta un poco el número de posibles microestados, la diferencia es muchísimo mayor, de manera que pasar energía de un microestado de menor energía a otro de mayor energía tiene una probabilidad del orden de 10-30 en el caso que se plantea.

En el caso de sistemas reales la diferencia de probabilidad entre estados es todavía muchísimo mayor Fíjate en el caso de una caja con dos mitades y  pelotas que se mueven aleatoriamente dentro de ella. En el siguiente vídeo se analiza la situación utilizando la combinatoria, probabilidades y estadística (¡matemáticas a tope!), aplicando las conclusiones a un recipiente con gas hidrógeno.

En resumen, los sistemas evolucionan hacia situaciones en las que la energía está repartida de igual forma entre sus componentes, más dispersa entre ellos, que es la más probable. Esa es la situación de máximo desorden y marca la tendencia de la evolución espontánea de los sistemas.

Pero hay que tener en cuenta que más probable no indica seguridad absoluta. Por ejemplo, si se cae un vaso de vidrio desde varios metros de altura y choca contra un suelo duro, lo que esperamos es que rompa en trozos desiguales que salen disparados en todas las direcciones. Pero existe una posibilidad de que quede tal cual estaba antes de caer, sin romperse, aunque prácticamente nula. ¡No pruebes, porque no lo vas a ver!

¡Mira lo que hace Tim Blais en su "Entropic time", con todo evolucionando hacia atrás! Es una adaptación muy particular de una canción de Billy Joel, "For the longest time", como ya vimos hace tiempo en una entrada en este blog. ¡Y en otra entrada también hacíamos referencia a la canción "The second law" de Muse!

martes, 16 de febrero de 2021

La ciencia de los superhéroes. Si los superpoderes fueran reales

De entre todos los vídeos alojados en la web educativa Ted ed hay una lista que me resulta particularmente interesante: "La ciencia de los superhéroes. Si los superpoderes fueran reales".

Se trata de seis vídeos que abordan los superpoderes más conocidos que tienen los superhéroes de la ciencia-ficción: superfuerza, supervelocidad, vuelo, masa corporal,  inmortalidad e invisibilidad. ¡Casi nada!

Todos son muy buenos, se desarrollan con formato de cómic y además tienen una locución en inglés absolutamente genial que los hace SUPERdivertidos. Además, puedes activar subtítulos en español, que siempre es una ayuda.

Los puedes localizar en este enlace, pero aquí los tienes uno tras otro. ¡Disfruta con ellos y ten en cuenta que dan juego para unas cuantas horas en el aula!







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domingo, 14 de febrero de 2021

Ted ed: un sitio web educativo genial

¿Y qué puede tener de friki una plataforma educativa? Pues eso mismo, que sus contenidos aun no siendo estrictamente curriculares, casi siempre lo rozan y son sencillamente geniales, no sólo por los temas que se abordan, sino, sobre todo, por la forma de presentarlos: vídeos de 4 o 5 minutos con animaciones sencillas pero eficaces y muy divertidas, con una locución casi siempre en inglés y muy bien hecha, y además con posibilidad de visualizar subtítulos en castellano.

Para ver los contenidos hay dos vías. La primera es entrar en la web clicando en la imagen.


Para ver contenidos relacionados con la Física y con la Química, ir entrando en Descubrir - Lecciones - Asignaturas -Tecnología científica. Ahí puedes encontrar vídeos como los dos siguientes:

El movimiento invisible de los objetos inmóviles


La verdadera historia detrás del Eureka de Arquímedes


Después de ver cada vídeo se plantean cuestiones de elección múltiple sobre su contenido, se puede profundizar en el tema o incluso mejorar la lección (todo con registro gratuito previo).

La segunda vía es entrar en el canal de vídeo de la plataforma (clica en la imagen).


Lo más práctico es entrar en Listas de reproducción (Playlist), donde salen agrupados por temas, porque en Vídeos salen todos los que hay, que son muchos, casi 1800 hasta ahora. La lista Actions and Reactions es la que más vídeos de nuestro interés contiene, pero no es la única. Dos ejemplos:

Cómo la polaridad hace que el agua se comporte de forma extraña


Cómo acelerar las reacciones químicas y conseguir una cita


Solamente has visto cuatro vídeos, así que no tienes más que investigar para encontrar muchos otros que seguro que te parecen interesantes. 

sábado, 13 de febrero de 2021

¿No a los productos químicos?

Ya sabemos lo mala que es la Química, lo que contamina el mundo mundial, lo nefastos que son los conservantes, etc, etc, etc.

Una contribución más en plan humorístico desde la web de miclonmalvado.

martes, 9 de febrero de 2021

La física en el fútbol

En un partido amistoso entre las selecciones de Italia y Brasil, el jugador brasileño Roberto Carlos marcó uno de los goles más famosos de la historia del fútbol. Fue un lanzamiento de falta directo a portería, en el que el balón trazó una trayectoria que salvó la barrera italiana por fuera y acabó entrando pegado al poste. ¡Cada vez que lo veo no puedo evitar poner cara de asombro!

La Física justifica cómo es posible que el balón pueda seguir ese camino. En el vídeo siguiente se explica de forma muy sencilla, pero que permite entender lo que hay que hacer para conseguirlo. ¡Los dibujos son geniales!

Aquí va ahora uno de los muchos que ha marcado el especialista en estas lides, Leo Messi. Se observa perfectamente como el balón gira sobre sí mismo, lo que hace que se produzca el efecto Magnus.

De la misma forma se explican los goles olímpicos, marcados en lanzamiento de esquina directo. Aquí puedes ver unos cuantos, absolutamente espectaculares (que conste que no es nada fácil conseguir marcar un gol así).

Como en la Física de 1º de BAC se trabaja la composición de movimientos, es frecuente recurrir al fútbol, el baloncesto o el tenis para proponer problemas de lanzamiento horizontal y oblicuo en situaciones ideales, considerando los objetos como masas puntuales. Estos vídeos nos acercan a la realidad de esos lanzamientos.

lunes, 8 de febrero de 2021

11 de febrero de 2021, Día Internacional de la Mujer y la Niña en la Ciencia

¡Que no se nos pase el día 11 de febrero, Día Internacional de la Niña y la Mujer en la Ciencia!

De entre las muchas actividades programadas, aquí aparecen unas cuantas. solo hay que buscar en la red para encontrar muchas más.

Servicio de prensa de La Moncloa, que detalla varias actividades. 

Museo Nacional de Ciencias Naturales, con una conferencia en streaming el mismo día 11.

Museo de Ciencias Naturales de la Universidad de Zaragoza.

También un libro que me han recomendado y que tiene muy buena pinta y críticas, pero que todavía no he leído porque tengo bastante lectura acumulada.

Esto se dice en el resumen del libro.

"¿Sabía que el primer programa informático fue escrito por una mujer un siglo antes de que existieran las computadoras? ¿O que fue una matemática quien clarificó los aspectos más extraños de la Relatividad de Einstein? ¿Ha oído hablar de que nuestra imagen actual del universo se debe al trabajo de varias astrónomas casi desconocidas? ¿O que el código genético no fue explicado por los dos hombres que ganaron el Premio Nobel por ello, sino por una bioquímica a la que le robaron los resultados de sus experimentos?

Este libro, escrito en un tono cercano y accesible, recorre la vida de algunas mujeres que fueron clave para el avance de la ciencia: Hipatia de Alejandría, Sophie Germain, Ada Lovelace, Henrietta Swan Leavitt, Emmy Noether, Marie Curie, Rosalind Franklin, Chien-Shiung Wu, Vera Rubin, Margarita Salas... Visitando ciudades magníficas, épocas esplendorosas y terribles, y apasionantes biografías; sus páginas terminan por constituir una desconocida historia de la ciencia donde se restituye, en parte, la verdadera aportación femenina al conocimiento de la naturaleza."

¡Y en esta línea, mirad qué cosa tan bonita sobre el método científico!


Y para que no se diga, Rosa María Menéndez López es una científica española (especializada en química), presidenta del Consejo Superior de Investigaciones Científicas desde noviembre de 2017. Es la primera mujer que preside la institución desde su creación en 1937.

sábado, 6 de febrero de 2021

KBr

Hace unos días revisando noticias en la prensa digital me quedé con cara de tonto: vi un edificio, ¡que se llamaba KBr! Investigando un poco, resulta que se llama KBr Barcelona Photocenter, pertenece a la fundación Mapfre y lleva muy poco tiempo abierto.

"El día 9 de octubre abrió en Barcelona KBr, uno de los mayores centros fotográficos que podemos visitar en España. Son 1400 m² para salas de exposiciones, espacio para actividades educativas, una sala polivalente para convocatorias con público y una librería. Un lugar que se convertirá, cuando todo mejore, en un lugar de peregrinaje para los fotógrafos. Y empieza con dos retrospectivas dedicadas a Bill Brandt y Paul Strand."


¿Por qué tiene ese nombre tan químico? En la web está la clave:

"Es el símbolo químico del bromuro de potasio, una sal que se utiliza en el proceso de revelado de la fotografía analógica. Su principal función consiste en frenar o retrasar la acción del agente revelador con el objetivo de impedir la formación del llamado “velo químico”, lo que permite obtener una mayor pureza de blancos en la imagen."

¡Y ya sabemos que la fotografía tradicional está experimentando un proceso de recuperación muy parecido al de los discos de vinilo frente a la música en mp3!

miércoles, 3 de febrero de 2021

Calendario científico escolar

El Instituto de Ganadería de Montaña del CSIC lleva unos años editando este calendario. El proyecto “Calendario Científico Escolar 2021” ha consistido en la elaboración de un calendario dirigido al alumnado de educación primaria y secundaria obligatoria. Cada día se ha recogido un aniversario científico o tecnológico como, por ejemplo, nacimientos de personas de estos ámbitos o conmemoraciones de hallazgos destacables. Además, el calendario se acompaña de una guía didáctica con orientaciones para el aprovechamiento educativo transversal del calendario en las clases, incluyendo actividades adaptadas a cada rango de edad y al alumnado con necesidades especiales.

Aquí está la primera página de febrero (cada mes ocupa dos páginas).


Entrando en la página está disponible en documento word y en pdf para imprimir en formato A4 o A3. Aquí lo puedes descargar en A4.

Como aquí se aprende de todo, el 31 de julio -mi cumpleaños- nació Stephanie Kwolek, que sintetizó por primera vez el kevlar, ese polímero de muy alta dureza y baja densidad que tanto se utiliza hoy en día. ¿Y de quién es el aniversario el día de tu cumple?

domingo, 31 de enero de 2021

¡Pero qué grande es King Kong!

Hay unas cuantas versiones cinematográficas de la leyenda del gran gorila, King Kong, el rey Kong. La primera es de 1933, y como es lógico tiene unos efectos "especiales" bastante cutres para lo que se puede ver hoy en día. Eso sí, es una película de culto, emocionante y muy bien hecha para aquellos primeros tiempos del cine hablado.

Las más espectaculares son la de 2005, dirigida por Peter Jackson, el de el Señor de los Anillos, que también interviene como actor, y la de 2017, La isla Calavera. En todas ellas el argumento es archiconocido y más o menos parecido. Aquí va el trailer de las dos para poder centrarnos en lo que nos interesa.

Lo que queda bien claro es que el gran gorila es realmente muy grande. Pero ¿solo muy grande o más bien una enormidad? El caso es que si nos fijamos en los dos últimos trailers, la diferencia es notable: en el primero el tamaño viene a ser de unos 7 u 8 metros, mientras que en el segundo llega hasta los 30  metros por lo menos, siendo que un gorila grande de los pocos que quedan en África no llega a los 2 metros.

Pues bien, el rey Kong de las películas es físicamente IMPOSIBLE (y también cualquier otro ser  de tamaño amplificado de los que aparecen en muchas películas de ciencia-ficción o de terror). La razón se basa en la llamada ley cuadrado-cúbica, ya que el volumen de un objeto aumenta mucho más deprisa que su superficie al aumentar el tamaño del objeto.

Solo tienes que fijarte en que un cubo de lado a tiene un área superficial de 6a2 y un volumen de a3, mientas que si el lado es 2a, la superficie es 24 a2 (cuatro veces mayor) mientras que el volumen es 8a3 (ocho veces mayor). Es decir, el volumen ha aumentado el doble que la superficie.

El problema es que como la masa de un ser vivo aumenta con su volumen y la fuerza muscular con la superficie de los músculos (la sección de los bíceps de los brazos o de los cuadríceps de las piernas), al hacerse el animal más grande aumenta proporcionalmente más su masa que su fuerza muscular. En conclusión, si el animal mantiene su forma, no podrá moverse a poco que aumente su tamaño, o bien tendrá que aumentar mucho la superficie de sus músculos, con unos brazos y piernas pero que muy muy anchos. Vamos, lo que le pasa al increíble Hulk. ¡Pero así no mantiene la forma que tenía con un tamaño menor!

Esto no es raro en la naturaleza: los animales terrestres grandes y pesados como elefantes, rinocerontes, etc, tienen patas muy anchas y musculadas para poder moverse.

Así que el pobre King Kong no tiene ningún futuro en la vida real porque simplemente no podría mover su propio peso. Eso sí, en las películas, hace de todo, ágil y rápido, que para eso son películas. ¡Pero si en la de Peter Jackson tiene hasta rasgos humanos cuando se ríe!


En resumen, como dicen en uno de los vídeos, resulta que en este caso el tamaño que importa.