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.
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!
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!
¿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.
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.
¡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.
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!
