No creo que haya que ser un lince para saber de qué puede tratar un blog llamado físicayquímicaymás. Aquí discutimos sobre física y química, entre otras cosas. Y subimos fotos de gatos.
Nota 1: Como ya se ha dicho, estas entradas serán sucesivas y más breves de lo habitual, debido al corte de contenidos.
Nota 2: Sería conveniente que si uno es nuevo aquí se pasara por esta entrada.
Nota 3: No hay dos sin tres.
En el tema 9 hemos visto esencialmente, el tipo de estructuras que la unión de átomos puede dar en la naturaleza. Encontramos tres tipos de enlaces:
- Enlace covalente (2 elementos no metálicos): para alcanzar un estado similar al gas noble, tratarán de llenar su última capa de electrones compartiendo los que ya posean.
Imagen: proyectoquimica.site11
- Enlace metálico: como los elementos metálicos tienden a pocos electrones en la última capa, se suelen agrupar en mares de electrones.
Imagen: kalipedia.
- Enlace iónico: (metálico y no metálico): uno da electrones a otro, y se juntan debido a que uno es un anión y otro catión.
Nota: estos temas se dieron de forma sucesiva. Las entradas serán sustancialmente más cortas de lo habitual.
No preguntar dónde está el tema 7. No hay tema 7. Nunca hubo un tema 7.
El tema 8 se basa en los principios de la química, el descubrimiento del átomo. Se basa en ciertas leyes fundamentales:
- El átomo es un elemento divisible, pues puede descomponerse en estructuras más pequeñas.
- Entre esas estructuras, encontramos el electrón, el neutrón y el protón, el primero con carga negativa y el tercero con positiva.
Para poder representar el átomo, se hicieron una serie de modelos atómicos, como el de Rutherford.
El modelo usado actualmente es el modelo atómico de Bohr.
La cantidad de sustancia que tenemos se mide en moles. Se considera 1mol la cantidad de átomos que hay en 12 gramos de carbono-12, es decir: 6.022*10^23.
Por último, la estequiometría es el proceso de equilibrio y transformación de ecuaciones químicas, por ejemplo, la combustión de la glucosa. Se caracteriza por tener que tener la misma cantidad de moléculas y peso en ambos lados de la igualdad, según el principio de conservación de la masa.
El último viernes de este mayo, también conocido como 25 de mayo, salimos a las Marismas de Santoña para comprobar el nivel de contaminación del agua. Para ello, tuvimos que obtener unas muestras directas del agua según las instrucciones.
Estos son los datos registrados:
- Turbidez. Por qué: las partículas disueltas en el agua absorben la luz del sol, haciendo que aumente la temperatura, reduciendo el nivel de oxígeno. 0,40,100 Jackson Turbidity Units.
El resultado obtenido fue de 40JTU.
- Temperatura. Por qué: la temperatura puede causar cambios bruscos en los seres vivos que habitan el agua, como el sexo, y nos ayuda a obtener otros datos de la misma.
Tipical Spanish: 4 miran y uno trabaja.
El resultado obtenido fue de 19ºC.
- Oxígeno disuelto. Por qué: a la abundancia de oxígeno disuelto suele corresponder un entorno sano y saludable. El oxígeno es vital para la respiración de los seres vivos y la descomposición de la materia orgánica.
El resultado obtenido fue de 4ppm.
- Porcentaje de saturación del oxígeno. Por qué: anexo al oxígeno disuelto.
Resultado obtenido: 4ppm a 19º = 43%. El río está en buenas condiciones.
- Acidez. Por qué: los seres vivos no pueden sobrevivir en ecosistemas muy básicos o ácidos.
El resultado obtenido fue de pH 7, es decir, excelente.
- Nitratos. Por qué. Es tóxico o letal para los seres humanos. Una cantidad desmesurada de nitratos puede dar lugar a elevada concentración de oxígeno.
El resultado obtenido es de 5ppm.
- Carbonato cálcico. Por qué: indica la dureza de las aguas. Generalmente es dañino por la acumulación de cal en electrodomésticos. Tantos anuncios de lavavajillas no pueden estar equivocados...
Tuvimos que emplear 10 pastillas, por lo que 10*40 = 400. Agua muy dura.
¡1230 visitas y no subo ni porno ni programas piratas (todavía)! Bueno, a lo que íbamos: resumen de los temas 5 y 6.
Los temas 5 y 6 son referentes a la energía. La energía es la capacidad que tiene un cuerpo para realizar cambios o transformaciones sobre otros. La energía ni se crea ni se destruye, solo se transforma.
Podemos dividir la energía en dos corrientes principales: trabajo y calor.
Se denomina trabajo en los casos en los que la fuerza ejerce un desplazamiento en la dirección de esta.
Ejemplo por excelencia de trabajo:
El trabajo se define como la fuerza por el desplazamiento realizado: W = F*ΔX
Si tenemos en cuenta que la unidad de trabajo es el Julio, entonces:
J = N*Δm
Sacamos como conclusión que el Julio se define como el trabajo necesario para producir un desplazamiento de un metro con un Newton.
La energía cinética se define como la capacidad para realizar un trabajo por medio del movimiento.
E=1/2m*v^2
Imagen: kalipedia.com
La energía potencial es la que posee cada cuerpo según la posición que ocupa:
E = m*h*g, siendo m la masa, h la altura y g la aceleración de la gravedad.
Imagen: danteceufisica.blogspot.com
La energía potencial elástica es la que poseen los cuerpos elásticos debido a la tensión.
E = 1/2k*x^2, donde k es la constante del muelle, según Hooke y x es lo que se comprime (en metros).
[breve pausa]
El calor es la transferencia de energía que tiene lugar desde dos cuerpos con diferente temperatura.
Hay tres principios esenciales:
- La variación de temperatura depende de la masa del cuerpo.
- La variación de temperatura depende de la sustancia.
- La cantidad de energía calorífica es proporcional a la temperatura.
La capacidad calorífica de un cuerpo es la energía necesaria para elevar 1 K un kg de sustancia.
El balance de energía es:
m[1]*c[1]*(t[1] - t[equilibrio]) = m[2]*c[2]*(t[equilibrio] - t[2])
Donde c es el calor específico, expresado en J/kgºC
En caso de cambio de estado, se aplica la siguiente fórmula:
Q = m*L, donde L es el calor específico de fusión o ebullición.
Debido al aumento de temperatura, los cuerpos pueden llegar a dilatarse, es decir: aumentar su tamaño.
Esto puede ser una dilatación lineal, superficial o de volumen.
Imagen: kalipedia
El calor puede transmitirse por 3 medios:
- La conducción, propia de sólidos.
- La convección, propia de fluidos.
- La radiación, propia de cuerpos como el sol o los discos de David Hasslehoff.
A continuación, un pequeño experimento que hicimos en el laboratorio (o, debido a su material y dimensiones, cocina grande) donde aplastamos latas mediante el uso de la física, sin emplear las manos o cualquier utensilio para aplastar cosas. Cuando digo sin emplear las manos, me refiero a no aplastarlas directamente.
Necesitamos:
- Latas (¡no fastidies!).
- Un mechero.
- Un cuenco con agua fría (preferiblemente, un cuenco con hielos).
- Guantes (opcional, con un poco de sentido común habríamos usado, pero no teníamos).
Como ya viene siendo costumbre, no hay imágenes directas de los materiales, aunque en alguna imagen sí que salen.
Esto funciona así: en primer lugar, calentamos el aire del interior de la lata que queremos aplastar. Podemos calentar el aire de las que no, pero yo lo veo un poco inútil. Ah, creo que sobra decir que las latas DEBEN estar vacías.
Una vez que estén lo suficientemente calientes (véase el momento exacto en el que te lamentas de no tener guantes), debemos sumergirlas rápidamente en el cuenco con hielo o agua fría.
Si lo hemos hecho bien, nuestra lata debería haber quedado apretada, como mínimo, por los lados.
Ahora, se nos preguntó lo siguiente: el porqué.
Si he de decir la verdad, llegué a buscar el motivo en Google, pensé: "bueno, estamos de vacaciones, ya bastante esfuerzo mental es que me limite a buscarlo..."
Cual fue mi sorpresa cuando vi un manual entero dedicado a ello. O casi. Explicaban cómo aplastar una lata, pero con las manos. Es decir: el proceso que tenemos que seguir para poner una mano en una parte, otra mano en la otra, y apretar. En cierto momento llegué a pensar que estaba en la Frikipedia. Grandiosa página, por cierto. Debería aparecer en todas las Bibliografías.
En fin, que tuve que parar a pensarlo.
Básicamente, puede deberse a la diferencia de presión entre el aire caliente del interior de la lata y el propio agua/hielo. Al modificar de un modo tan drástico la temperatura de ese aire, puede darse el caso de que la presión aumente desmedidamente en la lata (recordemos que el aire caliente tiene menos presión que el aire frío), por lo que esa diferencia puede provocar la compresión de la lata. Esto se basa en uno de los principios fundamentales de los gases, a más temperatura, menos presión.
Pues buscando por el ordenador, encontré una captura de pantalla de cómo era el antiguo blog. La respuesta obvia, es, sin lugar a dudas, igual de malo que este, pero sigue siendo una curiosidad.
Sobre Noviembre tuve que mudar el blog a blogger, debido a la constante amenaza de esos mafiosos de soy.es.
Curioso que el motivo por el que me quitaran la cuenta sea el cese de actividad, cuando eso se subió unos días antes.
A lo largo de la historia, la física ha cobrado una importancia vital en los videojuegos, sobretodo, a raíz de los noventa, etapa en la que alcanzaron el tirón del gran público europeo y americano.
A continuación, nos centraremos en algunas curiosidades de la física o la química dentro de los videojuegos.
Half Life 2: manipulación de la física por antojo.
El juego que cambió la forma de contar historias, también tiene el record Guiness al poseer la primera "pistola antigravedad". Con ella, podíamos manipular todos los objetos de nuestro entorno para poder usarlos como quisiéramos, desde hacer una palanca para poder mover nuestro coche hasta coger sillas, mesas o sierras para lanzarlas contra nuestros enemigos. El propio protagonista es un físico. El arma tiene un alcance limitado, y aunque nos da libertad para coger lo que queramos, hay ciertas barreras (personas, coches...) que no podremos coger hasta cierta mejora. Esta mejora nos permitirá, además, coger seres vivos y electrocutarlos, lo cual será vital para la resolución del juego. Como curiosidad, existen referencias claras tanto a George Orwell como a H.P. Lovecraft.
A continuación, un vídeo de como funciona (violencia abundante):
Team Fortress 2 y la teoría del Flogisto.
En pleno siglo XVII, unos científicos alemanes trataron de explicar la existencia de fenómenos de oxidación como el fuego o el óxido de metales. Para ello, pensaron en la presencia de lo que ellos llamaron Flogisto, un material contenido por todo cuerpo combustible. Ese material era liberado cada vez que ese cuerpo se prendía o se oxidaba, y el fuego proseguía hasta que el cuerpo se quedase sin Flogisto. Un siglo bastó para demostrar esta teoría como falsa.
Unos añitos más tarde, con el Team Fortress 2, una de las armas para el Pyro (el juego divide a los jugadores por clases: soldado, Pyro, médico, ingeniero, espía...) se denominó Flogistinador. Consiste en un lanzallamas con toques futuristas con el cual podemos quemar a nuestros enemigos. En lugar de despedir una llama, emite ciertas ondas que lo hacen fácilmente distinguible. El uso continuo del mismo llena un indicador que, con el botón derecho del ratón, nos hará casi invencibles y nos hará causar un 65% más de daños. La recomendación personal ante este tipo de problemas es irse de ahí inmediatamente. O, si eres tú el portador del arma, quemar vivo a todo el que se ponga por delante. El arma tiene una animación de muerte distinta a los demás lanzallamas, donde el jugador caía en llamas. El Flogistinador convierte a los oponentes en cenizas que caen al suelo. Su punto negativo es no poder lanzar aire comprimido, como sí pueden hacerlo los demás.
Imágenes y efectos del Flogistinador en partida propia.
World of Goo.
En contra de todo pronóstico, no todo tiene por qué ser violencia. En World of Goo, tenemos que llevar a los simpáticos Goos hacia una tuberia, salvando todos los obstáculos del camino, mediante sus capacidades. Por ejemplo: el Goo verde puede formar uniones más flexibles y pueden saltar como un muelle. Además, pueden deshacer esas uniones. El Goo transparente puede crear estructuras muy rígidas e inamobibles, así sucesivamente. Los Goos pueden desaparecer si caen en lava o a abismos sin fondo. Para que los Goos avances por las cañerías, debe haber una conexión entre ellas, y no pueden saltar entre varias uniones. Para concluir un nivel, debemos llevar a x Goos al punto requerido.
Angry Birds Space.
Nunca he entendido por qué triunfan tanto. Unos cerdos roban tus huevos y tú, en venganza, lanzas a toda tu especie de pájaros en un tirachinas (que a saber quién montó) para exterminar a los cerdos protegidos por estructuras de hielo inderretible, piedra y madera, sin reparar en que tanto ataque kamikaze se cobra más vidas que la pérdida de los huevos. Me vuelvo al Half Life.
Como sea, la cosa triunfó, y ya hay varias entregas, que si RIO, que si Seasons, que si Let´s Take Those F****** Pigs Down... todos con un mismo objetivo: matar cerdos, o en su defecto, sacar pájaros de sus jaulas para... qué narices, para adiestrarlos a matar más cerdos.
La cosa está en que esta nueva versión (supuestamente) garantiza una réplica de cómo es la física en el espacio, incluyendo movimientos orbitales y todas esas cosas que tanto nos gustan. Yo no lo he probado, pues mi Tablet de principios del Holoceno no puede moverlo bien, pero al parecer, en eso consiste. Ah, y también en matar cerdos. Con pájaros. En el espacio.
Nota: Esta práctica será la última en ser presentada así. En adelante, todas las demás estarán en el formato .doc alojadas en mi cuenta de Google, como la práctica del péndulo. Si en algún caso no deja entrar, comentario. Si por mí fuera, estarían todas en Megaupload, pero eso va a estar complicado.
En esta práctica, hemos calculado la gravedad que podemos encontrar en Santoña, mediante el uso de la física. Las leyes y propiedades empleadas se verán más adelante.
Los materiales empleados han sido los siguientes:
- Unas pelotas de balonmano, para poder calcular el tiempo que tardan en caer. Mis agradecimientos a las mentes prodigiosas que las dejaron caer.
Foto: los ingenieros y las pelotas.
- Un cronómetro, para medir el tiempo que tardarían las pelotas de antes en caer.
- Un palo corto.
- Un palo largo.
- Una cinta métrica.
No hay fotos de los palos. A la imaginación del lector.
Se nos presentaba un inconveniente: no sabemos cuánto medía la pared. Para ello queríamos los palos.
Mediante el Teorema de Tales, medimos la altura de los palos y la distancia a la que están con respecto a la pared. Sabemos ahora, que la medida de los palos y la distancia es la siguiente:
- Palo corto: 1.22 m
- Palo largo: 2.53m
De ahí, aplicamos el teorema de Tales:
Imagen: www.matematicascnhkcm.blogspot.com
Gracias a él, sabemos que la altura de la pared es de 8.52 mas el palo corto, es decir: 9.74.
Calculamos el tiempo que tardaron en caer las pelotas, e hicimos una media entre todos los compañeros: 1.23 segundos tardaron en caer.
Entonces: sabemos que la ecuación que nos ayuda a calcular el espacio recorrido es la siguiente: S=(1/2a)*T^2. Como nuestra incógnita es la a, aceleración (en este caso la aceleración de la gravedad), cambiamos la fórmula: (1/2a)=S*T^2.
(1/2a)=9.74*1.23^2
a=7.36m/s^2
La comparamos con la aceleración teórica:
(|7.36|-|9.81|)/9.81*100=24.9%.
Resultado: fracaso absoluto. Bueno, qué más se podía esperar de un blog cuyo principal elemento es la aplicación del acuario de abajo del todo...
Sin embargo, este error puede deberse, mayormente, a la toma de los tiempos de la caída de las pelotas, o a aproximaciones a la hora de hacer las operaciones.
En esta unidad nos hemos centrado, esencialmente, en los movimientos circulares uniformes.
Las fórmulas para el MCU y el MCUA (Uniformemente Acelerado) son las mismas que empleamos en la entrada sobre el tema 1, solo que ligeramente alteradas. A continuación, cómo calcular la velocidad angular:
La velocidad angular viene expresada en rad/s. Para calcular S, velocidad líneal, multiplicamos el resultado anterior por el radio de la circunferencia.
La fuerza centrípeta es aquella que mantiene ligado un punto que gira en una circunferencia a su centro. Por ejemplo:
En este caso, la fuerza centrípeta se manifiesta en la cuerda que sujeta este individuo y que le mantiene atado a esa pelota. La fuerza centrípeta se puede manifestar como F=Aceleración centrípeta*masa, o lo que es lo mismo: F=V^2/radio*masa.
También hemos estudiado algunas de las teorías más importantes sobre la situación de la Tierra en el universo con respecto a otros astros. Destacamos a:
- Aristóteles, quien predijo que la Tierra era el centro del universo, y este se situaba en un sistema de esferas que iban girando alrededor de la Tierra.
- Ptolomeo descartó el sistema de esferas, sin embargo, logró explicar los movimientos de los astros con complejas órbitas acordes a cada planeta.
- Aristarco de Samos fue el primero en proponer la teoría heliocéntrica, pero fue ignorado.
- Nicolás Copérnico puso de manifiesto esta teoría en el siglo XVI, demostrando los movimientos de giro de los astros.
- Kepler nos dio además ciertas leyes referiras al universo basadas en el sistema de Copérnico:
----------Los cuerpos describen órbitas elípticas.
----------El radio vector que une un planeta y el sol barre áreas iguales en tiempos iguales.
----------para cualquier planeta, el cuadrado de su período orbital es directamente proporcional al cubo de la longitud del semieje mayor de su órbita elíptica.
También hemos estudiado cómo calcular la fuerza de atracción entre dos cuerpos:
F=G*(M*M´)/R^2
Donde F es fuerza en Newtons, G es la constante de gravitación universal, M es la masa de los cuerpos y R la distancia entre ellos.
También podemos calcular la velocidad orbital de un cuerpo:
