martes, 24 de marzo de 2009

Pistola de Gauss

Uno de los artefactos que más me ha cautivado siempre es la pistola o rifle de Gauss. ¿Como puede ser que se pueda aumentar la velocidad de una bala o de una bola de acero? ¿No se supone que la energía se conserva?.

Primero explicaremos como se puede fabricar uno y luego como funciona.

1)¿Como se puede fabricar un rifle de gauss sencillo?

Utilizaremos un rail de plástico, varios imanes y varias bolas de acero. Las que mejor funcionan son las bolas de hierro, después de acero y finalmente de acero inoxidable. En cada ejemplo hay menor proporción de hierro en la bola y el imán no la atraerá con suficiente fuerza. También es necesario que los imanes sean muy potentes, para ello utilizaremos imanes de neodimio.
Los imanes pueden unirse con celo o dejarlos sueltos. En este último caso se podrá apreciar que éstos van hacia atrás al salir la bola despedida (la tercera ley de Newton (acción-reacción)se ha de cumplir...).¡¡¡Y ya está!!! Aqui tenemos un video con la pistola montada:


2)¿Como funciona?

Al dejar la bola de acero, ésta es atraida por el imán, creándose una cierta cantidad de movimiento (si quieres mas información entra en las monedas) que en el choque será transferida a la última bola, que saldrá despedida con la misma energía con la que chocó la primera. La bola despedida será atraída por un segundo imán, generándose mayor velocidad y mayor cantidad de movimiento que será transferida en el choque a la siguiente bola de acero, y así sucesivamente...(La explicación también se podría realizar mediante energía cinética)
En muchas ocasiones se colocan varias bolas (4 o 5) para que salga despedida la última en el choque con mayor velocidad. Hay que pensar que la bola que sale disparada debe vencer también el campo magnético de atracción del imán, por ello es mejor colocar varias bolas en el primer choque. Por la misma razón es también mejor colocar una última bola que no sea a acero, así sale con mayor velocidad.

En Estados Unidos son muy famosas y son conocidas como Gauss Gun o también Coil Gun. Hay muchísima gente que se las fabrica en su casa, creando realmente pistolas y rifles muy peligrosos...después pasa lo que pasa...



¡¡Vaya par de psicópatas!!¿Para que te fabricas algo si?? Está claro que la ciencia en si nos puede aportar cosas maravillosas, es el uso que hace el ser humano a estos descubrimientos el que puede ser peligroso.
Es conocido el interés del ejercito americano en estos rifles, y aunque han comunicado en varias ocasiones que no son totalmente viables y que no se sigue investigando en este campo, van apareciendo nuevas patentes en el mercado sobre éstas coil guns. Y como ejemplo ésta patente de coil gun híbrida utilizando superconductores del año 1990.

Sergio

viernes, 20 de marzo de 2009

Las monedas

El momento lineal o cantidad de movimiento de un cuerpo se define como el producto de la masa del objeto por su velocidad de forma vectorial. Newton lo definió en su segunda ley y todavía sigue siendo válida cuando hablamos de mecánica cuantica o relativista (aunque con ciertas modificaciones).

Imaginemos que viene a gran velocidad hacia nosotros un mosquito. Si choca con nosotros su impacto será básicamente nulo. Imaginemos que ahora avanza hacia nosotros un camión de varias toneladas a la misma velocidad que el mosquito anterior. Ya podemos imaginarnos que frenan el camion no cuesta el mismo esfuerzo que frenar el mosquito. Es decir, que en los choques no solamente importa la velocidad del objeto, sino también su masa.

En el siguiente experimento podemos ver como se transmite la cantidad de movimiento para monedas. Si choca una, separará una. Si chocan dos (al doblar la cantidad de movimiento) se separaran dos.



Ahora lo veremos con mas monedas, ¿se sigue conservando el momento lineal?



Una de las consecuencias de la segunda ley de Newton es que si no actuan fuerzas externas se conserva el momento lineal. En todos estos casos no se puede conservar totalmente, puesto que actua una fuerza externa: el rozamiento, que frena la velocidad de salida de las monedas.

Sergio

lunes, 16 de marzo de 2009

Equilibrio químico

Tenemos la costumbre de pensar en reacciones químicas como cambios de substancias a otras de forma permanente. Hay gran cantidad de reacciones que son de este tipo, todas las combustiones lo son , son irreversibles. Es decir que una vez formado el producto no se puede volver para atras. Si quemamos madera, obtendremos carbon, pero a partir del carbón no podremos volver a tener madera.

No obstante existe otra gran cantidad de reacciones que son reacciones de equilibrio. Los reactivos inicialmente reaccionan dando lugar a los productos de la reacción, no obstante al formarse estos productos reaccionan entre ellos para volver a dar los reactivos...¿Cuando parará? Lo cierto es que no parará nunca, pero lo parecerá. En el momento en que la velocidad de ida y la de vuelta sea la misma, aunque a nivel macroscópico las concentraciones se mantengan constantes, a nivel molecular no pararan de reaccionar nunca. Por ello decimos que se trata de un equilibrio dinámico.



En la práctica podremos desplazar este equilibrio, utilizando el principio de Le Chatelier. En los dos siguientes vídeos se explica, teniendo en cuenta concentraciones y la temperatura. Espero que sea de vuestro interés...





Sergio

Observación: Aunque la explicación del desplazamiento de la reacción para llegar al equilibrio en el caso de la temperatura es claro y efectivo realizandolo de este modo, es necesario explicar también para cursos mas avanzados, que al variar la temperatura varia también la constante de equilibrio según la ecuación de Van't Hoff. Una explicación menos simplista del principio de Le Chatelier para la temperatura implica la utilización de la ecuación de Van't Hoff y de la variación de la constante de equilibrio.

Para saber mas sobre equilibrio químico y termodinámica os recomiendo la página de Rosendo Pou, profesor de la universidad de valencia.

Mas experimentos sobre equilibrio químico en: CLUSTER-Efecto Ión Común y desplazando equilibrios.

viernes, 13 de marzo de 2009

¿Un pez o un anfibio?

En estas tres últimas entradas os he presentado tres casos evolutivos diferentes. Mientras que el Saltarín del fango era un pez que salía a pasear, el Dipnoos es un pez con pulmones, el Ajolote(Ambystoma mexicanum) es un anfibio algo especial.
Tiene pulmones y branquias externas.Puede respirar dentro del agua con las branquias y fuera gracias a sus pulmones y a su respiración cutánea.



Presenta lo que se conoce como Neotenia. Todos los anfibios realizan la metamorfosis, eso quier decir que nacen como renacuajos y acaban como adultos con una morfologia totalmente diferente (sapa, etc...). El Ajolote se puede quedar en una etapa intermedia durante mucho tiempo, siendo una mezcla entre renacuajo y adulto, debido a su metabolismo. Aqui teneis unos cuantos vídeos para poder visualizar este animal tan curioso.






Sergio

EL Dipnoos

El Dipnoos (Lepidosiren paradoxa) es un Sarcopterigio, un pez con aletas lobuladas y pulmones. A primera vista parece una mezcla entre una serpiente y un pez (parecido a una morena), suele tener el tamaño de un metro de longitud o mas. Posee orificos nasales por los que respira sin utilizar la boca.



En el siguiente video le podremos observar como ha de salir al exterior para respirar, puesto que posee pulmones y no branquias. Sin duda se trata de un paso evolutivo importante, a partir del cual muy posiblemente derivaran reptiles o anfibios.




Sergio

El Saltarín del fango

El Saltarín del fango(Periophtalmus koelreuteri)es un extraño pez que tiene la extraña costumbre de salir del agua para airearse y para cazar. Posee respiración cutánea y branquial por lo que mas tarde o mas temprano ha de volver al agua para oxigenarse. No obstante suele pasar mucha parte de su tiempo fuera del agua. Habitan en los manglares de las costas de Africa occidental y oriental, así como en diversas islas del Océano Indico y en el Sudeste asiático. Utiliza las aletas para caminar y posee unos ojos saltones muy poco comunes para los peces.



Habitan en los manglares de las costas de Africa occidental y oriental, así como en diversas islas del Océano Indico y en el Sudeste asiático. Utiliza las aletas para caminar y posee unos ojos saltones muy poco comunes para los peces.







Sergio

lunes, 2 de marzo de 2009

Efecto Venturi

El efecto Venturi no es mas que una consecuencia, aunque muy espectacular y de gran importáncia, del Teorema de Bernoulli. El efecto Venturi nos dice que si aumentamos la velocidad de flujo en un fluido, baja su presión. Asi de simple, y asi de importante, puesto que el efecto Venturi está presente en gran cantidad de dispositivos e incluso nos ha permitido poder volar. Para demostrar el efecto Venturi aqui teneis unos videos.

En el primer video se muestra una pelota flotando en el aire como si la fuerza de gravedad no existiera. ¿Porque no sale disparada la pelota y cae?



A todo nuestro alrededor tenemos un fluido: el aire. Éste ejerce una presión bastante considerable sobre todos los objectos en todas direcciones. Nosotros no lo notamos, porque estamos acostumbrados y tenemos en nuestro cuerpo reguladores internos de presión. Asi que, ¿que pasaría si aumentamos la velocidad del aire?. Al aumentar la velocidad en el fluido disminuye su presión, y la pelota de ping pong se queda encerrada entre zonas con mayor presión (la presión atmosférica) que no le permiten salir.

Este efecto lo podemos notar al ir en carretera. Imagina que vamos a una cierta velocidad y nos pasa otro coche a mucha velocidad por al lado, ¿que nos sucede a nosotros y al coche? Efectivamente, nuestro coche queda ligeramente succionado por el lado por el que ha pasado el otro coche rápidamente, al aumentar la velocidad, disminuye la presión y la otra zona de mayor presión nos empuja hacia el lado por el que ha pasado el coche rápido.

En este otro video podemos ver como al aumentar la velocidad, disminuye de nuevo la presión atmosférica pudiendo entonces subir el líquido contenido en la botella por efecto Venturi.



Hay un nuevo juguete muy espectaular que también merece mención. Se trata de un coche a control remoto que se sube por las paredes. Si, si, y por el techo, etc...También está basado en el efecto Venturi. Posee ventiladores en la zona inferior, de manera que al hacerlos funcionar, hace disminuir mucho la presión atmosférica, haciendo que el coche quede adherido a la pared como si fuera una ventosa. Como podeis ver este espectacular y práctico efecto tiene multitud de utilidades. Disfruta del último vídeo de Megawhat.tv!!!!



Sergio

Quizás tambien te guste

Related Posts Plugin for WordPress, Blogger...