La sincronización de 32 metrónomos: parece que marchan como soldaditos


Estos metrónomos se colocaron en una plataforma colgante, así que las oscilaciones de lo metrónomos también hacen oscilar a la mesa, pero la oscilación de la mesa se transmite a la vez a cada uno de los metrónomos. En un proceso de retroalimentación, donde los metrónomos que tienen oscilaciones (fase) más parecidas impondrán su ritmo al resto. Este efecto se le llama acoplamiento mecánico




Los vendedores de relojes de péndulo colgaban varios de sus relojes de un modo parecido para que se sincronizaran, dando la ilusión de que estén eran instrumentos altamente precisos, pues todos daban el “tick” al mismo tiempo.

Debo advertir que al principio del video, poco pasa. Sin embargo, después se ve impresionante como se sincronizan los metrónomos. ¿pueden decir cual es último que se sincroniza?, ¿Cuál fue el primero?

¿Puede flotar una bola de bolos en una pecera?

Los aficionados a los bolos saben que hay varias clases de bolas para este juego, pero todas son pesadas. Por ello, poca gente se imagina que estas bolas puedan flotar en agua corriente.

Bueno este video es un demostración del hecho.




¿Por qué sucede esto?
Todas las bolas de bolos tienen la misma medida, el mismo volumen; pero su peso es diferente. Por tanto, su densidad es diferente. Las bolas que tengan la misma densidad o menor que el agua pueden flotar en el agua; sin embargo, las bolas con mayor densidad que el agua, se hundirán hasta el fondo. Todo esto sucede como describe el principio de Arquímedes.


Y es este famoso principio de la física que explica porque eso enormes buques de pesado acero pueden flotar en el mar. Con todo, este principio se puede aplicar en muchas otras clases de fluidos y medios.

Los siguientes tres ejemplos son los que mejor ilustran la diversidad de




Pregunta para pensar

¿Qué tanto flottan nuestros cuerpos en el aire?

Cumplimos 6 años con el blog: el Tao de la Física


¡¡Ya le dimos otra vuelta al sistema solar, escribiendo este blog.!!


Muchas gracias a TODOS los que nos leen: habituales y los que están de paso.

Si quieren darle un regalo a este blog; pues recomienden  a sus amigos que nos lean. También le pueden decir a sus maestros, a la novia, al novio, a quien les cae bien o mal, a su abuelita, a su tio... a todos sus conocidos.

¡¡Gracias de nuevo y celebremos reviviendo al señor Tesla ;) !!

Prediciendo del factor-H para científicos

A quienes les gusta mucho los temas de bibliometria, les encantará H-Index Predictor, que es una página que permite predecir cuál será el factor-H a mediano y largo plazo de un científico. El algoritmo fue realizado por Daniel E. Acuña de la (Universidad de Northwestern,USA) y sus cuates, la idea ha tenido suficiente eco como para que se publicara  la nota en diferentes páginas electrónicas de Nature. [1, 2, ,3].

Para nada me he metido en los datos técnicos. Más bien, he jugado con distintos escenarios en la carrera de un investigador. Observo tres tendenticas en este juguete bibliométrico:

1) Mientras más artículos, mejor índice H. Algo que es natural, pues se cuenta con material para ser citado, incluso por uno mismo.

2) Es mejor publicar en muchas revistas diferentes, que hacerlo en la misma siempre. Lo cual tiene la lógica que se abarca un mayor número de lectores especializados. Algo que ya se sabe que funciona.

3) A corto plazo, no toma en cuenta el factor de impacto de la revista. Es extraño que el índice no tome en cuenta la obsesión del factor de impacto, en su lugar pregunta si se tienen publicaciones en revistas de muy alto nivel y los resultados de tales publicaciones se ven reflejados en un término largo, a los 10 años. Es algo que sospechaba, la democratización de los medios: lo importante es tu información, más que la revista.

En resumen, si deseas aumentar tu factor H, pues publica más y en más revistas. Y yo agregaría algo más, busca que tus contenidos tengan alta calidad informativa.

¿Para qué quiero un factor-H grande?
En un mundo ideal, los científicos son evaluados individualmente por sus aportaciones y productos, se sopesa su calidad e importancia para quien evalúa de modo imparcial y sin mota de prejuicios.

En el mundo real, necesitamos índices que indiquen la productividad y la calidad, que de modo rápido indiquen quien trabaja como científico y quien no lo hace. De esta situación competitiva express, es la proliferación de diferentes promedios bibilometricos.

En particular el factor-H ya lo he tratado en otros post y he mostrado sus puntos más criticables, en especial que es un índice para investigadores consolidados, que ya tienen varios años trabajando en este negocio.

Tener un factor-H es bueno, pero no es la única forma de evaluar una carrera. Es decir, si alguien buscara hablar mal de tu trabajo, no importa si tienes este valor alto. Por el contrario, si alguien quiere hablar bien de tu trabajo, poco le importara que tengas un factor-H minúsculo.

Finalmente, para mí este programa es un curiosidad menor, pero que en tres años veré si acertó. La cuestión importante es que te fijes en tu entorno de trabajo y que hagas lo mejor que puedas tus deberes laborales. Esa para mi es la llave del trabajo exitoso.

1,500 bolas de ping pong impulsadas por nitrógeno líquido




En estos tiempos de la Web 2.0, Las demostraciones físicas espectaculares son importantes para alentar a los estudiantes a estudiar una carrera científica y también para promocionar una universidad o colegio.

Así Roy Lowry de la univerisad de Plymounth muestra lo que sucede al tapar con muchas pelotas de ping pong una botella llena de nitrógeno líquido.
Efectivamente, en la rápida transición de fase de líquido a gaseoso la presión aumenta súbitamente, por lo que tenemos una explosión de pelotas.

Pero, yo tengo una pregunta adicional: ¿Por qué se eleva el bote de basura por la explosión? ¿no debería el boto quedarse comprimido en el suelo?
¿Qué crees que impulsa al bote para que se eleve?

Vía @mezvan

El polarímetro de los abuelitos físicos (ternurita)

Esta fotografía no es de una escultura conceptual moderna, ni es un traste viejo para la basara… ¡este instrumento es un polarímetro!



Un viejo catalogo de la comañia CENCO , lo confirma. Efectivamente, los filtros polarizadores de materiales orgánicos fueron inventados alrededor de 1929; antes de ese tiempo sí se quería polarizar la luz se tenía que recurrir a otros articulgios… como lo es la reflexión.

¿Qué es la polarización?
La luz es una onda electromagnética y es una onda transversal. Muy básicamente, la podemos imaginar como una onda que viaja en una cuerda, si una cuerda larga esta fija de un extremo y del otro le damos un pulso con la mano lo que vemos es que la perturbación se manifiesta perpendicular a la dirección en que viaja la onda. Ahora bien, ese pulso lo podemos hacer vertical, o horizontal, o en una posición intermedia de las otras dos.

Cuando movemos azarosamente la mano de un lado a otro, la perturbación de los pulsos también es azarosa; por tanto no hay una dirección preferencial, y es cuando decimos que no hay polarización.

Sin embargo, si nuestra mano se mueve sólo en una dirección (por ejemplo, arriba y abajo), los pulsos también se mueven en esa dirección (arriaba y abajo, según el ejemplo). Por tanto hay una dirección preferencial en el movimiento de la onda, esa onda esta polarizada.

En el caso de la luz, es el campo electromagnético el que es perpendicular a la dirección del desplazamiento. Y este campo puede tener diferentes direcciones espaciales. Siguiendo el ejemplo, puede oscilar entre arriba y abajo, esa luz esta polarizada.

Las fuentes convencionales, por ejemplo el Sol, las estrellas, la llama de una vela, no producen luz polarizada, pues en la generación de la luz no se fomenta una dirección preferencial. Sin embargo, podemos seleccionar una dirección de polarización particular y utilizarla.

¿Cómo puedo generar luz polarizada?
Una de las formas más simples de polarizar luz es utilizando la reflexión. Resulta que reflexión de la luz en los materiales depende de la polarización y al ángulo de incidencia del haz luminoso. Más en concreto, existe un ángulo tal que sólo refleja un una dirección de polarización. Ese ángulo especial se llama ángulo de Brewster. Así para el caso de un pedazo de vidrio (su índice de refracción es de alrededor de 1.5) su angulo de Brewster (en el aire) es de aprox. 56 grados. En áreas tecnológicas se emplea este ángulo para mejorar el desempeño de láseres, y de hecho es muy popular en aplicaciones ópticas.

¿Cómo se maneja el aparato?
El video muestra el funcionamiento. Una fuente convencional incide en el espejo, el cual se coloca en el ángulo de Brewster, de modo que la luz reflejada esta polarizada; el otro espejo se puede también girar, incluso hasta que la segunda reflexión de luz sea mínima.
Ahora bien, una forma de comprobar que efectivamente esta polarizada la luz es colocando un filtro polarizador y girarlo, observando la disminución de la intensidad de la luz.



Las cosas han progresado con el tiempo, en este otro video tenemos la versión moderna de este aparato.



Actualmente los filtros polarizadores de polímero son los métodos de polarización más populares en los laboratorios y en toda clase de aplicaciones, por ejemplo en la fotografía son filtros excelentes que preservan la calidad de los colores y evitan la saturación por la intensidad de los reflejos; además estos polarizadores se colocan en los parabrisas para evitar que los conductores se deslumbren por los reflejos o las luces de otros carros, además de que nos puede servir para medir cuanta azúcar tiene un bebida, entre otros usos.

Preguntas para pensar
¿Por qué los humanos no estamos adaptados para ver luz polarizada, mientras que algunos insectos sí pueden ver esta característica de la luz?

Actividades
Este post esta basado en el trabajo presentado en el blog  dotphysics (en ingles), donde nos recomiendan algunos experimentos de polarización.

Experimento casero: ¿Cuál es la distancia entre los surcos de un CD?

En este video (en español) una estudiante nos explica acertadamente cómo hacer el experimento



Objetivo del experimento
Medir la separación de las lineas de barrido de los surcos de un CD las cuales son tan peuqeñas que no se pueden ver a simple vista.

Materiales
Los materiales necesarios son una fuente de luz láser (de la que se sepa su longitud de onda), un CD, cinta metrica, cartulina negra, tijeras, una pantalla, cinta adhesiva y un soporte para el láser.

Procedimiento
1. Recorte un círculo de cartulina del diámetro del CD. Haga en el borde del disco de cartulina un orificio cuadrado de 5 mm de lado y luego fije el mismo con cinta adhesiva sobre la cara reflectora del CD.

2. Instale el CD sobre un soporte cuidando que la ventana del disco de cartulina quede sobre un diámetro horizontal.

3. Coloque el conjunto del CD a una distancia no menor de un metro de la pantalla (o pared) sobre la cual se proyectarán los rayos de luz láser provenientes del CD. Recuerde que el plano del CD debe ser paralelo al de la pantalla.

4. Coloque la fuente de luz láser entre el CD y la pantalla y procure que el haz de luz incida perpendicularmente sobre la parte descubierta del CD.

Explicación
Como se sabe un CD tiene líneas en espiral muy próximas entre sí. Los surcos de las líneas de barrido y la separación de las mismas son tan pequeños que no es posible apreciarlos a simple vista. Cuando un haz de luz láser incide perpendicularmente al plano del disco, éste se comporta como una rejilla de reflexión y genera patrones de interferencia claramente observables en una pantalla de proyección, pared o pizarra.

Si Y es la distancia de separación entre la cara reflectora del CD y la pantalla, X la separación entre los puntos de orden cero y uno proyectados sobre la pantalla, θ el ángulo subtendido por los rayos incidente y reflejado, y λ la longitud de onda de la luz láser, la separación de las líneas de barrido puede calcularse mediante la ecuación siguiente:

d=λ/senθ donde, θ=tan-1 (X/Y)

Finalmente debo mencionar que los creadores de este video y ejecutores de este experimento son:

Amsi Palomo Castillo
Osman Nicolas Barahona
Judith Miranda
Alejandro Jesús Mejía
Xiomara Gonzales
Gustavo Reyes


¡Felicidades muchachos!!!

Esto le pasa a los profesores que no usan reglamentos

Este video muestra el abuso de un profesor y a la alumna que se defiende contundentemente.



En temas de educación, se supone que los profesores deben guiar con el ejemplo de un líder, no de un golpeador callejero.

Sin embargo, se requieren condiciones para ser un líder en el aula. Lo primero, debe haber reglamentos que apoye la administración y TODOS los profesores; esos reglamentos deben mostrar los caminos (no violentos) para resolver diferentes situaciones con los alumnos. Por ejemplo, si un alumno saca no hace su tarea, no se le debe de gritar, se debe asentar una calificación y esta se reflejara en su calificación final.

Y esto significa que toda decisión, que lleva a una acción, tiene una consecuencia. Como profesores, cuando rompemos un reglamento, mostramos que somos poco serios y confiables, que cambios fácilmente de nuestra forma de pensar: somos veletas sin principios.

Para gestionar bien un grupo se deben usar adecuadamente los reglamentos, y evitar la confrontación personal, y sobretodo, no perder el auto-cotrol de nuestras emociones.

Este video y muchos otros que hay por la red, son un buen ejemplo de que es un mal profesor, uno violento.

¿Realmente H. Poincare trabajaba 4 horas al día?

De acuerdo con una biografía reciente, posiblemente basadas en la biografía añeja realizada por E. Toluse [1], Poincare mantenía horas precisas para trabajar. Emprendía trabajo matemático cuatro horas al día, de 10 de la mañana a mediodía y luego de 5 pm a 7 pm. Al parecer el dedicaba las tardes a la lectura especializada en ciencias.

¿Poincare era un flojo?

En realidad estas horas de trabajo deben de tener un contexto de concentración intensa. Después de todo, Poincare daba clases, llegó a tener una actividad administrativa y desarrollo un trabajo científico de primer nivel. Con una alta actividad, pocas horas le quedaban para concentrarse en sus investigaciones; Poincare necesitaba organizarse con eficiencia.

Efectivamente, no hay premio Nobel que trabaje todos los días, así como no hay medallista olímpico que entrene todos los días. Lo importante es organizar el tiempo con efectividad para tener un equilibrio entre el trabajo y otras actividades (familia, entretenimiento, etc.).

Sin importar si eres estudiante, becario, profesor, o investigador, todos debemos encontrar ese punto de equilibrio que nos permita crecer y ser productivos.

Así, a Poincare le recordamos en física por sus aportaciones en mecánica celeste, las bases de la teoría del caos, fue el primero en presentar las transformaciones de Lorentz en su forma simétrica moderna, y así obtener la invariancia en las ecuaciones de Maxwell, entre otras contribuciones.

Tener una rutina y un orden de trabajo es una de las mejores formas de aumentar la productividad y tal vez la creatividad.

Dinos, ¿Cómo te organizas tu para trabajar?

Referencias
[1 ]E Toulouse, Henri Poincaré (Paris, 1910).

Salva tu taza de café favorita en un experimento de momento angular

Este experimento casero requiere: una cuerda, unas tazas y dos lápices. Efectivamente, el momento angular ayuda a salvar de la segura destrucción a la tasa.

Es de destacar que el video utiliza el recurso de la cámara-lenta para ver ángulos de este efecto.



El experimento es ideal como una demostración en una clase de mecánica clásica. Sin importar el nivel, es una gran ilustración. De hecho, en este video, el profesor Kevin Walsh muestra como interactúa el peso de un cuerpo al caer para salvar de la destrucción segura de su taza de café favorita



Preguntas para pensar
¿Qué pasa si se anula la fricción entre la cuerda y el lapiz?

¡Felices experimentos!

Los 5 post más populares de septiembre del 2012

Esta es la lista de los post más visitados en el mes pasado:

1) ¿Por qué explotó la olla express de mi abuelita?

2) Libro de Fórmulas y Teorías Esenciales de Física

3) Chiste: consejos inteligentes para atrapar un león

4) Simple motor que sólo usan imanes

5) Más ejemplos de mapas mentales para enseñar ciencias naturales

Ciertamente los resultados son interesantes, pues muestran que este blog tiene contenidos para muchos gustos diferentes.

En este naciente mes de septiembre vamos a presentar muchos post interesantes.. ya lo verán )

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