domingo, 19 de febrero de 2017

L'inquiz de cuntar paxarinos: el transeutu, un métodu cenciellu pa cuantificar la densidá d’aves

   Los ornitólogos tamos avezaos a los censos d’aves acuátiques, que son perinteresantes por que dan conocencia de la población a nivel llocal. Los recuentos o censos “totales” del númberu d’aves d’una zona húmeda son cenciellos, anque dacuando aburribles, y tán al algame de tolos paxareros con un mínimu de formación. N'otres tribes d'aves, sobremanera los paseriformes, esta cuantificación nun se lleva a efeutu, por esistir un desconocimientu de la densidá d'aves de munches families y en munchos medios, y apaez la entruga de si nun esiste dalgún métodu cenciellu y que nos dea información sobre la densidá d'aves nel espaciu, y nel tiempu na que podamos tener enfotu. El retruque ye afirmativu, esisten dellos de gran utilidá y cencellez, pero de toos ellos yo voi a cuntáivos el métodu que llevamos usando dende fai más de diez años na localidá onde moro, el transeutu o itinerariu de censu, col que de forma cenciella, y con poca brenga, llogramos unos datos de gran interés, siquier pa los mios propósitos.



   La base del itinerariu de censu o transeutu nun ye otra que facer un percorríu a velocidá de marcha baxa (2-3 km/h) anotando les aves que vamos atopando, col númberu d'aves y la distancia calculamos l'Índiz Kilométricu d’Abondanza (IKA), que ye una midida de la densidá relativa d'aves (aves/km). A les traces esti ye’l métodu, pero pa ser un pocu más rigorosos tenemos que siguir una serie de pautes, que traten de uniformizar los datos llograos colos que tomen otros oservadores o investigadores.
   ¿Cuáles son les pautes que tenemos de siguir pa facer un transeutu d'alcuerdu otros observadores? La primera débese a un efectu estadísticu, tenemos de caltener la velocidá siempres constante, con cuenta de que toes les aves presentes tean les mesmes probabilidaes de ser atopaes. Tenemos qu’evitar, per otru llau, los dobles contautos, en principiu polo tanto nun vamos anotar les aves que nos devasen dende tras, o nos pasen dende alantre escontra tras. Otru puntu importante ye la distancia del percorríu, esta tien que ser lo bastante llarga pa evitar el llogru de densidaes bien alloñaes de la realidá, y que nun dependan del llargor del percorríu, la distancia va camudar según el mediu nel qu'atopemos, asina pala la campiña atlántica o de la mariña central d’Asturies, investigaciones n’Asturies dan qu'un percorríu de dos km ye abondo pa llograr una descripción fiable de la comunidá d'aves d'esi mediu, pa otros medios va variar, anque creo que dos km ye una distancia de la que nun tendríamos qu’alloñanos demasiáu. Tamién podemos destremar el llargor en tramos de 500m, por casu, pa calcular los índices parciales.
   Polo habitual, l'hábitat onde se fae'l percorríu tien que ser uniforme, anque según los nuesos propósitos non siempres tien que ser asina, pues el nueso propósitu por casu puede ser cuantificar el númberu d'aves d'un territoriu concretu contemplando una amuesa de tolos hábitats qu'apaecen nél, col fin de comparalu con otru territoriu, esta opción por tanto va depender de los fines del oservador.
   L'horariu ye tamién un puntu que nel qu’hai una pauta, polo xeneral, tien que realizase ente la salida del sol y dos hores siguientes. Sicasí, ye daqué que por casu el naturalista que deseye tomar datos ensin necesidá d'enforma rigor puede resalvalo, amás delles especies son menos “madrugadores” o más “friolentes” qu'otres, polo que d'una forma o otra los datos pueden apaecer sesgaos, asina por casu l’IKA del saltón (Cisticola juncidis) nun mesmu itinerariu de 2,4 km. camudó de 0,42 aves/km nel amanecer d'una mañana de xineru, a 2,96 aves/km a les 12 d'esi mesmu día, mentantes que col raitán (Erithacus rubecula) asocedió lo contrariu al alba deteutáronse 3,33 aves/km y 0,42 a mediudía. Yo, sacantes que tea faciendo un estudiu concretu o nel itinerariu que faigo toles selmanes nel campu Bañugues dende 2002, nun m'esmolezo muncho pela hora, anque suelo refugar de facelos nes hores centrales del día, y trato de facelos pela mañana, anque prefiero facer un transeutu a media tarde que m'informe del númberu averáu de raitanes que llegaron nuna cayida serondiega masiva, que contentame con apuntar nel cuadiernu de campu qu'había munchos raitanes; al revisar los datos de campu atrasáos daste cuenta de lo que val ver que na entrada de 2011 yeren 22 aves/km y en 2012 había 67 aves/km, en dambos casos son munchos raitanes, pero les cifres numbériques destremen enforma.
   El tiempu atmosféricu tamién frada’l resultáu, nun tenemos de facer transeutos mientres llueve o cuando sopla aire, sinón los nuesos datos va tar condicionaos por ellos.   
   Cuando apurrimos datos procedentes de transeutos ye recomendable qu'indiquemos el llargor del percorríu y el mediu, o bien el númberu d'aves y ente paréntesis l’IKA: 26 aves (IKA=5,82).
   El transeutu podemos completalu col taxiáu, nel qu'establecemos una banda de 25 m a cada llau del percorríu, anotando les aves que tán dientro d'esa banda, lo que va dexanos tener el númberu d'aves per unidá de superficie, en cuenta de aves/km, tien el problema de refugar hasta'l 80% de los datos que llograríamos col transeutu, sicasí nun nos cuesta nada facer dos columnes nel cuadiernu de campu y anotar les aves de dientro de la faza de 50.pal cálculu del númberu d'aves por km2, y éstes más les de fuera pal cálculu del IKA, va servite pa comparar los tos datos colos de otros oservadores.    

   ¿Cuálos son los beneficios que llogra l'ornitólogu aficionáu al usar esti métodu? Tolos ornitólogos tamos acostumaos a ver gráfiques del númberu d'aves censaes en tal o cual embalse, ría o playa, pero son raros los gráficos onde se nos amuesa’l númberu d'aves terrestres a lo llargo l’añu, en parte entiéndese pol fechu de que nun ye lo mesmo cuntar toles aves d'una llaguna o un estuariu que cuntar toles aves d'una gran estensión de terrén; los transeutos pueden aforranos muncha brenga, y danos dellos prestos, pues con facer unos pequeños percorríos fixos de forma habitual vamos llograr una midida bien averada a lo qu'asocede na realidá, por casu, nel gráficu que vemos debaxo podemos reparar como camudó'l númberu de chis de los praos (Anthus pratensis) nun transeutu de 2,35 km nel campu de la llocalidá de Bañugues en 2012. Na gráfica podemos ver bien definíos los picos del pasu primaveral y serondiegu, la entrada d'aves en foles de fríu de xineru, l'ausencia d'aves branices.



   Otra utilidá del transeutu ye la de poder cuantificar la densidá de territorios d’añerada d'aves, basta con rexistrar el númberu de territorios de cría d'aves o de grupos familiares en vegada, o al empar, del númberu d'aves por km. Nel siguiente exemplu podemos ver el númberu mediu de territorios de cerrica (Troglodytes troglodytes) atopaos en dellos transeutos en distintos medios nel términu municipal de Gozón, lo que danos una idea de les preferencies d'esta especie ubiquista.


    Les posibilidaes son munches, casi tantes como entrugues puedan asocedenos sobre la densidá del númberu d'aves nun territoriu, la so variación o la comparanza cola d'otros llugares. Esti métodu ye de gran utilidá, non yá como mediu d'investigación ecolóxica, sobre lo que yá aldericaron investigadores de sonadía, sinón como mediu de conocencia del ornitólogu aficionáu, y como preséu de cara a conocer l'estáu de les comunidaes d'aves con mires al caltenimientu o de cara al siguimientu de los efeutivos d'una determinada especie o grupu d'especies. Pamique motivos nun falten pa entamar a transeutar. 





jueves, 2 de febrero de 2017

Midiendo la Tierra con un palu, o de cómo midió Eratóstenes la circunferencia de la Tierra

   Nel mio primer añu de secundaria tuve dos mayestros que ficieron enanchar enforma’l mio interés pola ciencia, una foi la profesora de “Ciencias experimentales” (nomabase asina l’asignatura), Josefina, que supo despertar el pruyir pola ciencia de mio y de munchos de los mios compañeros (dellos a lo cabero tiraron per rames de ciencies, gracies a ella). Fízolo, nun sólo faciendo que’l temariu fuese comprensible a toos, sinon presentándonos a otru profesor, que pa mio foi un fitu, un antes y un dempués na mio forma de ver el mundu. Esti profesor foi Carl Sagan, con Josefina asistimos, a través del video VHS, a les sos clases maxistrales, los capítulos de la serie Cosmos, nes que repasa nun sólo la hestoria del Universu, sinon la hestoria de la ciencia, y del ser humán, un exerciciu de comprensión y síntesis de qué, quién y porqué somos.

   Esa serie fexo güelga en mio, tanto que fíceme, a pocos, con tolos capítulos de la serie, un esfuerzu pergrande pa la economía d’un rapazón de 13-14 años, y llegué a deprendelos cuasi de memoria. De les estayes más presotoses, pami, ye’l Capítulu 1, pues ye nel onde fala como, nel sieglu 3 anties de la nuesa era, un home de ciencia midió la circunferencia de la Tierra con una exautitú plasmante, valiéndose namás de palos, solombres, pies y la so cabeza, yera Eratóstenes. Va prestame relatar esta pequeña gran hestoria.

   Eratóstenes, amás de filósofu, xeógrafu, hestoriador, matemáticu o astrónomu, yera direutor de la biblioteca más importante qu’enxamás hebo na hestoria humana, la Biblioteca d’Alexandría (n’Exiptu). El mesmo Sagan lloraba la perda de la biblioteca, n’otru capítulu de la serie, pol desaniciu de tanta información sobre’l mundu antiguu, escrita polos propios partícipes, y pola cantidá d’obres destruyíes de los grandes del pensamientu d’aquella. Della namás quedaron, según el mesmo Carl, “dellos fragmentos que namás nos valen de tormentu”.

   Bono, la cosa ye qu’Eratóstenes, somorguiando ente los papiros, atopó un datu que-y pareció rescamplante, lloñe, nes fronteres meridionales, en Siena (güei Asuán, Exiptu), socediá que’l 21 de xunu, el solsticiu de branu, a mediudía cualesquier oxetu vertical nun proyeutaba nenguna solombra, y no fondo d’un pozu reflexábase’l Sol, ye dicir, el Sol taba no más alto del cielu, enriba les cabeces.

   Yera un fechu curiosu, y Eratóstenes, quiso ver si n’Alexandría tamién yera asina, polo que nel siguiente solsticiu de branu, a mediudía, miró si los oxetos verticales daben solombra. Socedió dalgo que fadría cavilar a cualesquier persona con curiosidá, los palos y columnes d’Alexandría, nel mediudía del 21 de xunu, daben solombra, ¿cómo podía ser?, ¿cuntaría mentira’l papiru que falaba del socesu en Siena? Naide diba mentir neso, había una respuesta pa too ello, la Tierra yera redonda, y non plana. La cosa ye cenciella d’atalantar.Con una Tierra plana, les solombres en tolos llugares, a la mesma hora y mesma fecha, tienen que ser igual de grandes, pues los rayos del Sol lleguen a la superficie paralelos, si ta vertical nun darán nenguna, si ta baxo una solombra llarga, pero siempre del mesmo llargor. Mentantes que con una Tierra curvada, redonda, los rayos, que siguen llegando paralelos, van dar solombres distintes, pues los oxetos verticales van tener inclinaciones destremaes. Nun yera nueva la idea de que la Tierra yera redonda, pero Eratóstenes, con estos nuevos datos, foi quien a midir cómo de grande yera esa esfera, el planeta Tierra.

   Ya dixe que yera matemáticu, polo que sabía perbien que cuando dos reutes paraleles son cortaes por otra reuta, los ángulos interiores alternos son iguales (ver imaxen), asina que sabiendo’l ángulu que formaba la pica d’un palu cola solombra de so, n’Alexandría, podía saber l’angulu ente Siena y Alexandría, que resultó ser d’unos 7º.


   7º ye la 51,43ª parte d’una circunferencia, polo que sabiendo la distancia ente Siena y Alexandría, podía conocer lo que midía la Tierra entera. Asina que contrató a un paisanu pa que midiera esa distancia, en pasos (vaya trabayu). Eratóstenes naguaba por que volviera l’home de vuelta, cola distancia, que resultó ser d’unos 800 km. Polo que la circunferencia de la Tierra midía, según los cálculos d’Eratóstenes, 41142,86 km (800 por 51,43). Los datos actuales dicen la circunferencia terrestre ye de 40076 nel so puntu más anchu, nel ecuador (ente polos ye menos, 40009, por que ya sabes que ye achaplada pelos polos), polo que pamidea que nun ta nada mal esi primer averamientu que fexo Eratóstenes, namás un 2,7% d’erru, sobre too si pensamos qué medios usó.

   Asina, más o menos, foi cómo lo contó Carl Sagan na so serie, la realidá ye que nun fue asina del  too, según qu’autor la distancia que midió Eratóstenes ta ente 39614 y 46268 km, polo que’l erru varía ente un 1% y un 15%, según la equivalencia que-y demos a la unidá de midida qu’usó Eratóstenes, poro, inda col erru del 15% el fechu ye plasmante.

   L’envís de Carl Sagan, yera rescamplar el fechu que la ciencia aforteca na curiosidá, en facese entrugues, y dir a la gueta’l retruque d’elles (con l’aída del talentu y la suerte), y pamique consiguiólo perbien, y sirvió pa encaminar a munchos peles siendes de la ciencia, bien como profesionales, bien como amateurs porcaces, que disfruten con pequeñes esperiencies tolos díes.

jueves, 19 de enero de 2017

Les otres matemátiques: triangulando la relatividá



   Va tiempu que nun m’alcuerdo de les lleiciones del mayestru de mates Toño, asina que, gracies a un videu que vi va dellos díes, que m’alcordó una d’eses lleiciones, voi relatar la vegada que deprendiónos una manera diferente de ver la ecuación básica de la relatividá.


   Yera mayu, el día soleyeru, y la hora cabera de clase del vienres, polo que, hasta pa mio, la clase de mates taba faciéndose llarga. Esto violo Toño, asina que dempués de resolver un exerciciu, posó la tiza, y dixo:


   -Ya distis la relatividá en física, ¿non? Pamique sabéis la fórmula famosa, E=mc2, ¿non?
   Pues tenéis que saber qu’esa nun ye la ecuación verdadera, esa namás ye una solución pa un casu concretu, en realidá la verdadera ye: 


E2= (mc2)2+ (pc)2


 au m ye la masa, p el momentu llinial (magnitú qu’espresa la cantidá de movimientu d’un oxetu) y c la velocidá de la lluz (la “c” significa celeritās, en llatín rapidez).

   Non, nun vois soltavos un rollu de física, nin vamos a ponenos a integrar nada. Sabéis que siempre digo que la xeometría puede enseñanos munches coses, namás que razonando. ¿Qué veis nesa ecuación? Espero idees a lo llargo de diez segundos…


   El tiempo pasaba sele, en  silenciu, una llevantó’l brazu, y otru, yo vílo nidiu nesi momentu, yera una terna pitagórica, tinía la forma de la ecuación de resolución del triángulu rectángulu, asina qu’alcé’l brazu, y otra más a la par de mio.


   -¡Tiempu! A ver Mónica. – Dixo a la cabera n’alzar el brazu.

   -Ye’l teorema de Pitagoras.

   -¡Buah!- dixe yo con fastidiu- sabíalo…

   -Sí, tien la forma de la ecuación de la hipotenusa (h2= c12+c22), asina que podemos pintalo como un triángulu rectángulu:




   -Rescamplo esto por que estudiándola bien podemos llegar a conclusiones perinteresantes. Por exemplu, la ecuación que primero nomé, E=mc2, define la enerxía de los oxetos con masa en reposu, y polo tanto ensin momentu llinial, asina que:






   -Máxicu, ¿non? Podemos cavilar nun “oxetu” ensin masa (m=0), como pue ser un fotón, la ecuación, siguiendo pasos asemeyaos al desendolque cabero, tenemos que:




   Esta espresión diz que la enerxía d’una partícula ensin masa, ye igual al so momentu pola velocidá de la lluz. Tou esto tien un inquiz perimportante, que nengún oxetu con masa puede garrar enxamás la velocidá de la lluz. Pensar por un momentu, nos triángulos rectángulos, la hipotenusa siempre ye mayor que cualesquiera de los catetos, polo que por muncho que medre’l momentu llinial, mentantes que tea masa l’oxetu, la hipotenusa siempre va ser mayor que’l catetu pc, asina que na ecuación de la velocidá del oxetu:




el cociente  pc/E enxamás va ser 1, podrá averase muncho, pero enxamás sedrá 1, polo que dixe la hipotenusa (nesti casu E) siempre ye más grande que los catetos (nel exemplu pc).


   Otra forma de calcular la enerxía ye:



   Esto sofita la idea de que nun podemos garrar la velocidá de la lluz, si tenemos masa. Si tando en movimientu, fuesemos aumentando la nuesa velocidá, hasta llegar a la velocidá de la lluz, el cociente v2/c2, sedría 1, polo que E sedría:




    Lo que diz esta ecuación, ye que a más velocidá, mayor sedrá  la masa de nueso, y al dir averándonos a la velocidá de la lluz, esta va medrar de manera descomanada, esto ye un absurdu, pues díbamos  necesitar una cantidá d’enerxía infinita, y nel Universu, por grande que seya, la cantidá d’enerxía ye finita... lo que siempre digo, la xeometría acenciella muncho les coses…


   Nesi momentu tocaba’l timbre de colar pa casa, asina que, pese a lo que acababa de dicir Toño, toos recoyimos y colamos a una velocidá superllumínica…

viernes, 13 de enero de 2017

¿Cuánto acalez el mio mecheru Bunsen?

   Na entrada cabera usé’l mio mecheru Bunsen p’acalecer el café (espeyando cola mio cafetera), col envís de atalantar lo se socedía dientro la cafetera. Si t’alcuerdes axusté la llama, y llueu dexé encesu’l mecheru Bunsen pa nun camudar les condiciones d’axuste d’ésti a lo llargo les pruebes,  ya que al camudar l’axuste del mecheru tamién camudo la capacidá d’acalecer la muestra. Creo que ye d’interés pal científicu amateur saber cuála ye la capacidá calorífica que tien un elementu como’l Bunsen, pues hai vegaes que convién conocela (ya lo verás n’otra entrada).

   El primer ensayu que ficiera na entrada cabera fuera poner al fueu la parte de baxo de la cafetera (el calderín) cola cantidá d’agua que suelo echar pa preparar café (medila pa usar siempre la mesma cantidá), y dientro la sonda’l del mio aparatu midida. Tapé too con papel d’aluminiu pa minimizar les pérdides. Cada 20s rexistré la temperatura, nun dexé que llegara a esfervollar l’agua. La gráfica vesla darréu:


   La temperatura aumentó de forma llinial (ya ves que los datos axústense a la reuta cuasi al 100%), aumentando unos  0,22ºC/s.

   Con esos datos primera que garré ya pude calcular la potencia d’una forma percenciella y rápida, cola formulina:


   Au c son los calores específicos (cagua=4186 J/kgºC,  caceru inox =510 J/kgºC ),M les mases del calderín y l’agua,  ∆T la diferencia de temperatures, y ∆t  el tiempu que duró l’ensayu. Atopé que la potencia calorífica del mecheru con esi axuste (y nes condiciones ambientales d’esi momentu) yera de 76,94W. Por ciertu,  fici lo mesmo con una cafetera italiana d’aluminiu (les orixinales son d’esti material), y diome un resultáu práuticamente igual, 76,91W.
   Como ves percenciellu y accesible a cualquiera, y aplicable al fogón de casa, un mecheru de bolsillu, o una forniella llétrica.


martes, 3 de enero de 2017

Espeyando cola mio cafetera: ¿cómo trabaya la mio cafetera italiana?

   Qué dures son les nueches en vela, el tiempu paez pasar más sele, el sueñu entama a rondate, polo que tienes que facer dalgo pa nun durmite. Yo  soi cafeteru, ya lu cunté en delles vegaes (un vasao de cafe caliente ; un xararáu de café ; ¿ye un barómetru la mio taza de café? ; cáustica nel mio café ; cáustica nel mio café 2 ; qué m'esfrez el café ), asina qu’aprovecho pa tomar unos cafetinos, qu’amás de quitame parte d’esi sueñu, préstanme enforma. Anque hai nueches que nin col café soi a despeyar, polo que teo qu’enguedellar la tiesta con daqué, como la nueche que me punxe a enredar cola mio cafetera italiana, col envís d’atalantar qué ye lo que socede dientro d'ella.

   Pero primero cuntate dalgo d’estes cafeteres tipu italianu como sabes tienen tres pieces, una potina onde metenos l’agua, que voi nomar calderín, por que ye una caldera pequeña; un depósitu pal café molío, con forma d’embudu, y con munchos furaquinos, perende pasa l’agua; y una pota cimera, que ye onde queda’l café fechu. Esta triba de cafetera válse del vapor satutao acalecío pola llama del fogón,  que fae que la presión interna aumente, y l’agua del calderín garre presión, hasta superar la presión atmosférico, polo que l’agua entama a xubir, tratando d’igualar les presiones interior y atmosférico, asina que l’agua pasa al traviés del filtru con café, saliendo esi oru prietu, que tanto me presta.


   Lo primero que fice foi ver qué facía la temperatura del agua na parte de baxo de la cafetera (calderín) ensin zarrar, a la atmósfera. Polo que metí la cantidá d’agua que avezo a echar pa preparar café (midila pa usar siempre la mesma cantidá), y metí dientro la sonda de temperatura del mio aparatu midida. Tapé too con papel d’aluminiu pa minimizar les pérdides de calor. 

Prendí’l mecheru Bunsen, y dempués d’axustar la llama dexélu encesu pa nun camudar les condiciones d’axuste d’ésti a lo llargo les pruebes.
Cada 20s rexistré la temperatura, nun dexé que llegara a esfervollar l’agua. La gráfica vesla darréu:


   La temperatura aumentó de forma llinial (ya ves que los datos axústen perbien a la reuta), aumentando unos  0,22ºC/s.

  Dempués col envís d’atalantar lo que socede dientro la cafetera cuando  trabaya en condiciones normales (o sía, zarrada y con café), fice-y unes igües, instalando dos sondes de temperatura na cafetera montada, una nel pote au sal el café fechu, y otra nel calderín, que metí pol furacu la válvula de seguridá llateral, y sellé la entrada de la sonda con silicona de temperatura.

   Otra vegada’l mecheru, y mentantes qu’esperaba que finase de facese’l café, anoté la temperatura de les dos sondes cada 20 s. Estos son los datos que pañé:


   La llinia azul ye la evolución de la temperatura dientro’l calderín, y la encarnada la del pote. La gráfica danos una bona idega de lo qu’asocede nel procesu de facer el café, la temperatura nel calderín medra hasta que llega alredor de 100ºC (foi menos, ente 99,6-99,8ºC, quiciabes porque esos díes había baxes presiones), entós sube pol embudu, y al traviés del café, hasta’l pote, a lo llargo d’unos 60s (por desgracia nun midí esto, estímolu sofitáu na temperatura, que como ya dixe midila cada 20s, anque otra vegada midí que tardaba en sacar tol café 54 s). Nel momentu que llega’l café al pote (o meyor dicho a la sonda) ye cuando la llinia encarnada garrá una temperatura constante, tamién de cerca de 100ºC, hasta lo cabero la midición.

   Pero nel calderín ta pasando un socesu perinteresante, y que diz muncho, la temperatura crez dafechu hasta cerca los 150ºC, esto ye por mor que malapenes queda agua, namás vapor d’agua residual polo que la capacidá calorífica amenorga enforma.

   Otra cosa más, na gráfica nun se ve, pero faciendo comparanza de los datos de la primer esperiencia colos d’esta, atopamos que les temperatures midides nel calderín destremen 1ºC perriba de les primeres, esta diferencia ye porque dientro’l calderín zarráu la presión ye un poco mayor que la presión atmosférica qu’había nesi momento (calcule esa sobrepresión, yera del orde de 30 mbar perriba la atmosférica, ya te cuntaré cómo), mentantes que na esperiencia primera el calderín taba abiertu a la atmósfera.

   Retrucada la mio entruga, y col café recién fechu, fice una posa nos mios faceres pa tomar una tacina sentáu tranquilmente.

miércoles, 21 de diciembre de 2016

¿A qué temperatura españa'l maíz?

   Nes tardes d’iviernu préstanos un cachu a la mio fía a mio facer flaires (lo que los anglosaxones nomen popcorn). Pa la neña,  amás de por comeles, l’inquiz ye velos reventar dientro la pota, al traviés de la tapa cristal, ye un momentu máxicu esi nel que dempués d’unes poques estallíes, arranquen a españar darréu les granes que tán nel culu la pota. Ye nesi momentu  nel que yo entrugábame siempres: ¿cuál ye la temperatura que fae qu'arrevienten toes d’una vegada? 



   Como ya sabes el maíz pa facer los flaires ye una triba especial, nun val el de les panoyes que semamos n’Asturies, sinon  que ye una variadá especial (Zea mays´everata), que tien una casca perdura, que los botánicos nomen pericarpiu, y perzarrada, esto fae que l’agua qu’hai dientro la grana maíz, nun pueda salir al esterior al calentase col calor del fueu, polo que la presión interna crez, l’agua, ya en fas de vapor, fae presión escontra’l pericarpiu hasta qu’ésti nun puede más y arrevienta, ¡paf!, esto suel asoceder cuando la presión interna ronda los 10bar (lo qu’equival a 10km/cm2), una presión perfuerte, y polo que paez debe producise a una temperatura determinada, por qu'españen toes d’una vegada (más o menos), ¿cómo podría conocer esta temperatura?

   El montaxe esperimental qu’usé foi percenciellu, en tandes de 50 granes de maíz, fui metiéndoles durante cinco minutos nel fornu a temperatures distintes, faciendo una preba pa caún de los intervalos de 5ºC desde 150ºC a 200ºC, polo que podía garrar unos datos con una precisión de ±5ºC (nun cuento cola incertidume de la histéresis del fornu, que depende enforma de que tipu seya, yo tuve la suerte d’usar ún perprecisu que dame una incertidume de ±0,3ºC, polo que l’erru de mio ye de ±5,3ºC). Doi darréu los datos en percentax de granes arreventaes respeuto’l total d’esa tanda (50 granos):


   La gráfica ye pernidia, anque parte de les granes de maíz esploten a temperatures perbaxo los 175ºC, la mayoría faenlo cuando tán a 180ºC, esi saltu tan grande del percentax de granes espaes, diznos que la temperatura crítica, a la que cuasi cualesquier grana de maíz revienta, ta perriba de 175ºC, nun puntu nesi intervalu de 5ºC. Paez que l’intervalu qu’escoyí, 5ºC, yera poco finu pa dame un valor más averáu a la temperatura crítica, así que volví repetir l’esperimentu, esta vegada en tandes de 50 granes cada 1ºC, ente 175ºC y 180ºC (el mio erru agora sedría ±1,3ºC). Lo que atopé, vese na gráfica, rescampló que’l saltu del percentax de granes arreventaes, o la temperatura crítica, taba en 177ºC (col erru de ±1,3ºC):


   Agora ya sabía a qué temperatura españaben les granes de maíz, sólo quedaba comeles manu a manu cola guah.a.


   Postdata:Teo que dicir qu'estos resultaos valen namás nes condiciones concretes d’esi día y llugar, n’otres condiciones tales como distinta presión atmosférico o altitú los resultaos pueden camudar enforma. Amás, como sabes, esto ye un blogue de divulgación, polo que pa facer esta estimación tendríamos que repitir l’esperimentu delles vegaes, y dar un tratamientu estadísticu a los datos pañaos, anque teo que dicir que los resultaos son bien averaos a los qu’atoparon estudios más serios.

martes, 20 de septiembre de 2016

Termografía: el mundu cola vista de Predator

   Va poco, el mio collaciu David Álvarez (un científicu de verdá, y non un porcaz amateur como yo), asoleyó na so muria de facebook, un videu humorísticu, qu’ilustraba la utilidá de la termografía (esta teunoloxía valse de cámares que tomen imaxenes de la radiación infrarroxa qu’emiten los cuerpos), nesi casu oservando, nel espectru térmicu, como una señora, a cayandes, tira un peu, mentantes espera l’autobús o el metru, nun sonaría, pero la termografía aseméyalu pernidiu (supongo les otres presones que taben nel andén sentiríanlu nel “espectru olfativu”).


Selfie termofráficu, delante d'una superficie metálica les radiaciones reboten y captales la cámara.

 
   Pol mio trabayu, teo la suerte d’usar muncho la termografía, pues tien muncha utilidá, cada día úsase más esta téunica en campos perdestremaos, como la industria, bioloxía o  medicina, bomberos y forenses, téunicos de mantenimientu y predicción, o seguridá tamién la usen, les utilidaes son incontables. La verdá que ye perinteresante, y a fuercia d’usar les cámares termográfiques (y teniendo una mente abierta) aprendes a ver el mundu d’otra forma, y daste cuenta que la nuesa vista ye sólo una manera más de ver, anque ye verdá que la evolución dionos un sentíu qu’asemeya enforma a una cámara termográfica, el sentíu del tactu, que nun ta sólo nes manes, sinon pol cuertu enteru, y que valnos pa sentir les fontes de calor, por exemplu.

   Nesta entradina vamos ver delles aplicaciones de la termografía nel campu de la didáutica de la física, verás que de xuru que los docentes diben tener muncho más cenciella la llabor d’enseñar conceutos un tanto gafos a los rapazos.

Lluz visible vs. infrarroxa

   Como sabemos la enerxía d’una radiación, de la triba que seya, ye absorvida polos cuerpos (lo que fae que xuba la so temperatura), éstos tamién la reflexen, y tamién la irradien. Cola lluz visible apreciamos estos efeutos, anque nun siempre, asina un cuerpu percaliente puede llegar a arroxar, polo que veremos que la so color camuda a encarnáu, esto indícanos que ta emitiendo enerxía, tamién apreciamos la reflexón, por casu al venos nun espeyu; poro cola termografía estos efeutos vense muncho más nidios, asina si termografiamos a una persona vamos ver que partes del so cuerpu emiten más radiación, o por onde pierden más enerxía, d’esto válense los fabricantes d’equipos de montaña pa ver peronde fallen les sos prendes.
   Na imaxen vemos la termografía d’una cara, lo más fríu la nariz (n’azul), les oreyes tamién tán fries, anque nun se ve bien, y lo más caliente la frente, los güeyos y la boca, anque nun se ve que temperatura tien, la zona de la barba y el bigote tán alredor de los 36 ºC, lo que demuestra el valor del pelu pa caltener la temperatura más constante.
Na semeya de la manu, vemos que lo más frío son los deos, por ehí perdemos muncha enerxía:


   Esa radiación a traviesa munchos materiales, por casu na imaxen con lluz visible, nun apreciamos lo que hai tres la bolsa, mentantes que con lluz infrarroxa vemos un vasu de café, acabante de facer:



Conducción del calor

El calor amás de tresmitise por radiación, tresmítese tamién por conducción, d’una forma más eficaz, polo normal cola lluz visible nun apreciamos esti procesu, pero cola termografía vese que ta implicáu en munches más aiciones de les que cuntamos, asina el fechu d’apoyar la manu na mesa, implica un trespasu d’enerxía d’una a otra (si ta fría la mesa, claro):


   Tamién como se tresmite’l calor al aplicar la llama a una varilla de fierru:


   Ye nidio que unos materiales conducen meyor qu’otros el calor, por casu el metal o el cristal son perbonos conductores, y por eso muncha de la calor de los nuesos edificios marcha poles ventanes, otros son peores conductores, y s’usen como aisllantes térmicos, los téunicos n’aisllamientu usen la cámara termográfica pa conocer los puntos de fuga del calor de los edificios.
   Vemos na semeya’l mesmo vasu de café d’antes, una parte ta metía nuna caxa de “polispán”, que ye aisllante, polo que nun vemos la radiación del culu del vasu:


Caltenimientu de la enerxía

   Toos vimos el principiu de caltenimientu de la enerxía, que diz, más o menos, “la enerxía nin se crea nin se destrui, tresfórmase namás”. Por eso, nun hai máquines de movimientu continuu, por que’l rozamientu de les partes móviles, fai una resistencia, y parte de la enerxía de la máquina, piérdese en forma de calor. Pueden vese bien, estos efeutos cola cámara termográfica, asina munchos téunicos de mantenimientu úsenla pa buscar “puntos calientes”, por exemplu nuna máquina con rodamientos o exas, l’apaición de zones más calientes indiquen qu’hai roce, hai llugares onde ye normal, pero n’otros non, polo que l’apaición dellos nestos llugares diz-yos qu’hai daqué problema.    
   Na imaxen vemos como al raspiar na mesa con una goma, dexo una “güelga térmica”, produzla el rozamientu de la goma sobre la mesa:


   Si al parar el coche miramos les ruedes, vamos ver que partes de la rueda rocen más o menos, con un poco de práutica, podemos saber si tán bien alliniaes o non, antes de que’l neumáticu desgaste más per un llau que por otru: 

Nesti casu la rueda ta equilibrada, ya que nun apaecen zones más calientes,
 
Nesta rueda hai daqué desequilibriu, vese por que la parte de la mano de dientro ta más caliente.

   Otra manifestación del principiu de caltenimientu de la enerxía, ye lo que pasa cuando damos un golpe con un martiellu, la enerxía tresmítese en forma de enerxía mecánico, esta, amás de romper lo que golpeemos si damos con fuercia, va calentalu, bono y, per aciu, a la propia resistencia del material, ye fácil que’l martiellu tamién acaleza. Vémoslu na imaxen siguiente, onde vemos el martiellu posáu nuna mesa antes y depués de dar un golpazu con él, la mancha encarnada ye’l efeutu térmicu del golpazu:


   Estos son unos exemplos namás de les posibilidaes didáutiques de la termografía, los docentes pueden adautar esta téunica a les sos necesidaes, los resultaos, amás de llamativos, ayuden muncho al deprendimientu de conceutos.