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En esta segunda entrega sobre la física del maravilloso mundo que nos rodea día a día vamos desde las curiosidades de nuestro propio satélite hasta la magia que desprenden aquellos insectos que son capaces de andar por el encima del agua, esperemos que lo disfrutes y como siempre te lleves un poco de conocimiento sobre todo lo que ocurre a tu alrededor.

Lo que nos oculta la luna.

Ha escuchado alguna vez el lector hablar de la cara oculta de la luna, y preguntarse por qué permanece “escondida” esa cara? ¿A qué le tiene miedo? Hoy en Quantum Society venimos a dar la respuesta a esa interesante cuestión.

En realidad la luna no le tiene miedo a nada, tampoco tiene que ver con ninguna teoría física terra-planista. En realidad esto es un fenómeno natural, que se llama rotación sincrónica o acoplamiento de marea, y en realidad es bastante más común de lo que pudiese parecer. Lo que ocurre es que la Luna (en nuestro caso) tiene el mismo periodo de rotación que de traslación, dicho de otra manera; le lleva el mismo tiempo dar una vuelta a la Tierra que dar una vuelta sobre si misma.

La Luna pasa por diversas fases, pero siempre nos muestra la misma cara.

Esto significa que tarda casi 30 días en rotar y trasladar (27,32 días para rotar, y 29,53 días para trasladarse). Esto se debe principalmente a que nuestro satélite (como la mayoría de los del sistema solar) tiene una masa no uniforme, por tanto la atracción gravitatoria de la Tierra sobre la Luna es más intensa siempre en una parte de ella que en la otra, generándole un momento de torsión, que hace que se produzca este “acomplamiento” en su movimiento, por así decirlo la gravedad siempre fuerza a nuestro satélite a mostrar la misma cara, debido a esta no uniformidad en la distribución de su masa.

Lágrimas de un santo.

Como no podía ser de otro modo, no podíamos dejar escapar la maravillosa oportunidad de mostrar a nuestro lector el origen y el por qué de lo que comúnmente en España se conoce como Lágrimas de san Lorenzo o Perseidas, para los más rigurosos.

Sin duda hablamos de la lluvia de estrellas más popular del año y que se produce entre los meses de Julio-Agosto. Su origen físico en sí es sencillo, todas ellas no son más que minúsculos fragmentos que provienen del cometa 109P/Swift-Tuttle, que orbita al Sol con un periodo aproximado de 133 años. El nombre de Perseidas les viene porque, mirando a simple vista el cielo estrellado, parece que provienen de la costelación de Perseo, aunque como ya hemos explicado poco tienen que ver con ella. El efecto luminoso que observamos es debido al contacto de estos fragmentos con nuestra atmósfera, lo cual hace que estos se volatilicen y dejen este halo tan característico.

Noche de Perseidas en el Cielo visto desde Gran Canaria.

Es curioso mencionar que, este mismo cometa del que provienen las Perseidas, es uno de los que se ha catalogado como “objetos peligrosos” dentro de nuestro sistema solar, debido a su propia órbita, tiene una cierta probabilidad de colisión con la Tierra (aunque en realidad esta es bastante pequeña) para el año 4479. Sí, nosotros podemos respirar tranquilos, pero nuestros tataratataratataratataratataratataratataranietos quizá se lleven un susto. (Perdone el lector si me he pasado con los “tatara”, quería darle cierto énfasis al momento).

El mago caminante de la física.

¿Alguna vez ha visto el lector uno de esos insectos, caminantes sobre el agua? Unos auténticos magos, pero su truco en realidad no tiene tanta parte de magia, es pura física, concretamente se aprovecha de una característica de los fluidos; la tensión superficial.

El zapatero (Gerris lacustris) es el más común de estos caminantes. Lo podemos ver en lagos o lugares donde el agua no presenta mucho movimiento. La carencia de movimiento es un factor importante para que este “barco” no se vaya a pique, pues cuando el agua está en un régimen turbulento, (como en una cascada, o unos rápidos de un río) las fuerzas de cohesión entre las moléculas ya no afectarían a una gran superficie como es un lago, si no a porciones más pequeñas de agua; por eso solemos ver a estos insectos en aguas calmadas.

Es por esta característica de los fluidos, por la que en muchas ocasiones nos lastimamos cuando nos tiramos a la piscina de una forma “poco hidrodinámica” (un planchazo, de toda la vida). Seguro que se habrá dado cuenta el lector de que en los saltos de gran altura, rocían con un choro de agua a gran velocidad la zona donde el saltador va a hacer su entrada al agua, para que rompa la tensión superficial y así no acabar con ningún incidente la espectacular pirueta.

En conclusión; la tensión superficial es la fuerza que cohesiona las moléculas de la superficie acuosa, y mantiene a los zapateros a flote. También es la culpable del dolor que sentimos cuando nos tiramos al agua en paralelo al horizonte.

Para los matemáticos curiosos.

Como ya se hizo en el anterior capítulo, para aquellos que sientan cierta motivación por cómo se plantean todas estas curiosidades desde un punto de vista más riguroso y formal con las matemáticas aplicadas a la física, aquí se dejan algunas expresiones interesantes:

Dinámica celeste:

Para toda la parte de astronomía que hemos visto hoy, podemos extraer como una parte interesante, cómo se puede calcular en primera instancia ciertas propiedades de las trayectorias y de las órbitas de los objetos del sistema solar. En un principio se pretendía exponer todas las ecuaciones, pero de esta forma se nos hace este apartado excesivamente largo que no es lo que se pretende, por tanto se muestran dos enlaces donde vienen expuestas. Muchos problemas se pueden plantear desde la mecánica clásica con las Leyes de Kepler y las de Newton. Estas son un conjunto de leyes de las más importantes en la física clásica.

Tensión superficial:

En este apartado tampoco podemos abordar grandes fórmulas matemáticas ya que la tensión superficial es más un concepto que un desarrollo matemático. Podríamos decir que la fuerza que sostiene al insecto en este caso es el resultado de un conjunto de fuerzas intermoleculares que hacen que surja una fuerza efectiva que compensa el peso del propio animal.

Bibliografía.

Miguel Jimenez Ortega
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