miércoles, 27 de abril de 2011

¿Qué es la entropía?



Vamos con otra pregunta que llegó a mi correo:

JESÚS;
QUE ES LA ENTROPIA?, PORQUE TODO PROCESO GENERA ENTROPIA?, SI BIEN PUEDE GENERARSE,PORQUE NO PUEDE DESTRUIRSE?
FELICIDADES POR TU BLOG BASTANTE INTERESANTE, MAS INTERESANTE SI TU PUBLICACION FUESE MAS INTENSA
SALUDOS


JOSÉ LUIS GONZALEZ QUINTERO
SAN LUIS POTOSÍ, MÉXICO

Antes de nada agradecerte José Luis no sólo tu pregunta, sino también tu sugerencia. Tomo nota!

Ahora vayamos con la entropía. Para andar por casa podemos decir que la entropía mide el desorden de un sistema. Por lo tanto, un sistema estará más desordenado cuanta más entropía posea. Según el 2º Principio de la Termodinámica:
La cantidad de entropía del universo tiende a incrementarse con el tiempo.

Esto significa, que cualquier sistema o proceso, dejándolo libremente, es decir, con su evolución natural tiende a desordenarse, a aumentar su entropía. Pongamos un ejemplo. Si tú abres una baraja de cartas nueva (con todas sus cartas ordenadas) y la lanzas al aire, las cartas se esparcirán por el suelo y se desordenarán. Lo que nunca pasará será que lanzando las cartas desordenadas acaben ordenadas.

En teoría, existen procesos reversibles, en los que el incremento de entropía sería nulo. Pongamos por ejemplo la expansión lenta de un gas a temperatura constante. En estos procesos, el calor desprendido/absorbido es igual al trabajo realizado. Pero esto es sólo en condiciones ideales, ya que en la realidad, existen pérdidas por rozamiento, imperfecciones,... que hacen que el trabajo necesario para llevar el gas a su estado inicial sea mayor, siendo el proceso irreversible. Ese rozamiento, por ejemplo, conllevará un desprendimiento de calor al exterior, aumentando la entropía global.

En resumen, la entropía no puede destruirse, sólo puede crecer, ya que en la práctica todos los procesos del universo son irreversibles.

Espero con ésto haber resuelto tu duda. En caso de no ser así o que quieras profundizar más en el tema, no dudes en decírmelo.

Un saludo!

miércoles, 13 de abril de 2011

¿Cuándo cae la Semana Santa?



Este año, la Semana Santa ha caído muy tarde. Aquí en España al menos se nos ha hecho eterno ya que no hemos tenido ningún día festivo desde Navidades. Y, ¿por qué ha sido así? ¿Por qué no cae todos los años en el mismo día? ¿Por qué siempre hay luna llena en Semana Santa?

La causa es que la fecha del Domingo de Resurrección no se fija de acuerdo al calendario greogoriano (el que usamos todos los días), sino al calendario lunar. La Iglesia Católica sigue usando el mismo calendario que utilizaban aquel entonces los judíos. Concretamente, el Domingo de Resurrección es el primer Domingo después de la primera luna llena tras el Equinoccio de Marzo. ¿Cómo???? jajaja.

Como esta frase es difícil de digerir vamos a ir por partes, jeje. Un Equinoccio es el momento del año en que el día dura lo mismo que la noche. Cada año hay dos: el de Primavera y el de Otoño; que marcan el paso del Invierno a la Primavera y del Verano al Otoño, respectivamente. En el Hemisferio Norte, el Equinoccio que tiene lugar en Marzo es de Primavera, mientras que en el Sur es de Otoño. Esto ocurre el 21 de Marzo, más o menos.

Pues bien, el Domingo después de la primera luna llena tras del 21 de Marzo es Domingo de Resurrección. Por ese motivo durante la Semana Santa tendremos una gran luna llena en nuestro cielo.

Esto no siempre ha sido así. De hecho, los primeros cristianos celebraban la resurrección en diferentes días. Los cristianos de origen judío la celebraban justo después de la Pascua judía, mientras que los de origen gentil, preferían celebrarlo el Domingo siguiente a la Pascua. No fue hasta el año 325, en el Concilio de Nicea, que se unificaron y se concretó el método actual. Aún así, la cosa dio bastantes más quebraderos de cabeza. Si alguno está interesado os dejo este link, donde brevemente se explica la historia de la Semana Santa.

Por mi parte, sólo queda desearos una feliz Semana Santa!



PARA QUIEN QUIERA SABER MÁS:

Lo cierto es que la Iglesia no sigue estrictamente esta norma y el Domingo de Resurrección no cae donde debería. En esta página se describen las reglas exactas utilizadas y aquéllos años que han sido excepción.

martes, 12 de abril de 2011

¿Qué pasa si se rompe el cable del ascensor?


Hace un tiempo me llegó la siguiente pregunta al mail:

Hola Jesús,

El otro día charlaba con unos amigos que ocurriría si al estar en un ascensor de repente se rompiera la cuerda y el ascensor, contigo dentro, cayera libremente. Ya se que no es una situación muy realista pero al final acabamos en una discusión sobre física.

Pongámonos en la situación de que el ascensor está parado y de repente se rompe la cuerda. Obviemos la fuerza de rozamiento. Las opiniones de mis amigos y mía se agrupan en dos vertientes:
- Los que piensan que la persona dentro del ascensor se golpearía la cabeza contra el techo de éste (o al menos se despegaría del suelo), basándose en la tercera ley de Newton (acción-reacción). Tras esto ambos caen con la misma velocidad, pues la masa no interviene.
- Los que piensan que en ningún momento la persona se despega del suelo del ascensor, basándose en el hecho de que si la persona estuviera fuera del ascensor, ambos empezarían a caer a la vez y de hecho llegarían al suelo a la vez pues la velocidad de caída es la misma.

Como ves, ambas coinciden en el aspecto de la velocidad de caída (y en que la galleta sería considerable) pero diferimos en qué ocurre en t=0. Por otra parte, ¿tiene algún efecto relevante el rozamiento del aire (pongamos que el ascensor no choca con las paredes)?

Se me ocurrió como caso parecido una lanzadera de un parque de atracciones, en la que siempre te chocas con las sujeciones y te despegas ligeramente del asiento, pero tengo la duda de si estas lanzaderas caen sólo por el efecto de la gravedad o si son extra-aceleradas.

Muchas gracias por resolvernos tantas dudas en tu blog. Un saludo,

Pablo


Como bien dice, Pablo, es una situación poco realista ya que los ascensores modernos tienen dispositivos de seguridad que impedirían la caída. Pero supongamos lo que dices, que no hay aire y que el ascensor está en reposo. Al quitar el aire del problema, la cosa se simplifica bastante. La única fuerza (y aceleración) sobre el ascensor es la gravedad por lo que, tanto el ascensor, como nosotros (que vamos dentro), tendremos lo que en el cole se llamaba movimiento uniformemente acelerado. Cada vez iremos más y más deprisa sin llegar a una velocidad límite.

Por otro lado, y como bien dices, sabemos de otra entrada (en el vídeo) que todos los objetos caen con la misma velocidad independientemente de la masa. Por ese motivo estabais acertados al coincidir en que tanto el ascensor, como la persona, caen a la misma velocidad.

¿Qué pasaría en t=0? Si los dos están quietos, sin ninguna aceleración (pues sus pesos se compensan con la normal y la tensión del cable), las condiciones iniciales de ambos son las mismas. Y si el cable se rompe instantáneamente (la tensión y la normal pasan a valer 0 instantáneamente), el movimiento que siguen ambos es el mismo, donde la única aceleración es la gravedad. Podríamos decir que el hombre tendría sensación de "ingravidez". Pero, el hombre nunca llega a despegarse del suelo a no ser que se impulsara y comenzara a flotar. Estaría siempre en contacto, pero sin ejercer fuerza sobre él.

El hombre, por supuesto sentiría como si se despegara, ya que deja de sentir su peso contra el suelo, pero no sale despedido contra el techo. Todo esto, claro está, sólo vale bajo las condiciones que has puesto.

Pues creo que eso es todo. Ya tenéis tema para el café, jeje Aprovecho para despedirme de vosotros hasta la vuelta de las vacaciones de Semana Santa.

Un saludo!