¿Cómo viven los astronautas en el espacio?

Esta es sin duda una de las preguntas más frecuentes que me hacéis. Anteriormente ya hemos visto cómo van al baño en el espacio o por qué flotan los astronautas. Hoy os traigo un vídeo en el que la astronauta Sunita Williams nos hace una visita guiada por todo la Estación Espacial Internacional. 

El vídeo es en todo detalle, recorriendo todos los rincones de la, cada vez más inmensa, estación espacial. Nos muestra cómo duermen, dónde comen, dónde trabajan, las escotillas,... incluso el interior de una nave Soyuz! Son 25 minutos durante los cuales nos muestra y explica todos los módulos de la estación. Esta duración es de valorar, cuando la mayoría de los vídeos de este tipo que graban los astronautas no pasan de los 5-10 min. La única pega es que está en inglés, pero se entiende muy bien y habla despacio. Aún así, si alguno tiene problemas con la traducción que me lo diga en los comentarios y resolvemos entre todos todas las dudas que hayan.

¿Por qué el cielo es azul?

¿Por qué el cielo es azul? Esta pregunta es muy típica entre los más pequeños, sin embargo, hasta ahora, se me había pasado por alto incluirla en el blog. Gracias a Julián, que me la ha recordado, vamos a ver unas cuantos curiosidades acerca del cielo.

Hola Jesus. 

He estado leyendo tu blog. Me sorprendió saber la respuesta de algunas preguntas que nunca me había parado realmente a pensar. 

Me gustaría saber (porque no lo encuentro en tu blog) porqué el cielo es azul. 

Gracias.

Julián

Si el aire es transparente y el espacio es negro, ¿por qué el cielo es azul? Y ¿por qué los atardeceres son rojizos? Todo tiene su explicación en la luz. Como muchos de vosotros sabréis, la luz blanca contiene todos los colores. Lo podemos comprobar en el arco iris, donde la luz se descompone (se dispersa) en una gama que va desde tonos violetas azulados hasta el rojo. El orden depende de la longitud de onda. Los colores azul y violeta tienen una longitud de onda menor, mientras que en el rojo y naranja es mayor. De ahí vienen los conocidos nombres de luz ultravioleta e infrarroja, que serían los rayos de luz que tienen una frecuencia mayor que el violeta y menor que el rojo, fuera ya del la luz visible por nuestros ojos.

Dispersión de la luz

La luz del Sol, al llegar a la Tierra, atraviesa la atmósfera chocando con polvo y minúsculas gotas de agua que hay en suspensión en el aire. Durante estos choques, la luz se va dispersando, desviándose los rayos según sus tonalidades. Al igual que pasa en la imagen, el color violeta y azul son los que más se desvían de su trayectoria, y el rojo el que menos. Por este motivo, los rayos rojos llegarán al suelo casi sin desviarse, siguiendo una trayectoria más recta que los rayos azules, que chocarán más veces y se dispersaran más por el cielo, dándole el color azul que vemos.

¿Pero si el violeta es el que más se dispersa, no debería el cielo ser de ese color? En efecto, lo que ocurre es que nuestro ojo es más sensible a la tonalidad azul que a la violeta, por lo que nuestro cerebro interpreta que el cielo es azul.

Y en los atardeceres, ¿qué es lo que pasa? En esos momentos del día, el Sol está muy cerca del horizonte y sus rayos tienen que atravesar una masa de aire de mayor espesor (camino desde el punto B). Al ser el camino que recorre la luz más largo, los rayos de luz azul, se desvían tanto que terminan por perderse, siendo los rayos rojizos (que seguían una trayectoria más recta) los que llegan a nuestros ojos.

Si alguna vez habéis mirado al cielo mientras viajabais en avión, observaríais que es más oscuro de lo normal. En efecto, al estar más altos, la luz tiene que atravesar un espesor de atmósfera mucho menor, por lo que la luz se dispersa menos, y el cielo aparece más oscuro. El caso límite sería el de los astronautas, que están fuera de la atmósfera y la luz llega directamente del Sol, sin ser difundida. por eso el cielo para ellos es negro todo el día!

Cielo visto desde un avión

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Fuente: LA BELLEZA DEL CIELO A TRAVÉS DE LA FÍSICA

¿Cómo funciona un microondas?

Hoy vamos a ver cómo funciona un microondas. Seguro que muchos de vosotros lo tenéis en casa y se ha convertido en un electrodoméstico imprescindible en el hogar. Calentar algo nunca ha sido tan fácil, desde que tenemos un microondas en casa. Pero alguna vez os habéis preguntado: ¿cómo calienta?, ¿por qué giran los alimentos? o ¿por qué no se puede meter nada metálico?

En 1946, Percey Spencer estaba realizando un experimento relacionado con el radar, usando un magnetrón, cuando se dio cuenta de que un dulce que tenía en el bolsillo se había derretido. ¿Habrá sido casualidad? Percey no lo creía así, por lo que probó nuevamente con maiz e incluso un huevo de gallina. Ya os podéis imaginar lo que pasó, jeje Años más tarde, Percey inventaba el microondas. Pero, ¿cómo funciona?

El magnetrón que hay dentro de los microondas, genera unas ondas de muy alta frecuencia que son capaces de penetrar en los alimentos. Estas ondas, al llegar a las moléculas de agua (y algunas grasas y proteínas) que contienen los alimentos, hacen que éstas empiecen a vibrar y chocar entre ellas, calentando el alimento. Por eso, a diferencia del horno o de una sartén, el microondas calienta homogéneamente, no desde fuera. Es decir, calientan allá donde haya agua.

¿Y por qué hay que hacer girar la comida dentro del microondas? Las ondas que se han generado van a rebotar en las paredes y chocar entre ellas, causando interferencia entre ellas. Tras ese proceso de interferencia, algunas se habrán hecho más fuertes y otras más débiles, es decir, algunas calentarán más y otras menos. Para evitar que la comida no se caliente por igual y haya zonas frías y otras calientes, se hace girar al alimento, consiguiendo que el calentamiento sea más uniforme.

¿Y por qué no se puede meter nada metálico? La causa es que estas ondas, van a crear un campo electromagnético dentro del microondas. Si introducimos un objeto metálico, este campo generará corrientes eléctricas que lo recorrerán. Si el objeto es papel aluminio por ejemplo, éste puede llegar a fundirse e incluso evaporarse en una pequeña explosión. Sin embargo, si lo que introducimos en un cuchillo, esta corriente inducida puede hacer que en objetos puntiagudos se creen chispas que salten y provoquen incendios. Os dejo un vídeo muy corto donde se ve lo que os cuento:

Para terminar  como siempre recordaros que podéis enviar vuestras preguntas y curiosidades a los.porques@gmail.com.

Fuentes:

 INTA, Descubre y Aprende.

 Wikipedia
Imagen de CienciaNet y Xatakaciencia.

¿Por qué calienta un iglú?

Porqué adentro de una grieta o de un iglú hace 0 grados independientemente de la temperatura extrrema que haya afuera?

Chiqui

Muy buena la pregunta, pero sobre todo, muy curiosa! De hecho, añadiría algunas más: ¿Por qué calientan los iglús? ¿No están hechos de hielo? o ¿Porqué no se derriten las paredes de un iglú, si dentro hace más de 0º?

Los iglús se construyen de nieve (ojo, que no es hielo), y se utiliza la nieve más que nada porque no hay otro material disponible. Pero los esquimales están de suerte, ya que la nieve es un gran aislante. "¿Cómo??? ¿La nieve calienta?" No, no he dicho eso, sino que es un buen aislante, lo que significa que no deja pasar el frío ni el calor, no que caliente. Por eso mismo, al hacer los igús de nieve, vamos a impedir que el calor que generemos dentro salga afuera. 

¿Y de dónde sale el calor? Pues de nosotros mismos, de alguna lámpara o pequeña estufa que se coloque en su interior, etc. Ocurre algo parecido a cuando nos ponemos una manta encima. Ésta de por sí no calienta, pero impide que nuestro calor corporal se pierda en el ambiente.

Pero veamos qué ocurre. Fuera del iglú hay una temperatura muy muy baja, del orden de -30º C. Sin embargo, como hemos visto, dentro del iglú se pueden alcanzar temperaturas superiores a los 0ºC. Esto es debido a que las paredes del iglú impiden que el calor que creamos dentro de él, salga al exterior y se pierda. Además, los esquimales suelen revestir las paredes del interior del iglú con pieles, para reducir la pérdida de calor. De esta manera se consigue un clima un poco más cómodo para vivir: los esquimales no podrán estar en pijama, pero al menos pueden dormir con el abrigo puesto sin miedo a helarse de frío.

Un inuit dentro del igloo. Circa 1900-1923

Dentro del iglú, el aire caliente tenderá a subir y el frío a bajar, por lo que es común situar las "camas" en la parte alta del iglú. En algunos de mayores dimensiones, incluso se realiza una pequeña chimenea para permitir que salgan los vapores creados mientras se cocina, y refrescar el aire.

Dibujo de 1916. Mirad las camas en la parte superior del iglú, así como el revestimiento de pieles.

Como dentro la temperatura es ligeramente superior a los 0º, es normal que las paredes interiores se derritan ligeramente, goteando agua. Por este motivo, se suele hacer una acanaladura en el pie de la pared para colectar el agua. Sin embargo, las paredes no llegan a a derretirse por completo, ya que recordemos que por fuera hace -30ºC, temperatura más que suficiente para mantener los bloques intactos.

Para terminar animaros a preguntar todas vuestras dudas o enviarlas a los.porques@gmail.com.

¿Por qué los girasoles miran al Sol?

Esta semana vamos a ver una pregunta un poco fuera de lo habitual en el blog. A pesar de no ser de mi especialidad, me ha parecido tan curiosa que me he informado bien para responderla.

Hola, 

mi sobrina me ha preguntado si es verdad que los girasoles giran mirando al sol.
Yo recuerdo ver campos de girasoles que estaban mirando en direccion contraria al sol en ese momento.
No se que decirle y no encuentro esta informacion.
Depende de la especie?
Hacen un ciclo diario o por periodos mas largos?

Muchas gracias,
saludos 

Pues la verdad es que a mi también me ha pasado de ir en coche y ver un campo de de girasoles, con las flores un poco despistadas, que no miraban al sol. Al parecer, los girasoles no son la única especie que se orienta al sol, sino que existe una variedad de plantas (las heliotrópicas) que poseen esa cualidad. 

Sin embargo, y respondiendo a tu pregunta, los girasoles sólo miran al sol cuando son jóvenes. Una vez que crecen y maduran, se quedan en una posición fija, mirando hacia el Este, por donde sale el sol. ¿Y durante la noche? Pues por la noche se inclinan y realizando movimientos al azar. Cuando amanece y sale el sol de nuevo, la flor se volverá a orientar hacia él, empezando el ciclo.

¿Y cómo se mueven? Los girasoles disponen de unas células motoras justo debajo de la flor que se alargan y encogen para orientar la flor hacia el sol. De esta manera se consigue que la flor reciba más luz del sol cuando es joven.

Disposición de las semillas en el girasol

¿Otra curiosidad más de los girasoles? Pues que la disposición de sus semillas no es al azar, sino que sigue un patrón matemático, relacionado con el ángulo de Fibonacci, que deriva del número áureo. Para quien tenga curiosidad, aquí os dejo un artículo muy sencillo y explicativo.

Modelo de H. Vogel

Para terminar, recordarte que si te ha gustado el artículo, puedes votar por este blog en los premios Bitácoras 2012, simplemente haciendo click en la imagen:

Fuentes:

Helianthus Annuus

Heliotropismo

Calculo Infinitesimal

¿Cómo funciona un coche híbrido?

Hola a todos! Esta semana traemos una pregunta de lo más actual:

Hola Jesús! 

Excelente blog ;)! 
Te quería hacer una pregunta. ¿Cómo funcionan los coches híbridos?

Álex

Todos somos conscientes de los problemas que tiene utilizar automóviles que usan gasolina o gasoil como combustible: contaminación, coste del combustible (en Europa ronda 1,5€/l), escasez de recursos,... Por este motivo, muchas compañías están invirtiendo muchísimo dinero en desarrollar coches eléctricos, que no dependan del petróleo.

(Toyota Prius)

Hoy en día podemos encontrar en el mercado 3 tipos de coches: de hidrocarburos, eléctricos o híbridos. Los híbridos, como dice su propio nombre, estarían entremedias de los otros dos: podríamos decir que son "medio eléctricos".

Ya hemos enunciado los problemas que tiene un coche de gasolina, veamos ahora los problemas que se están encontrando en el desarrollo de los coches eléctricos. Por un lado está la baja aceleración y velocidad que es capaz de imprimir un motor eléctrico, aunque he de decir que esto está casi solucionado. Por otro estaría la autonomía, siendo necesarias baterías que sean capaces de propulsar nuestro coche durante varios cientos de kilómetros. Las últimas tendencias son desarrollar coches eléctricos de 70km de autonomía, ya que se ha comprobado que raramente el usuario realiza más de esa distancia al día. Sin embargo, uno de los mayores problemas es el repostaje. En los coches de gasolina está claro: voy a la gasolinera y en 5min ya he repostado. Pero, ¿y en el caso de un coche eléctrico? ¿Cuanto tardaría en recargar las baterías de mi coche? Pues si un móvil (celular) tarda 5h en cargarse, imaginaros una batería de un coche eléctrico! Por ese motivo una de las opciones que se barajan es que haya puntos de recarga en las plazas de aparcamiento de la calle, o que las baterías sean extraíbles, de manera de que te las puedas llevar a casa cada noche y cargarlas, o  que en la gasolinera puedas cambiarla por una llena (al igual que se hace con las bombonas de butano). Está claro que cualquiera de estas soluciones ni son factibles hoy en día (porque no hay una red de puntos de recarga, las gasolineras no están preparadas, ...) o son incómodas (a nadie le gustaría tener que irse a casa cargado con la batería).

(Motor híbrido 1NZ de Toyota: a la izquierda el motor térmico, a la derecha de la cadena el motor eléctrico de propulsión, a la izquierda de la misma el generador)

Por ese motivo, se desarrollaron los coches híbridos, coches "eléctricos" que no hace falta recargarlos porque lo hacen "solos". Veamos cómo lo hacen. Un coche híbrido dispone de dos motores: uno eléctrico y otro de gasolina.  El motor eléctrico está alimentado por unas baterías y se utiliza para mover el coche a bajas velocidades (por ejemplo, por ciudad que es donde más consume un coche). No gasta nada de gasolina, ni contamina y no hace ruido. Cuando necesitemos más velocidad, se activaría el motor de gasolina, que junto con el motor eléctrico moverían el coche. ¿Y cómo se recargan las baterías? Pues hay dos medios. O bien mediante el motor de gasolina, o bien aprovechando la energía que se pierde durante las frenadas (algo parecido al KERS de los Fórmula 1. Por eso, nunca se agotarán las baterías, ya que el motor de gasolina se encargará de recargarlas. Lo que sí se agotará será la gasolina, y nadie nos librará de tener que pasar por la gasolinera, aunque con menos frecuencia. Sin querer hacer publicidad de ningún tipo, os dejo una animación donde se explica muy bien el funcionamiento de un coche híbrido (pinchad en "Así funciona").

(Panel de información del Toyota Prius)

Pues muy resumidamente así es como funcionan los coches híbridos. Si queda alguna duda ponedla en los comentarios y entre todos la solucionamos.

Por último anunciaros que se han abierto los premios Bitácoras 2012. Podéis votar a Los Porqués en la categoría de ciencia y tecnología sin más que pinchar en este banner. ¡Gracias!

¿Qué tipos de aviones existen?

A380 (Airbus)

Esta semana la cosa va de aviones, responderemos a una pregunta enviada a los.porques@gmail.com:

Hola jesus, ya que sos aeronautico aprovecho para hacerte una gran pregunta:

cual es la diferencia ademas de la capacidad de personas, entre los airbus (exeptuando el 380), pej: entre el 320 y 330 . al igual que los boeing???

beso!!

Quetu

Para no soltar un chorreo de datos y estadísticas, y hacerlo más ameno, vamos a ponernos en el caso de que dirijamos una compañía aérea. Lo primero que tenemos que hacer antes de comprar y elegir el tipo de avión que vamos a usar es decidir qué ruta vamos a operar. Según sea esa ruta (distancia, capacidad, ...) elegiremos un tipo de avión u otro. Una vez que ya sepamos las características de la ruta que vamos a operar, elegimos el avión que necesitamos.

Los aviones comerciales se dividen en 2 grandes grupos: los regionales y los de medio y largo alcance. Tradicionalmente, los aviones regionales tienen una capacidad inferior a 100 pasajeros (en adelante pax) y cubren rutas de corto alcance (inferior a 2500km). Actualmente existen principalmente 2 fabricantes: Embraer (brasileña) y Bombardier (canadiense). Estos aviones se han utilizado para rutas poco transitadas y cortas, como por ejemplo en España para unir las Islas Canarias entre sí. Sin embargo, actualmente los fabricantes están haciendo aviones turbofan que llegan a los 120 pax (Embraer 195) y con alcances superiores a los 4000km (Embraer 190), consiguiendo que las compañías aéreas empiecen a utilizarlos para cubrir rutas mayores, como por ejemplo unir capitales europeas. Al fin y al cabo con ese alcance es suficiente para unir la mayoría de ellas. 

                                                         

E195 (Embraer)

En el otro grupo, existen nuevamente 2 fabricantes mayoritarios: Boeing (EEUU) y Airbus (consorcio europeo). China dentro de poco entrará en juego sacando el C919, por lo que habrá que estar atentos.  Estos aviones se distinguen principalmente por el alcance. Dentro del medio alcance (inferior a 6000km) podemos encontrar aviones como el B737 y la familia A320. En cuanto a los de largo alcance (por encima de los 10000km) estarían el B747, B777 y B787 por parte de Boeing, y sus respectivos de Airbus: A380, A340 y A330. La diferencia entre cada uno de ellos dependería de la capacidad, los costes operativos, ...

                                                                              

B787 (Boeing)

Pero volvamos a nuestro caso. Supongamos que nuestra compañía quiere realizar la ruta Madrid-Nueva York una vez por semana. Entonces tendríamos que elegir un avión de largo alcance y gran capacidad, ya que al ofrecer un solo vuelo a la semana nuestra compañía (que es muy ambiciosa) espera tener mucha demanda. Luego, la compañía deberá decidir también cómo configura el avión, es decir, cuantas clases va a ofrecer (Business, Primera, Turista, ...). Según la configuración elegida variará la capacidad, ya que no es los mismo llenar una vión con las 3 clases mencionadas, que solamente poner clase turista, donde obtienes más plazas. Eso nos deja 4 opciones: por un lado el B777 y A340 (con alcances no muy grandes y capacidad para casi 400pax) y por otro el A380 y el B747 (con muchísima capacidad y alcances significantemente mayores). Como podéis ver, para cada avión de Boeing existe su correspondiente de Airbus. La decisión final se basará en costes de operación, precio, acuerdos, convenios, ... 

Os dejo una tabla con una comparativa de los principales aviones existentes:

Por último hablar un poco de los aviones Turbohélice. Estos aviones se caracterizan por tener una menor capacidad y velocidad crucero. Por este motivo se han usado típicamente en rutas regionales. Además acarrean el problema del ruido, siempre incómodo para el pasaje. En la actualidad se están desarrollando palas de nueva generación que permiten obtener velocidades mayores, por lo que esperamos que vuelvan a recuperar su trozo del pastel frente a los jets. Entre los turboélice cabe destacar la serie Q de Bombardier y el ATR72 de ATR.

 ATR72 (ATR)

Fuente: S. Pindado Carrión, "Elementos de Transporte Aéreo". Instituto Universitario de Microgravedad "Ignacio da Riva". ETSIA-UPM.