Textos Introbables 2-2. NO HAY BUENA QUÍMICA ENTRE NOSOTROS (1999)

13/10/2021

És el resum d’una comunicació a un congrés de Granada sobre museus de ciència.


Textos Introbables 1-9. ELS FUTURS QUÍMICS I EL MEDI AMBIENT (1990)

28/09/2021

Unes breus reflexions escrites molt abans de que existíssin les titulacions de Medi Ambient, d’Ecologia i tantes altres que fan el mateix.


Textos introbables 1-8. UNA CLASSE SOBRE L’ENERGIA (1990)

27/09/2021

Estic molt satisfet d’aquesta aproximació al concepte d’energia. És una aproximació antiquada, ja ho sé, de física clàssica, però és la que usa els conceptes quotidians, i l’aproximació per la qual cal començar.


Textos introbables 1-6 LA INTERFASE GAS-LÍQUIDO (1988)

22/09/2021

Aquest és un article tècnic de divulgació, escrit amb els profs. Joan Llorens i José Costa. Vaig estar molt satisfet de que ens el publiquéssin.


Textos Introbables 1-4. MEDITACIÓ DAVANT UNA TRUITA CREMADA: MULLAR, ADHERIR I RENTAR (1983)

20/09/2021

Aquest text ja té trenta-vuit anys, però sempre hi ha qui me’l demana. Com que el llibre és exhaurit…


Textos Introbables 1-3. EL MUSEU DE LA CIÈNCIA: LA SALA DE L’ESPAI (1983)

17/09/2021

Com es pot comprovar, hem escrit de tot…


CUESTIONES -NO TAN TRIVIALES- DEL DESCONFINAMIENTO . 19 (2-6-20)

02/06/2020

Cuestión 28

¿Cómo se pueden celebrar dos veces el mismo día los festejos de Año Nuevo?

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 RESPUESTAS A CUESTIONES.18  (1-6-20)

 Cuestión 27

One ball total equilibrium (Jeff Koons, 1985)

Jeff Koons (York 1955, EUA) es el artista vivo más cotizado, en parte por sus obras y en parte por sus escándalos con la llamémosle actriz Cicciolina. Entre sus obras estáticas más conocidas figura el perrito Puppy del museo Guggenheim de Bilbao. En la foto se muestra una de sus obras, denominada One ball total equilibrium (1985) de la que existen diversas variantes.  Consiste en una pelota de básket estática en el interior de un tanque transparente por todas partes, menos por la base. Sugerir cómo se puede conseguir. No es un bloque de metacrilato sólido en cuyo centro haya la pelota, como aquellos alacranes o escarabajos pisapapeles. Es menos trivial.

 Respuesta 27

La pelota, convenientemente lastrada con agua bastante salada, flota en la interfase entre una disolución salina concentrada (mitad inferior del tanque) y agua dulce (mitad superior). No se ve la interfase porque los índices de refracción de los dos líquidos no son muy distintos, y la interfase está difuminada.

Cuando Koons tuvo la idea de la obra, fue a pedir consejo a Richard Feynman, el conocido Nobel de física por sus investigaciones en electrodinámica cuántica, y muy famoso en la sociedad  norteamericana por su explicación de la catástrofe del Challenger

La idea básica del diseño es la flotación de la pelota entre dos masas de agua de distinta densidad, lo que se logra con distinta concentración salina. El procedimiento de montaje consiste en llenar medio tanque de una disolución concentrada de sal común. Se llena la pelota de una disolución acuosa de sal común menos concentrada que la anterior, -supongo, todo eso son deducciones mías- dejando un espacio de aire dentro para mantener la pelota en posición, y finalmente se acaba de llenar el tanque de agua, de forma muy cuidadosa y lenta para evitar que la agitación de la capa superior perturbe la capa inferior y acelere el proceso de mezcla. El punto crucial es el peso de la pelota, que ha de ser suficiente para que se hunda en el líquido superior pero no se hunda en la disolución salina concentrada inferior.

Este montaje es inestable, en el sentido de que el agua superior va difundiendo hacia abajo, y la sal se va difundiendo lentamente hacia la parte superior. Al cabo de algunos meses debe vaciarse el tanque y reconstruirlo.

Más detalles y algunos cálculos propios en el enlace del blog indicado abajo.

Dimensiones: 164,5*78,1*33,7 cm. Materiales: vidrio, acero, cloruro de sodio, agua destilada, pelota de básquet. Colección de BZ y Michael Scwartz. Visto en la exposición Guggenheim Bilbao 1-7-2015.

Fuente: elaboración propia a partir de la visualización de la instalación e indicios de diferentes fuentes.

Más información:

blog SciLogs  https://www.investigacionyciencia.es/blogs/fisica-y-quimica/24/posts/el-arte-cientfico-que-me-gusta-13-jeff-koons-12688

Libro Archer, Michael (2011)”Jeff Koons One Ball Total Equilibrium Tank“, Afterall Books, Londres. Trata de los aspectos artísticos de la obra, y sólo tangencialmente sobre su realización.


CUESTIONES -NO TAN TRIVIALES- DEL DESCONFINAMIENTO . 15 (28-5-20)

28/05/2020

Cuestión 24

 Un telesilla tiene 100 sillas. Estamos subiendo sentados en una de ellas. ¿Con cuántas sillas nos cruzaremos al largo de todo el recorrido de subida?  Consideramos que en los extremos de la instalación, donde giran las sillas para cambiar de dirección, no se acumulan.

 

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 RESPUESTAS A CUESTIONES.14  (27-5-20)

 Cuestión 23

Sugerir en qué unidades se miden, y a qué equivalen en unidades del Sistema Internacional, los siguientes conceptos cotidianos:

a) densidad del tráfico

b) densidad de población

c) grados alcohólicos

d) fuerza del viento

e) altura de una nota musical

f) intensidad del tráfico

g) volumen de tráfico

Respuesta 23

Cada actividad de la existencia ha generado terminología propia, y alguna de esta trminología puede coincidir con la de otro campo. El problema se manifiesta cuando, con la misma denominación, cada campo se refiere a aspectos distintos, que a su vez pueden medirse con técnicas y unidades distintas. Ello puede dar lugar a confusiones, normalmente poco problemáticas, pero que a veces pueden tener consecuencias. Por ello es conveniente, manteniendo la terminología propia de cada campo, procurar encontrar la forma de reducirla a las magnitudes y unidades consensuadas mundialmente.

  • La fuerza del viento normalmente se refiere a la intensidad con que notamos el viento, y ello depende de su velocidad. Los meteorólogos se refieren a la fuerza del viento y la miden en km/h, es decir, se refieren a una velocidad. Sus unidades son m/s o km/h.
  • los grados alcohólicos indican la cantidad de alcohol de una bebida. En Europa (excepto el Reino Unido) se indican así: 38% vol . Indica que hay 38 mililitros (mL) de alcohol etílico puro en 100 mL del producto. En este caso se trata de un destilado. Es, pues, una concentración porcentual volumétrica, y por tanto, sin unidades en el SI. En Sudamérica se suele indicar por 38ºGL, en recuerdo a Gay Lussac, científico francés que inventó un alcoholímetro para medirlo. En los EUA usan los grados proof que son la mitad de un grado alcohólico de aquí, o sea que el número de la graduación alcohólica de un licor en EUA es el doble que aquí. En el Reino Unido usan otras graduaciones.
  • La altura de una nota musical es la frecuencia fundamental con que es percibido el sonido. Dicha percepción es no sólo la frecuencia fundamental, sino su mezcla con armónicos. En todo caso, la frecuencia es el número de ciclos por segundo de la vibración, y se mide en hercios (Hz), cuyas unidades son s-1
  • La densidad de población es el número de habitantes por unidad de área. Aquí la densidad no se refiere a un volumen, como cuando se dice que la densidad del agua es 1 kg/L. Se está hablando aquí de un valor por unidad de superficie. El número de habitantes se mide en número, y las cantidades, en el Sistema Internacional, se debería medir en moles. Por tanto, la densidad de población se debería medir en moles/m2 (!).  Pero, naturalmente, un mol de personas son 6,022*1023 individuos, con lo que la densidad de un territorio de 100 habitantes por km2 sería del orden de 0,16*10-9 attomol /m2, siendo un attomol 10-18 mol, es decir, una trillonésima de mol. El mol, que es una buena unidad para contar átomos o moléculas,  no es una buena unidad para contar individuos u objetos cotidianos…
  • La densidad, la intensidad y el volumen de tráfico pueden referirse a lo mismo o no. Para indicar la cantidad total de tráfico que ha salido o entrado a una ciudad se puede hablar del volumen de tráfico, que si se refiere a vehículos totales sería una cantidad, y la unidad del SI, por llamativo que parezca, tendría que ser también el mol, citado en la respuesta anterior. La densidad de circulación se refiere más a la ocupación de las vías, y se debería referir al número de vehículos por unidad de tiempo (el caudal global de la vía o el caudal por carril), cuyas unidades serían también mol/s.  La intensidad de circulación, por lo que oigo de los comentaristas de tráfico de los medios de comunicación, es la densidad de circulación antes mencionada. Esta confusión se extiende a los paneles indicadores de circulación de las poblaciones.

Otros conceptos, más difíciles de reducir a términos matemáticos, serían el ritmo de vida (¿el número de eventos al que uno asiste por semana?), el nivel cultural (¿la cantidad de bits de información almacenados en el cerebro y su capacidad de usarlos?), el grado de aceptación (¿la cantidad de amistades que uno tiene?) o el nivel de vida (¿ la cantidad de bienes privados o públicos disponibles?). Y tantos otros conceptos parecidos. Los sociólogos, psicólogos y economistas deberían ayudarnos en las definiciones.

Fuente: propia

Más información: “Aragó dens” (en catalán) NPQ nº 442.  https://issuu.com/colquimcat/docs/npq_442

 

Indicadores de circulación. Mezclan un concepto de densidad (denso) con un concepto de estado físico (fluído). Pero puede haber fluidos densos…


CUESTIONES -NO TAN TRIVIALES- DEL DESCONFINAMIENTO . 13 (26-5-20)

26/05/2020

Cuestión 21

Lewis Carroll inventó, en la Navidad de 1877, juegos de palabras en los que proponía pasar de una palabra a otra cambiando sólo una letra en cada etapa, y manteniendo todas las palabras intermedias con sentido. Se denominaron Word Ladders.  Por ejemplo pasar de frio a calor en inglés: COLD → CO R D → C A RD → W ARD → WAR M. En muchos aspectos de la ciencia, de la lengua, de la vida, se dan situaciones que evolucionan lentamente. En estos casos la descripción matemática de la situación debe abordarse con las técnicas de la lógica difusa https://es.wikipedia.org/wiki/L%C3%B3gica_difusa .

La cuestión: Aplicar la técnica de los Word Ladders y la lógica difusa a

a) alguna gama de productos alimentarios que tenga diversos productos intermedios entre dos productos A y B antes totalmente distintos. Por ejemplo, de agua sin gas a zumo de fruta con gas.

b) las fases de desconfinamiento que habían de ser 0, 1, 2 y 3 y van apareciendo fases intermedias: 0,5, fronteras difusas, etc.

 

 Cuestión 22

Calcular  lim(canelónR)R—>

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RESPUESTAS A CUESTIONES.12(25-5-20)

La Luna de día. Foto de la estatua de la azotea del Paseo de Gracia 88 de Barcelona, que poca gente ve por estar al lado de la casa Milà de Gaudí. 

 

 

Cuestión 20

Contra la creencia de muchos niños y algunos mayores, la Luna sale también de día, en cualquiera de sus fases. Y cuando es luna llena, puede que se dé un eclipse de Sol.  En todo caso, se ve la porción de disco lunar blanco. Pero el resto de disco no se ve, sino el cielo azul. ¿Por qué no se ve? ¿No debería verse el trozo de disco lunar negro? ¿Por qué se ve la Luna blanca y azul?

 Respuesta 20

Porque entre nosotros y la  Luna hay aire.

 

La Luna se llama Lola, el Sol se llama José

el Sol madruga y trabaja y vuelve al anochecer.

Como llega tan rendido se retira a descansar

y cuando el Sol se ha dormido sale la Luna a rondar“.

Esta es una canción de los años 50 del siglo XX, con mil versiones de letra, pero la original es esa. Este concepto de que la  Luna sale de noche es uno de los preconceptos erróneos más extendidos, que se repite sin cesar en los cuentos infantiles.  Pero evidentemente la  Luna  sale de día también.  Si no,  no habría eclipses solares.

(Nota lingüística. se escribe en mayúscula Sol y Luna en contexto astronómico, y en minúscula en todos los demás casos)

La atmósfera terrestre se ve de día de color azul más o menos intenso, y la explicación a este hecho generó un amplísimo debate a finales del siglo XIX entre los grandes de la física, Einstein incluído. Rayleigh aportó una primera explicación en 1871, a partir de la suposición de que los distintos componentes de la luz solar son dispersados (los científicos prefieren decir esparcidos) con distintos ángulos según la longitud de onda y el tamaño de las partículas las moléculas de los gases del aire). De día llegan al suelo preponderantemente las radiaciones azul y violeta.

Por tanto, de día la atmósfera es azul y se sabe por qué. Un cuerpo celeste tiene que emitir o reflejar suficiente luz para que se vea a través de la atmósfera. El Sol es lo suficientemente potente, y la Luna también cuando le toca el la luz del sol, y la vemos blanca. La parte de Luna a la que no toca el sol es negra, no refleja radiación, pero no se ve a través de la atmósfera, y el espacio que le corresponde se percibe como azul por el aire que hay entre nosotros y la Luna, que esparce la luz solar, no en línea recta.

 Fuente: propia a partir de creencia popular

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Comentarios a la respuesta a la cuestión 19 de ayer 25/5/20

 Comentario 1

Toni: Con los datos facilitados, del resultado sugerido
19:58 27-06-34 se podría permutar el 8 y el 9 y saldría un valor
18:59 27-06-34

Efectivamente, este resultado es mejor: se ganan 59 minutos.

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Comentario 2

C.C. sugiere aplicar un pequeño programa de cálculo con Phyton, y obtiene los diez primeros valores, que son los siguientes (en formato d1 d2 mes1 mes2 a1 a2 h1 h2 min1 min2)

2706341859
2706341958
2806341759
2806341957
2906341758
2906341857
2607341859
2607341958
2807341659
2807341956

Puede verse que el primer número de la lista es el sugerido en el comentario 1. El segundo es el dado erróneamente como solución en la respuesta. Y los otros valores van apareciendo por permutaciones de las cifras poco críticas, de día d2, de mes mes2, de hora h2 y de minuto min2

Este es el miniprograma:

from datetime import datetime
from datetime import timedelta
now = datetime.now()
trobats = 0
atrobar=int(input(“Claudi, quants en vols trobar? “))
dt = now.strftime(“%d%m%y%H%M”)
print(“comptem a partir d’ara: “,dt)
while trobats < atrobar:
now = now + timedelta(minutes=1)
dt = now.strftime(“%d%m%y%H%M”)
if “0” in dt and “1” in dt and “2” in dt and “3” in dt and “4” in dt and “5” in dt and “6” in dt and “7” in dt and “8” in dt and “9” in dt:
print(dt)
trobats+=1

De mis remotísimos tiempos de programación en PL1 y FORTRAN ( GO TO 1969…) recuerdo vagamente la sintaxis. Parece que simplemente es fuerza bruta en que calcula todas las permutaciones de 10 cifras distintas, incrementando minuto a minuto (timedelta) a partir de ahora (sentencia now.strftime), y busca si satisfacen el formato deseado.

 

Gracias a ambos.

 


CUESTIONES -NO TAN TRIVIALES- DEL DESCONFINAMIENTO . 11 (23-5-20)

23/05/2020

Cuestión 19

El 26 de julio de 1998, a las 15h 43 m, un reloj digital que además de dar la hora y los minutos, también indica la fecha (día, mes y año), indicaba lo siguiente: 15:43 26 07 98. En aquel momento el reloj usaba todas las cifras sin repetir ninguna.

¿Cuándo será la primera vez que vuelva a darse esta situación, a partir de ahora?

 

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 RESPUESTAS A CUESTIONES.10  (22-5-20)

 Cuestión 17

¿Qué pasa con la temperatura si en una habitación cerrada se abre la puerta del frigorífico conectado a a corriente? ¿Se calienta o se enfría?

Respuesta 17

Se calienta.

Esta es una típica pregunta que tiene que ver con el principio de conservación de la energía. Si una habitación cerrada tiene un aparato funcionando, sea el que sea, toda la energía que “consume” el aparato la transforma, más pronto o más tarde, en energía calorífica que se desprende al ambiente, y por tnato se calienta. Ello es cierto siempre, excepto los casos en que la energía eléctrica se acumulara en forma de, por ejemplo, una batería cargándose, o una electrólisis que generara gases que se acumularan. En ambos casos, una parte de la energía pasaría a forma de calor. Por tanto, siempre se calienta el ambiente.

Cuando abrimos la puerta del refrigerador, la cantidad de aire frío de su interior sale al exterior y enfría momentáneamente algo el ambiente en el punto cercano a la puerta. Se creará una corriente de aire del ambiente que entrará al interior del frigorífico por la parte alta de la puerta , se enfriará y saldrá por la parte baja de la puerta algo más frío. Por tanto, un cierto efecto de enfriamiento se da, pero limitado al entorno frontal del frigorífico. Pero para producir este efecto, el motor del refrigerador ha de seguir funcionando, más tiempo que antes, y el serpentín de la parte trasera del frigorífico seguirá enviando calor al ambiente con más intensidad que antes. La conclusión es que se calentará la habitación.

Para que el frigorífico refrigerara la habitación, se debería poner el sistema de motor y serpentín posterior fuera de la habitación. Pero entonces ese aparato se denomina aire acondicionado…

Fuente: pregunta clásica de física. En este enlace hay alguna idea interesante: https://nergiza.com/que-ocurre-cuando-abro-la-nevera-cuanto-frio-pierde/

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Cuestión 18

Una sustancia, ¿puede estar “algo” congelada?

Respuesta 18

Sí  y no. Depende de lo que entendamos por “algo”.

 

El término “algo” puede querer decir varias cosas. Si se está congelando agua pura, al ir refrigerando por debajo de su punto de congelación (0ºC, casi independientemente de la presión) se irá congelando el agua paulatinamente. No se congela instantáneamente toda, por lo que se puede decir que al cabo de un rato se ha congelado algo de agua. Pero, en sentido estricto, el agua congelaría toda, dejada el tiempo suficiente a la temperatura inferior a 0ºC.

Si se está congelando aceite comestible, es fácil ver que al enfriar se deposita en el fondo una masa blancuzca que tiene encima aceite. Se está congelando algo de aceite, y se está congelando algo el aceite.

Un aceite, cualquier aceite, cualquier grasa, comestible o no, es una mezcla de muchísimos triglicéridos distintos pero parecidos, que la naturaleza sintetiza en las plantas o en los animales. Todas estas moléculas parecidas tienen individualmente puntos de congelación distintos, por lo que la refrigeración de una de estas mezclas provoca que unos aceites, los más fusibles, congelen -cristalicen- a  unas temperaturas, y a temperaturas inferiores cristalizan otros.  A una temperatura dada habrán congelado una parte, y otra no congelará por más tiempo que lo tengamos, y este es un comportamiento distinto al del agua. Hay todo un intervalo de temperaturas entre las cuales el aceite va congelando. Por ello no existe “el” punto de fusión o congelación de un aceite,

Visualmente se observa muy bien. Este proceso se utiliza industrialmente para separar mezclas de todo tipo, también de grasas, y se denomina cristalización fraccionada. Por cierto, no hay distinción química entre un aceite y una grasa. Uno es líquido a temperatura ambiente y el otro se comporta como sólido.

La fabricación de velas a partir de parafina sigue el mismo efecto. La parafina es una mezcla de aceites no comestibles derivados del petróleo, pero mezcla al fin.

El aceite congelado mediante nitrógeno líquido es usado en restaurantes de gastronomía molecular para prepararlo en distintas formas

Fuente: propia

Izquierda. aceite parcialmente congelado. Derecha: aceite totalmente congelado