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2
jul

Los péndulos invertidos



 

 

Si le damos la vuelta a un péndulo y en lugar de colgar un peso de una cuerda lo colocamos sobre una varilla rígida tendremos un péndulo invertido. La diferencia con un péndulo ordinario es que el invertido es extremadamente inestable. La única forma de mantenerlo en alto consiste en rectificar constantemente la posición del apoyo, igual que hace un acróbata cuando logra mantener un plato girando en lo alto de una varilla.

 

Puedes comenzar a practicar tratando de mantener el palo de una escoba (sin plato) en vertical sobre la palma de la mano. O también puedes intentar programar un sistema mecánico que automatice los movimientos, como han hecho los autores de este video.


5
may

Otros péndulos caóticos



En la exposición Puro Swing encontrarás otro péndulo caótico, formado por un péndulo ordinario de cuyo extremo cuelga otro péndulo. Puedes construir uno igual muy fácilmente, aunque tendrás que experimentar con la longitud de las dos cuerdas para buscar el sistema en el que el efecto resulta más llamativo. Para empezar, puedes trastear con este simulador virtual del péndulo doble caótico, en el que podrás modificar desde la masa de las bolas y la longitud de las cuerdas hasta el ángulo inicial del movimiento.

Otra forma de construir estos péndulos, más compleja pero también más espectacular, consiste en sustituir los péndulos por barras unidas mediante rodamientos de alto rendimiento. Esta solución, que puedes ver en el video que acompaña a esta entrada, tiene la ventaja de que mantiene todo el movimiento en el mismo plano y permite prolongarlo durante mucho más tiempo. Y si te animas a construir uno, la revista Make tiene este completo tutorial para que no te pierdas por el camino.

28
abr

Esto es un caos



En el lenguaje popular la idea del caos nos remite al desorden y la anarquía: el tráfico en una gran ciudad, los juguetes de un niño tras una tarde de diversión con los amigos, el desastre tras un bombardeo… Sin embargo, los matemáticos han tomado prestada esa palabra para describir un tipo de fenómenos que, aunque aparentan carecer de orden, en el fondo responden a unas leyes muy concretas. Las leyes del caos matemático nos permiten predecir el funcionamiento de la atmósfera, el crecimiento de las poblaciones de ratas o el desarrollo de una burbuja inmobiliaria.

Los fenómenos caóticos son tan deterministas como la caída de una pelota desde una ventana o el movimiento de los planetas, en el sentido de que podemos conocer cómo evolucionarán en el tiempo si somos capaces de medir su estado en el presente. Pero como ningún instrumento es absolutamente preciso, todas nuestras mediciones son hasta cierto punto aproximadas. Y lo que caracteriza a los fenómenos caóticos es que el conocimiento aproximado de las condiciones iniciales del sistema no basta para conocer su estado en el futuro. En estos fenómenos las imprecisiones en nuestro conocimiento del presente se amplifican en el tiempo, y las predicciones que hagamos hoy son más débiles cuanto más tiempo pase.

Un buen ejemplo de ello lo tenemos en las predicciones meteorológicas. Nuestras medidas aproximadas de la temperatura, humedad, etc. en este momento hacen posible el cálculo de esos parámetros en un futuro próximo, pero a medio o largo plazo sabemos que las predicciones serán solo papel mojado. Otro ejemplo más sencillo de fenómeno caótico lo tenemos en este sencillo péndulo compuesto que puedes manipular en la exposición Puro Swing. Una vez puesto en marcha resulta muy difícil prever cuál va a ser el siguiente brazo en dar una vuelta completa o cuándo llegará a detenerse el sistema.

 

9
abr

Del detector de mentiras al “test de la verdad”



Los restos de Marta del Castillo siguen sin aparecer. Ayer la expectación era máxima, pues se habían localizado huesos humanos en una escombrera en la que Policía decidió buscar después de aplicar al asesino confeso de la joven el denominado “test de la verdad”. Durante esa prueba neurológica, Miguel Carcaño mostró una reacción cerebral ante imágenes de dicha escombrera y afirmaciones de que la joven estaba enterrada ahí.

«Cómo esperanza para la familia está bien, cómo prueba pericial no vale para nada», había advertido ya el psiquiatra forense José Cabrera en el programa Cuarto Milenio. Y es que, aunque ahora está mucho más de moda que el polígrafo, el “test de la verdad” no tiene una fiabilidad contrastada. El inventor de la técnica defiende que cuando el cerebro procesa información conocida y relevante, en el encefalograma aparece una onda muy característica (la P300). Y que esa reacción cerebral es imposible de contener.

Así, por mucho que mientas y digas que no conoces a alguien, y que un polígrafo no detecte que estás mintiendo, el “test de la verdad” supuestamente sí mostraría que conoces a esa persona, y nunca se vería una P300 si no la conoces. Esa es la teoría. Pero la ciencia no ha demostrado ese vínculo entre la onda cerebral y el reconocimiento de personas, objetos lugares. Sin embargo, la P300 tiene utilidad en la investigación científica de disfunciones cerebrales relacionadas con la depresión, la drogadicción a los trastornos de ansiedad.

Aunque la esperanza de los investigadores y de la familia de Marta del Castillo se apoyase en un test controvertido, al final llegó la ciencia forense con la realidad: los restos hallados son de hace mucho más tiempo que los 5 años transcurridos desde el asesinato de la joven sevillana.

8
abr

Péndulos gigantes



La creciente obsesión por la seguridad puede haber desterrado los columpios gigantes de nuestros parques, pero todavía hay lugares en los que podemos sentir el vértigo de balancearnos a gran altura. En el Parque Nacional de Chicamocha, en Chile, se ha construido uno que tiene parte de su recorrido sobre un gran acantilado. ¿Conoces algún otro columpio similar? ¿Puedes imaginar en qué otros lugares merecería la pena construir un columpio de este tipo?

Por otra parte, en las ferias es habitual encontrar una atracción basada en un barco oscilante, en sus variantes vikinga, bucanera, etc. Al contrario que los péndulos ordinarios, que se parecen más al ideal de una masa puntual suspendida de un hilo muy ligero, el barco de las atracciones tiene un tamaño notable y el sistema de suspensión pesa bastante. Aún así, ¿Sigue comportándose como un péndulo ideal? ¿En qué condiciones? ¿Cuál es la atracción que da más miedo? ¿Por qué?

18
mar

Péndulos acoplados



Una de las propiedades más interesantes y desconocidas de los péndulos es que su comportamiento periódico se mantiene si logramos conectar varios de ellos. En la exposición Puro swing hay varios de estos péndulos acoplados de formas distintas. Una de las cosas que puedes observar allí es que si pones a andar uno de los péndulos, su energía acabará transmitiéndose al otro, que llegará a balancearse aunque no lo hayas tocado.

El más espectacular de ellos está construido como un columpio doble, en el que cada asiento cuelga de una barra que a su vez puede cabecear permitiendo la transferencia de energía entre uno y otro columpio.

 

 

24
feb

El botafumeiro



La primera referencia al botafumeiro de la Catedral de Santiago de Compostela aparece en el famoso Códice Calixtino del siglo XII. Sin embargo, la cita no se encuentra en el cuerpo del texto, sino en una nota añadida a comienzos del siglo XIV en uno de los márgenes. Teniendo en cuenta que existe un documento de finales del siglo XIII que menciona un candelabro en la misma posición que actualmente ocupa el botafumeiro, pero del que no se dice que se utilizase como inciensario móvil, puede deducirse que a historia del aromático péndulo de la catedral compostelana arranca entre finales del XIII y comienzos del XIV. Casi tres siglos antes de que Galileo comenzase sus trabajos sobre el péndulo.


La cuerda de la que pende el botafumeiro pasa por un par de poleas situadas en lo alto de la Catedral y luego desciende hacia el suelo, donde es sujetada por un grupo de tiraboleiros. Esto lo convierte en un péndulo muy singular, ya que la longitud de la cuerda decrece cuando se tira de la soga y aumenta cuando ésta se suelta. Y son precisamente los tirones acompasados los que inyectan energía al botafumeiro, permitiéndole ascender a unos 20 metros del suelo y alcanzar, a su paso por la vertical, 70 km/h.


Observando el video que acompaña estas imágenes, ¿podrías deducir en qué momento se debe tirar de la cuerda para aumentar la amplitud de las oscilaciones del botafumeiro? ¿Qué tipo de energía se le proporciona al botafumeiro cuando se tira de la cuerda? ¿En qué otro tipo de energía se convierte posteriormente? ¿Tienen el mismo período todas las oscilaciones del botafumeiro? ¿Cuánto tarda en hacer una oscilación completa cuando está arrancando? ¿Y cuando alcanza su máxima amplitud?¿Cómo hacen los tiraboleiros para detenerlo?

 

 

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