domingo, 26 de octubre de 2008

FiCiFi 2:Si los hermanos Wright levantaran la cabeza...

Pues aquí estamos de nuevo, y esta vez gracias a la película "Los cuatro fantásticos y Silver Surfer".


Debido a que en el universo de los superhéroes hay una gran facilidad para violar las leyes de la física, y a que nuestro profe Sergio nos ha pedido que aceptemos ciertas licencias, me estaba costando bastante decidir sobre qué hablar en esta entrada. Y de repente, me vino a la cabeza una vida pasada...aquella en la que yo estaba matriculado en Ingeniería Aeronáutica. Y todo cobró sentido. Porque si de algo me acuerdo, es del perfil de un ala, y la tabla de Silver Surfer ni sustenta ni leches. Así que de una forma sencilla, vamos a vencer a Silver Surfer, sin la necesidad de utilizar un cañón desintegrador. Y de paso igual alguien descubre cómo vuelan los aviones. ¡Pues al lio!!

Vamos a comenzar hablando de la Teoría de Bernoulli. Bernoulli relaciona el aumento de la velocidad del flujo del fluido con la disminución de presión y viceversa.
Esto aplicado a la aerodinámica se entiende de la siguiente manera.



En el dibujo, la V3 es mayor que la V2. Según el teorema de Bernoulli, las dos corrientes de aire en las que se divide la corriente que impacta con el borde de ataque del perfil aerodinámico,
se encontrarán en un mismo punto tras el ala. Por ello la velocidad del perfil superior es mayor que la del inferior. Esta diferencia de presión provoca que por encima se origine un área de bajar presiones, y una de altas presiones por debajo.

La Fuerza resultante recibe el nombre de Sustentación o "lift". Si la velocidad del aire es lo suficientemente grande para provocar una sustentación mayor que el peso del avión, este se eleva.

Esta es la teoría básica y la más aceptada para explicar el vuelo de un avión, si bien es cierto que hay otra teoría que explicaría el vuelo a velocidades hipersónicas (5 veces más rápido que el sonido) y en densidades de aire muy bajar, es decir, aplicado al vuelo de transbordadores espaciales.

Esta ha sido una pequeña lección sobre sustentación y vuelo de aviones. Pero si miramos fijamente la tabla de nuestro plateado amigo, veremos en nada se parece al ala de un avión.
De hecho, la idea original es una tabla de surf.


Y bien, el funcionamiento básico de una tabla de surf es simple y llanamente un trozo de madera que flota sobre el agua. Ni más ni menos. Las quillas que suelen tener en la parte trasera sirven para evitar que se derrape al tomar las olas. Pero en ningún caso una tabla de surf podría volar por el aire, a no ser que le pusiésemos un motor, alas, flaps y demás elementos sustentadores; y esto no sería una tabla de surf. Ya sé que hay que aplicar un poco aquello de "Ciencia Ficción", pero por mucho que Silver Surfer pueda propulsarse con su tabla, la tabla solo podría ir a un sitio: hacia abajo.

Por supuesto, toda esta explicación podría hacerse mucho más técnica, pero recordemos que un estudiante frustrado de aeronáutica no puede aspirar a mucho más, o al menos, no lo intenta por razones obvias.

Por esta semana, creo que ha sido suficiente. Hasta la próxima, y no olviden supervitaminarse y mineralizarse.

domingo, 19 de octubre de 2008

FICIFI 1: ¡Qué grande es ser gigante!

Hola a todos. A todos los que se dignen en leer este blog. En esta primera entrada dedicada a la asignatura “física en la ciencia ficción” me voy a dedicar, y para no complicarme demasiado por el momento, a llevar a cabo un análisis similar al realizado en clase con King Kong, pero aquí dedicado a Godzilla. Espero que os parezca entretenido. Yo por mi parte, procuraré hacerlo de la forma más correcta posible, dados mis antecedentes, aunque seguro que iré mejorando post a post. Así que al lío.



Para empezar, vayamos al inicio de todo. Me voy a centrar en el Godzilla de 1998, puesto que es la versión del monstruo que más reciente tengo. En esta, y a diferencia de las entregas originales japonesas, Godzilla tiene su origen en un dragón de Komodo que ve alterado su ¿ADN? tras unas pruebas nucleares que los franceses realizaron en el Pacífico Sur. Esto difiere ligeramente de la versión japonesa, donde Godzilla era un monstruo marino prehistórico que adquirió ciertas características gracias a un programa nuclear americano. Pero para este caso nos sirve mejor el espécimen de la película de Roland Emmerich. Sabemos que su origen es un dragón de Komodo, el saurio de mayor tamaño en el mundo.

Algunos datos sobre esta criatura que nos servirán para el análisis son los siguientes:
-longitud total: 2.5 metros
-peso: 110 Kg.


A la vez he hecho una estimación acerca de su fuera relativa, que he fijado en 2.5 veces su peso. En este caso, un dragón de Komodo estándar podría llegar a soportar 275 Kg. Así pues comencemos a divagar.


La fuerza relativa es el cociente entre el peso que es capaz de soportar un animal y su peso. Este cociente es inversamente proporcional al tamaño del animal. Quiere esto decir que dos animales idénticos en proporciones, pero diferentes en tamaños, serían muy diferentes en cuanto a su fuerza relativa. De esta forma el animal grande sería más débil que el pequeño. Y esto nos lleva al siguiente ejemplo.

Imaginemos un dragón de Komodo. Su medidas serían las arriba citadas. Ahora, y provistos de nuestra máquina “agranda cuerpos” vamos a agrandarlo hasta el doble de su tamaño, es decir, llegará a medir 5 metros. Con unos cálculos sencillos hallaremos su masa y su fuerza
Según la ley de la escala, el volumen aumenta de forma cúbica. Y como nuestra máquina es muy sofisticada, al agrandar el dragón conserva su densidad de dragón. Por lo tanto, si el animal tiene una longitud 3 veces mayor:

. Volumen final=Volumen inicial*factor de agrandamiento ^3

Puesto que se conserva su densidad, su masa también debe aumentar en esa proporción. Si el dragón original pesaba 110 Kg. el dragón aumentado pesará:

110*2^3=880 Kg

Este dragón será capaz de levantar un peso que se calcula de la siguiente manera:

Fuerza del dragón=(2.5/2)*880=110Kg.


Vamos ahora a hacer lo mismo, pero esta vez con un dragón de Komodo de 7,5 metros, es decir, 3 veces más grande:

.Masa=110*3^3=2970 Kg.

.Fuerza=(2.5/3)*2971=2475 Kg

Vemos que un dragón de Komodo que fuese 3 veces más grande de lo normal no podría aguantar ni su propio peso.


Pero hablemos ahora de Godzilla. En la película de 1998 tiene una longitud aproximada de 220 metros de la cabeza a la cola. Esto es 88 veces más grande que un dragón de Komodo. Por tanto, y haciendo cálculos rápidos, su masa es 74961920 Kg. Como es un número un poco feo, vamos a dejarlo en unas míseras 74000 toneladas. Nada que ver con las 600 toneladas de las que se habla en diversas páginas web. No me voy a meter en temas como de qué se alimenta o dónde caga, porque no soy experto en metabolismo animal, pero solo se me ocurre una expresión: ¡menudo montón de mierda!


Pero un dato más curioso, es que, haciendo una simple operación, descubrimos que los músculos y los huesos de este pobre e indefenso animal, no pueden soportar las 851 toneladas, que es aproximadamente, lo que debe pesar el anteriormente nombrado sistema excretor. En resumidas cuentas, que si algún día Godzilla ataca Oviedo…bueno, no podría moverse, así que no puede llegar.


No me quiero entretener mucho más, que ya llevo un buen rato escribiendo, pero voy a hacer un pequeño apunte acerca de los alaridos del lagarto inmóvil. En las películas, cada vez que Godzilla da un alarido, emite un sonido altamente agudo. Pues bien, de todos es sabido, y sino ahí va, que cuanto más grande es el animal, más grave es su tono de voz. Esto es debido a que la frecuencia de vibración de las cuerdas vocales es inversamente proporcional al cuadrado de su superficie. Rápidamente, aceptamos como buena la hipótesis de que un dragón de Komodo tiene una frecuencia de unos 90 Hz, Godzilla tendría lo siguiente:

.υ=90/88^2=0.011 Hz.

Y esto amigos míos, es algo inaudible para los humanos, y seguramente para cualquier ser vivo del planeta.


Con todo esto, me despido por hoy. La semana que viene más, y espero que mejor.
No olviden supervitaminarse y mineralizarse.

miércoles, 8 de octubre de 2008

Presentación

Saludos humanos. Me llamo Daniel HIdalgo y estudio segundo de psicología en la facultad de Oviedo. A lo largo de este primer cuatrimestre dedicaré el blog a la asignatura Fisica en la Ciencia Ficción.

En sucesivas entradas iré comentando anecdotas acerca de películas de ciencia ficción, comentando por ejemplo, porque Godzilla es un ser imposible. Intentaré hacerlo lo mejor y más cientificamente posible, pero siempre teniendo en cuenta que no soy físico, así que quizás mis observaciones se vean algo carentes de la rigurosa visión matemática.

En fin, que nos iremos viendo poco a poco. No olviden supervitaminarse y mineralizarse