Seguro que a más de un curioso le ha llamado la atención la considerable diferencia de tamaño de las ruedas de algunos tractores y se ha preguntado por qué esto es así.

Un tractor es un vehículo automotor que, como su propio nombre indica, produce tracción. Y está concebido para arrastrar arados, rastrillos y otros aparatos agrícolas o para tirar de remolques gracias a que sus ruedas se adhieren fuertemente al terreno.

La mayoría de ellos utiliza tracción a las cuatro ruedas para poder moverse por los accidentados terrenos en los que son necesarios y los perfiles de éstas son muy anchos —igual que ocurre con los vehículos todoterreno— para poder agarrarse mejor al suelo y no derrapar frecuentemente.

Ahora bien, para proporcionar la enorme fuerza de tracción que se les exige, los tractores deben tener mucha potencia, lo que se traduce en vehículos de gran peso. Si la superficie de contacto con el terreno fuera muy reducida, el peso se concentraría en poco espacio y su rendimiento se vería notablemente reducido. La solución es colocar unas ruedas no solamente más anchas sino más grandes, distribuyendo así su peso sobre una superficie mayor.

Pero ¿qué pasa cuando el tractor tira de un remolque? Si tanto las ruedas delanteras como las traseras fueran del mismo tamaño existiría el peligro de que un remolque muy pesado presionara al tractor hacia abajo por su parte posterior provocando que las ruedas delanteras perdieran contacto con el terreno. Pero con unas ruedas traseras mucho mayores el tractor puede soportar mejor el peso del remolque y se evita el problema.

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Para el salto de esquí, el esquiador debe subir una gran altura que puede superar los 100 metros y dejarse caer por una empinada pendiente para ganar velocidad antes de elevarse por los aires.

Para que el salto alcance la mayor longitud posible es muy importante la postura que adopte el cuerpo del saltador, que debe estar inclinado hacia delante en la dirección del salto para ofrecer un perfil más aerodinámico.

También se han de mantener los esquies algo oblícuos respecto a la dirección del vuelo, para conseguir el efecto —similar al que consiguen los aviones con sus alas ligeramente inclinadas— de mantenerse en el aire.

Esta posición algo volcada de los esquíes hace que el aire circule más rápido por encima que por debajo, y esta diferencia de velocidad provoca que por encima del plano aerodinámico se origine un área de baja presión, mientras que por debajo aparecerá, de forma simultánea, un área de alta presión. Como resultado, estas diferencias de presiones por encima y por debajo de los esquíes provocan que la baja presión lo succione hacia arriba, creando una fuerza de levantamiento o sustentación, como si estuviera suspendidos en un colchón de aire.

Cuanto mayor sea la velocidad mayor será la diferencia de presiones y el salto durará más tiempo.

Como el saltador no dispone de más impulso que la aceleración que le proporciona el trampolín, el rozamiento del aire le hace ir perdiendo velocidad y la fuerza de la gravedad acaba poniendo fin a su vuelo.

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Que las plantas consiguen el agua y los nutrientes del suelo por medio de las raíces, que llevan este material —savia bruta —a través del tallo hasta las hojas, que allí realizan la fotosíntesis gracias a la clorofila y la luz solar y que distribuyen los azúcares y aminoácidos obtenidos —savia elaborada— por toda la planta, es algo más o menos sabido.

Pero ¿cómo hacen para transportar el agua con las sustancias disueltas? ¿se mueven? ¿se contraen? ¿hay alguna especie de mecanismo de bombeo?

 Una vez el agua se introduce por las raíces penetra en un sistema de células interconectadas que forman el tejido de la planta y que se extienden desde las mismas raíces hasta las hojas a través del tronco o tallo y de las ramas. Este tejido leñoso, llamado xilema, está formado por varios tipos de células. Unas de ellas son alargadas y estrechas y poseen cavidades abiertas en los extremos superior e inferior, acoplándose unas a otras como una tubería para permitir el paso del agua. Así el agua se desplaza de una célula a otra cuando existe entre ambas una diferencia de presión, pero como hablamos de unas células muertas no pueden participar de forma activa en el bombeo del agua.

Entonces debemos suponer que las células vivas de las raíces generan altas presiones. Y aunque esta situación se da en cierta medida, no es el mecanismo más importante. La principal causa la encontramos en la evaporación de las moléculas del agua a través de las hojas.

Ocurre que las moléculas de agua tienden a unirse unas con otras merced a las cargas eléctricas en lo que se conoce como fuerza de cohesión. Y cuando una molécula se evapora a través del poro de una hoja, se ejerce un pequeño empuje a las moléculas adyacentes que reduce la presión en las células leñosas y atrae agua de las células contiguas. Este efecto de llamada se extiende por todo el trayecto hasta las raíces.

El ascenso de savia bruta se ve favorecido también por el reducido tamaño de los vasos leñosos a los que se adhieren las moléculas de agua, pues éste es más eficaz cuanto menor es el diámetro del vaso. Es lo que se conoce como ascenso por capilaridad.

Podríamos concluir que el mecanismo de transporte funciona —como el resto de la planta— con energía solar.

Resumiendo. La planta transporta el agua desde el suelo hasta su parte aérea por medio de los siguientes mecanismos:

Nota sabionda: Una molécula de agua es un dipolo, y se une a otras mediante puentes de hidrógeno. Estas atracciones intermoleculares producen una elevada cohesión pudiendo soportar presiones negativas de hasta 140 kg/cm2 sin que se interrumpa la columna de savia bruta.

Nota sabionda: La savia elaborada es transportada en cualquier dirección por los vasos liberianos que corren paralelos y asociados a los vasos leñosos. Al tener mayor concentración de nutrientes se provoca por ósmosis la captura de agua del xilema o de las células parenquimáticas de los alrededores. Así se transportan los nutrientes que son extraídos paulatinamente por las células que lo necesitan, haciendo que la concentración de nutrientes disminuya y que el agua regrese al xilema.

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¿Quién no ha agitado una lata de refresco para que salga el gas a presión cuando alguien la abra? ¿Quién no ha experimentado que una bebida gaseosa “pierde fuerza” después de agitarla? ¿Quién no ha visto a los campeones de fórmula uno agitar esas grandiosas botellas de cava y rociar a los presentes con un gran surtidor?

Los refrescos carbonatados contienen dióxido de carbono a presión. Al igual que el champagne y otras bebidas espumosas.

Si el líquido se consume con cuidado, el gas disuelto tarda mucho tiempo en escapar, porque le cuesta hacerlo de un líquido en reposo debido a la tensión superficial. Precisa de una cantidad de energía bastante grande por molécula de gas para lograr romper esa tensión y formar una burbuja.

Pero la dificultad se centra en el estadio inicial, pues una vez formada la burbuja se necesita una menor cantidad de energía por molécula para que éstas se desprendan del líquido y expandan la burbuja.

Pero cuando se agita el envase o se sirve deprisa en un vaso, se introducen gran cantidad de burbujas de aire en el líquido y el gas disuelto puede vaporizarse con más facilidad uniéndose a estas nuevas burbujas que formando nuevas. Son estas burbujas surgidas por turbulencia las que ofrecen una vía rápida de escape para el gas.

Una vez el gas abandona el líquido queda atrapado en el envase, y como el espacio libre es limitado, aumenta la presión.

Y cuando se abre el envase, explosiona rociando de líquido y espuma.

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Durante una tormenta con componente eléctrico son abundantes los rayos, que son unas poderosas descargas eléctricas que se producen entre dos puntos con diferente potencial, sea entre nube y nube o entre nube y tierra.

Esta diferencia de voltaje se debe sobre todo a las diferentes velocidades de ionización de los componentes de los gases que forman dichas nubes, y la propia ionización de estos componentes se debe al efecto de la luz solar y a la diferencia de temperaturas entre los distintos estratos de la nube.

Este comportamiento explosivo de la súbita descarga eléctrica, crea un tubo de vacío parcial a lo largo de la trayectoria de menor resistencia seguida por los electrones. El aire situado en el interior del tubo se calienta y alcanza temperaturas de 25.000 a 30.000º C y se expande rápidamente en unas pocas millonésimas de segundo produciendo una gran presión en el canal que puede ser mayor de 100 atmósferas; pero al mezclarse con el aire frío del entorno baja bruscamente de temperatura y se contrae, lo que da como resultado una perturbación sonora característica: el trueno, que hace vibrar el tubo como la piel de un tambor, resonando y retumbando. Comportándose más como una onda de choque que como una onda de sonido típica.

Supongamos que acabamos de hervir unas patatas. Ahora viene la tediosa tarea de pelarlas.

Están muy calientes… la piel sale a pequeñas tiras y se rompe contínuamente… siempre quedan pequeños pedacitos de piel en la patata…

Pero esto se acabó siguiendo las instrucciones del siguiente vídeo:

Resumiendo los pasos son:

1. realizar un ligero corte con el cuchillo marcando la línea de separación.
2. hervir la patata.
3. introducirla en agua muy fría.
4. esperar unos 5 segundos.
5. separar la piel en dos mitades.

El frío afecta más rápidamente a la piel que a la propia patata, las moléculas de agua reducen su velocidad al bajar la temperatura y disminuye la fuerza de adhesión entre la piel y la patata.

Curioso ¿no? Y útil. La de tiempo que se ahorra.

Y siguiendo con el tema, de añadido un vídeo que nos enseña a pelar un huevo duro. De una manera diferente y muy, muy curiosa.

La piel de los dedos, las palmas de las manos y las plantas de los pies reciben el nombre de piel de rozamiento. Y esto es así porque esta piel carece de folículos pilosos y de glándulas grasas y presenta unos relieves epidérmicos o estrías que facilitan el asir objetos y el caminar.

Estas estrías de rozamiento —también llamadas crestas papilares— se componen de hileras de poros sudoríparos que transpiran constantemente. Y esta transpiración mezclada con grasas de otras parte del cuerpo pasa a la superficie de otros objetos cuando los tocamos. El dibujo de las estrías de fricción que se transfiere es lo que se conoce como huella latente.

Estas impresiones latentes no se observan a simple vista, por lo que se han de “revelar” de algún modo para incrementar su visibilidad y contraste.

El método más frecuente para revelar huellas sobre materiales no porosos, consiste en la utilización de un polvo dactilar para realzarlas.

Este polvo se puede componer de muchos ingredientes distintos que pueden variar según la fórmula escogida, pero suelen contener esencia de trementina, óxido férrico negro y pigmento negro de hollín.

Se aplica sobre la superficie escogida con un pincel y el polvo se adhiere de forma mecánica al aceite y demás componentes húmedos de la huella latente, con lo que ésta se torna visible y deviene apta para su tratamiento.

Así se puede, de entrada, clasificarla en uno de los cuatro tipos de huellas dactilares existentes:

Nota sabionda: La forma y las características de las huellas dactilares se forman antes de nacer y permanecen inalterables hasta el momento de la muerte. A menos que se dañen, corten o lesionen hasta el punto de formar una cicatriz.

Nota sabionda: Son diferentes para cada individuo, incluso son diferentes las de los gemelos idénticos. Las crestas papilares se forman desde muy temprano, entre el tercer y cuarto mes de embarazo y su patrón va a depender tanto del genoma como del ambiente. Al formarse la piel del feto en el útero materno, queda expuesta a diferentes condiciones tales como la presión de otras partes del cuerpo, los movimientos y la posición de éste en el útero, la nutrición, la presión sanguínea…. lo que hace imposible que se repitan las circunstancias que dan lugar al dibujo final.

Nota sabionda: La función de las crestas y los surcos es la de hacer la piel rugosa en manos y pies para agarrar objetos y que sea mucho más difícil que éstos se deslicen. Esto sigue siendo útil en la actualidad para nuestras manos, pero ya no cumple ninguna utilidad en nuestros pies. Otro vestigio más de nuestro pasado arbóreo donde los pies eran imprescindibles para sujetarse a las ramas. De hecho, los monos y los koalas tienen también huellas dactilares.

Un estornudo es un acto reflejo que consta de una inspiración prolongada seguida de una expiración violenta y ruidosa.

Parece que estornudar es un acto muy sencillo, pero en realidad es un complicado proceso en el que intervienen muchas partes del cuerpo. Es imposible estornudar a voluntad, pues no se puede desencadenar el proceso de manera voluntaria. Por contra, sí que se puede reprimir parcialmente —no sin cierto esfuerzo— aunque no es recomendable hacerlo.

Pero, antes de seguir… ¿por qué estornudamos?

La nariz es el purificador de aire del organismo. Al entrar por la nariz el aire se calienta, se humidifica y se filtra, para llegar a los pulmones lo más cálido, húmedo y limpio posible. Claro que, en ocasiones, el filtraje no es suficiente y se desencadena el mecanismo del estornudo. Esto ocurre cuando:

En estas circunstancias las células nerviosas de los tejidos nasales se excitan y envían impulsos al tallo encefálico —sección del cerebro que controla los actos involuntarios— y éste reenvía las señales a los músculos pectorales, a los abdominales y al diafragma, que contraen los pulmones en un espasmo. Los músculos de la faringe también se contraen evitando que el aire expulsado penetre en la boca y facilitando que salga por la nariz.

Gracias a este mecanismo de defensa del sistema respiratorio, nuestro cuerpo expulsa las sustancias perniciosas para nuestro organismo mediante un chorro de aire a presión a través de las fosas nasales.

Nota sabionda: El aire expulsado por la nariz al estornudar puede alcanzar los 160 km/h.

Nota sabionda: Es muy difícil mantener los ojos abiertos mientras se estornuda, ya que los nervios que controlan los ojos y la nariz se encuentran relacionados y un estímulo en uno de ellos a menudo produce una respuesta en el otro. También es casi imposible estornudar sin mover la cabeza, ya que este movimiento hacia adelante ayuda a expulsar las sustancias irritantes.

Nota sabionda: Los estornudos fóticos son aquellos que se producen cuando una fuente de luz brillante y repentina nos provoca el estornudo. Al parecer son fruto de la estimulación de la mucosa nasal por la radiación ultravioleta.

Bueno, si no lo fuera no estaríamos aquí haciéndonos esa pregunta. O, si estuviéramos, nuestra biología sería muy diferente y a saber de nuestros procesos mentales.

Quizá la pregunta debería ser formulada de otra manera: ¿Por qué podemos respirar nuestra atmósfera y no otras? Tampoco. La podemos respirar porque hemos evolucionado de acuerdo a ella y no a la de los otros planetas.

Y qué tal… ¿Por qué la atmósfera tiene una proporción importante de oxígeno y no un predominio de amoniaco, metano, dióxido de carbono y otros gases, como en otros planetas del Sistema Solar?

Para responder a esto, nada mejor que empezar por el principio.

Según los astrónomos, los planetas tuvieron su origen en torbellinos de gas y polvo interestelar constituidos por los diversos elementos presentes en el cosmos. La composición de estas nubes —al igual que la del cosmos— era de un 90% de hidrógeno, un 9% de helio y el restante 1% incluía todos los demás elementos: principalmente neón, oxígeno, carbono, nitrógeno, carbón, azufre, silicio, magnesio, hierro y aluminio.

Las fuertes presiones gravitatorias amalgamaron aquellos elementos dando lugar a los globos sólidos. Así la Tierra surgió, principalmente, de una mezcla rocosa de silicatos y sulfuros de magnesio, hierro y aluminio, cuyas moléculas se mantenían firmemente unidas por fuerzas químicas. Claro que, durante este proceso, una serie de gases quedaron atrapados mediante uniones químicas débiles.

A medida que aumentaba la presión se hizo más violenta la acción volcánica y muchos gases fueron expulsados. Aunque el hidrógeno combinado con otros elementos —con oxígeno para formar agua, con nitrógeno para formar amoníaco o con carbono para formar metano— permaneció, las moléculas de hidrógeno y los átomos de helio y neón, al ser demasiado ligeros para ser retenidos, escaparon rápidamente. La mayor parte del vapor de agua se condensó y formó un océano y la atmósfera de la Tierra quedó constituida entonces por: vapor de agua, amoníaco, metano y algo de argón.

La atmósfera de los planetas interiores comenzó a evolucionar químicamente gracias a los rayos ultravioletas del cercano Sol, que rompieron las moléculas de vapor de agua en hidrógeno y oxígeno. Aunque el hidrógeno escapó, el oxígeno fue acumulándose y combinándose con amoníaco y metano. Con el primero formó nitrógeno y agua y, con el segundo, anhídrido carbónico y agua. Poco a poco, la atmósfera de los planetas interiores pasó de ser una mezcla de amoníaco y metano a una mezcla de nitrógeno y anhídrido carbónico.

La posterior acción de los rayos ultravioleta sobre el vapor de agua hace que se vaya acumulando oxígeno libre que posteriormente se transforma en ozono. Este ozono actúa de barrera al absorber la mayor parte de la radiación ultravioleta. Aquella que logra atravesar la capa de ozono en la alta atmósfera y romper las moléculas de agua más abajo es muy escasa, con lo cual se detiene la evolución química de la atmósfera y se convierte en estable.

Pero en la Tierra apareció un hecho nuevo que rompió la estabilidad: el desarrollo de un grupo de formas de vida capaces de utilizar la luz visible para romper las moléculas de agua. Como la capa de ozono no intercepta la luz visible, el proceso de la fotosíntesis podía proseguir indefinidamente, consumiendo anhídrido carbónico y liberando oxígeno.

Así, pues, hace 500 millones de años, la atmósfera empezó a convertirse en una mezcla de nitrógeno y oxígeno, que es la que existe hoy, y es la que respiramos.

Nota sabionda: Las atmósferas de los planetas exteriores, alejados de la luz solar, están formadas de vapor de agua, amoníaco, metano y algo de argón. Además de hidrógeno , helio y neón, que no escaparon porque estos planetas tienen la masa suficiente como para retenerlos.

Nota sabionda: Marte y Venus tienen hoy día atmósferas compuestas por nitrógeno y anhídrido carbónico, mientras que la Tierra debió de tener una parecida hace miles de millones de años, cuando empezó a surgir la vida.

¿Por qué se resquebraja en esa característica estructura de gravilla en vez de romperse en mil pedazos cuando recibe un impacto?

Cuando recibe un impacto de un objeto más o menos pequeño se entiende: una piedra, un guijarro, algún pequeño objeto que pudiese impactar a gran velocidad contra él. Porque si nos liamos a mazazos se rompen todos.

A los curiosos nos interesa saber ¿por qué no se hacen añicos ni saltan en pedazos por los aires al recibir un fuerte golpe? ¿por qué se resquebrajan en fragmentos tan pequeños? y lo más importante ¿cómo hacen los fabricantes para conseguir que tengan este comportamiento?

Prevenir la dispersión de fragmentos es relativamente sencillo: el parabrisas del automóvil se compone de tres láminas, por lo que recibe el nombre de laminado. Las dos exteriores son de vidrio y la interior de un plástico elástico, normalmente polivinil butiral (PVB), que puede mellarse y deformarse sin llegar a romperse.

Cuando un proyectil golpea el parabrisas, los fragmentos de vidrio permanecen adheridos a la interlámina de plástico en lugar de desprenderse y salir volando por los aires.

Como los vidrios de los parabrisas deben ser más fuertes y resistentes que las lunas convencionales, son sometidos a cargas y tensiones con el fin de robustecerlos. El método del temple térmico es el utilizado para conseguir el vidrio tensionado o temperado.

Consiste en lo siguiente: tras haberle dado forma y mientras aún está a temperatura elevada, las superficies —y sólo éstas— son enfriadas instantáneamente por lo que se endurecen de inmediato. Con esta acción se consigue fijar y encerrar la estructura molecular del vidrio caliente, con una disposición más dilatada que a temperatura ambiente. A continuación se enfría lentamente toda la luna de vidrio por lo que toda la estructura se contrae, incluido el interior que se comprime y alcanza la estructura más prieta propia de la temperatura ambiente.

Es esta combinación de tensiones y compresiones opuestas que quedan atrapadas en el interior, las que fortalecen la estructura. Y es esta energía energía reprimida la que se liberará en el preciso instantre en que el vidrio se agriete, esparciendo la fractura rápidamente por toda la superficie como una reacción en cadena.

Consiguiendo con todo ello que, en caso de colisión o impacto, no entren fragmentos de vidrio al interior del vehículo, lo que redunda en beneficio de los ocupantes y mejora notablemente el nivel de seguridad.