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.

www.sabercurioso.com

Un huracán, ciclón o tifón —diferentes nombres para lo mismo— es un fenómeno meteorológico consistente en grandes masas de aire que circulan a gran velocidad en forma de espiral y que se desplazan sobre la superficie terrestre. Su diámetro crece a medida que avanza apartándose de las zonas de calma tropicales, donde suele tener origen.

Los mecanismos de formación y mantenimiento de un huracán son complejos pero, en esencia, para que se forme un huracán es necesario:

• que exista una temperatura superior a los 28ºC , lo que permite que el agua del océano comience a evaporarse rápidamente, a subir y a condensarse en forma de nubes en las capas superiores donde la temperatrura es menor.
• que haya la suficiente humedad para que el proceso sea continuado y se cree un centro de baja presión y de gran proyección vertical.
• que exista una contínua entrada de aire frío en las capas altas proveniente de vientos suficientemente débiles como para no romper el proceso.

Entonces, la presencia de viento cálido cerca de la superficie del mar facilita la evaporación y la rápida ascensión, lo que origina una presión negativa que arrastra al aire en forma de espiral hacia adentro y arriba, permitiendo que continue el proceso de evaporacion. La rotación de la Tierra es la que le da el movimiento circular al sistema, que comienza a girar y a desplazarse como un gigantesco trompo.

Este giro es en sentido antihorario en el hemisferio norte y en sentido horario en el hemisferio sur.

Pero… ¿por qué es así? ¿en qué influye la rotación del planeta?

La Tierre gira y con ella la atmósfera que la envuelve. La velocidad de giro o velocidad angular es la misma en el ecuador que en los polos, pero la velocidad lineal no: es mucho mayor en el ecuador. La relación entre ambas se expresa en la siguiente ecuación: v=w.r (a la misma velocidad angular la velocidad lineal es mayor cuanto mayor sea el radio o distancia al eje de giro). Así la velocidad tangencial del aire del ecuador es mayor a la del aire de cualquier otro paralelo. La diferencia de estas velocidades actúa como una sola sobre el aire más pesado y denso que rodea la zona de baja presión e imprime el sentido de giro al huracán: antihorario en el hemisferio norte y horario en el hemisferio sur. Como si en el trompo mencionado con anterioridad liásemos la cuerda en un sentido de giro u otro.

Tanto la rotación, como el desplazamiento sobre la superficie, como la velocidad se explican por el llamado efecto Coriolis.

Este efecto, descrito en 1835 por el científico francés Gaspard-Gustave de Coriolis, es la aceleración relativa que sufre un objeto que se mueve dentro de un sistema de referencia no inercial en rotación cuando varía su distancia respecto al eje de giro. En el caso de una esfera en rotación, los movimientos de un objeto sobre los meridianos resultan afectados por esta fuerza ficticia, ya que dichos movimientos reducen o hacen crecer la distancia respecto al eje de giro.

Nota sabionda: El efecto Coriolis afecta a cualquier móvil que se desplace sobre la superficie terrestre. Son clásicos los ejemplos con disparos de un obús cuya trayectoria se ve desplazada por el giro del planeta, pero es un ejemplo más práctico las correcciones que han de hacer los pilotos para que la trayectoria de sus vuelos no se vea afectada. Aquí se pueden ver unos videos alusivos al tema.

Nota sabionda: El efecto Coriolis es muy débil y solamente se muestra en enormes masas de líquidos y gases como los océanos y la atmósfera, afectando a los vientos y a las corrientes de forma significativa. Es falso, pues, que afecte a la forma de vaciarse los retretes como se afirma. El agua no forma remolinos en un desagüe en sentido antihorario en el mehisferio norte y en sentido horario en el hemisferio sur. La manera en que el agua se va por el sumidero depende de la forma del recipiente, de la situación y tamaño del sumidero y de otros factores similares.

www.sabercurioso.com

Entrada elaborada a partir de la información ofrecida aquí, aquí, aquí y en otros sitios más.

¿Por qué las ruedas de un coche, en ocasiones, parecen girar hacia atrás? Como también parecen girar hacia atrás las aspas de un ventilador o las hélices de un avión. ¿Eh? ¿Por qué?

No es habitual observar este fenómeno a simple vista, pero sí que es frecuente hacerlo en películas, ya sea de cine o televisión.

Y eso es porque las películas simulan el movimiento con una rápida sucesión de imágenes fijas que difieren mínimamente de la anterior. Es decir, la posición de un objeto varía respecto al fondo en cada toma fija sucesiva, y al pasarlas unas tras otras en rápida sucesión, se consigue la ilusión de que hay un movimiento continuo.

Si la velocidad de rotación hace que el aspa (o tapacubos de la rueda) coincida en la misma posición en las sucesivas imágenes fijas, dará la sensación de que no se mueve.

Ahora bien, si el intervalo entre la llegada de aspas no coincide con el intervalo de la cámara —o con un múltiplo de él— dará la impresión de giro hacia adelante o hacia atrás.

Y lo que nos ocupa: la ilusión de movimiento hacia atrás se produce cuando la velocidad de rotación es tal que, entre el intervalo que media entre cada toma, cada aspa se mueve hasta casi la misma posición que ocupó en la toma anterior. De tal manera que en cada imagen fija muestra una posición más retrasada que en la anterior, dando la sensación de que la rotación se produce en sentido inverso.

La primera montaña rusa de la que se tiene noticia se instaló en 1815 en el parque de atracciones parisino conocido como Tívoli.

Desde entonces este tipo de atracción, que siempre ha gozado del favor del público, ha ido superándose continuamente en velocidad, altura y giros encadenados.

Básicamente, el funcionaniento de estos ingenios se centra en un arrastre que coloca el coche o tren de coches en una altura determinada. A partir de ese momento su movimiento se basa en la conversión de la energía potencial acumulada en energía cinética, nuevamente en potencial al subir y nuevamente en cinética al bajar, hasta que el rozamiento acaba disipando esa energía y la vagoneta se detiene gracias a unos frenos.

Varias de estas montañas rusas son conocidas por algún dato en particular. Entre ellas podemos destacar:

Cyclone
Astroland Park. Coney Island (EEUU)
Inaugurada en junio de 1927 y remozada en junio de 1975. Compacta estructura metálica y vías de madera. La más copiada de todas, pues unos siete clones operan actualmente en los EEUU, Europa y Japón. Realiza 6 giros de 180º, 12 caídas y 16 cambios de dirección a una velocidad de 100 km/h.

Dragon Khan
Port Aventura. Salou (España)
Inaugurada en mayo de 1995. Única montaña rusa del mundo con 8 inversiones y una bajada a 110 km/h.

Colossos
Heide Park. Soltau (Alemania)
Construida en el año 2001 completamente de madera, tan solo mantiene acero en los perfiles de la vías. Altura máxima de 60 m y velocidad máxima de 120 Km/h con una caída de 58m con una inclinación de 60º.

Aunque en la actualidad la montaña rusa más alta y más rápida del mundo se encuentra en el parque de atracciones de Six Flags Great Adventure en Jackson, Nueva Jersey. Inaugurada el 20 de mayo de 2005, King Da —que así se llama la atracción— alcanza los 135m de altura y los 208 km/h, con una transición de 0 a 208 km/h en 2,5 segundos.

Esta montaña rusa no tiene la tipica subida en cadena sino que se autopropulsa en la salida para obtener la velocidad justa que le permita coronar el punto más alto para después caer.

Es realmente impresionante, como se puede apreciar en el video.

Nota sabionda: El nombre de montañas rusas tiene su origen en laderas artificiales —aún existentes en la actualidad— construidas en muchos parque de Rusia para que, tras las nevadas, la gente pudiera deslizarse en sus trineos y que en ruso reciben el nombre de gory, ‘montañas’ o ledyanya gory, ‘montañas heladas’. Curiosamente, las montañas rusas reciben en ruso el nombre de amerikanskie gory, ‘montañas americanas’. 

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.

El movimiento de giro sobre sí mismo —en sentido inverso a las agujas del reloj, esto es de Oeste a Este— que realiza la Tierra, recibe el nombre de movimiento de rotación.

Es un movimiento efectuado a lo largo del eje terrestre y cuya duración es de 23 horas con 56 minutos y 4 segundos.

La velocidad angular o de giro de nuestro planeta se traduce en una velocidad lineal de 1666 km/h en la línea del ecuador.

Pero no podemos sentir esa velocidad de vértigo porque formamos parte del mismo sistema. Es decir, nos encontramos en movimiento al igual que el planeta. Y como la velocidad de giro es constante, no hay aceleraciones ni desaceleraciones que nos den sensación de movimiento.

Tampoco percibimos el movimiento cuando viajamos en coche, tren o avión y se mantiene una velocidad constante sin sacudidas. Podemos, por ejemplo, lanzar un objeto de un asiento a otro de igual manera que lo haríamos fuera del vehículo, o, también por ejemplo, podríamos jugar al billar o al ping-pong en un tren bala (de éstos que minimizan el rozamiento) al igual que lo haríamos en tierra firme.

Otra cosa sería que la Tierra detuviese su movimiento de rotación en seco. Si tal cosa pudiese ocurrir, el Principio de Inercia o Primera Ley de Newton que dice: “si un cuerpo está en reposo o en movimiento rectilíneo uniforme, permanecerá en ese estado, hasta que una fuerza actúe sobre él”, se encargaría de lanzarnos al espacio a la velocidad de 1666 km/h si nos encontrásemos sobre la línea del ecuador.

Nota sabionda: El núcleo de la Tierra —compuesto fundamentalmente de hierro— rota algo más rápido que el manto y la corteza terrestres. Este fenómeno conocido como súper rotación es de entre 0,3 y 0,5 grados cada año (lo que significa que en unos 900 años el centro de la tierra habrá completado una rotación más que el resto del planeta). Aquí está la explicación de por qué la Tierra puede generar un campo magnético.

Respuesta a una consulta de Daniela

Cuando los patinadores sobre hielo evolucionan sobre la pista, es habitual ver como realizan giros sobre sí mismos. Aumentan y disminuyen la velocidad de giro a voluntad, creando bonitas figuras.

¿Cómo lo hacen?

Cuando el patinador se impulsa —aplicando una fuerza durante una determinada fracción de tiempo— consigue un movimiento. El esfuerzo a realizar será directamente proporcional a la masa a desplazar y a la velocidad que queramos obtener. Así, a mayor peso mayor fuerza será necesaria. Como también lo será si queremos una mayor velocidad.

Como su masa es la misma a lo largo de todo el ejercicio en la pista, parece claro que la fuerza se transforma en movimiento sin que la masa juegue un papel importante. Y esto es así cuando hablamos de movimiento lineal (en linea recta), pero no cuando nos referemos al movimiento circular.

El movimiento de rotación no tiene que ver sólo con la masa y con la velocidad: también es muy importante la distancia entre la masa y el eje de giro.

Supongamos que hacemos girar una honda sobre nuestra cabeza a razón de una vuelta cada 2 segundos. Si alargamos la cuerda —alejando así el peso— y queremos que siga dando la vuelta completa en el mismo tiempo, es obvio que la velocidad habrá de ser mayor, porque la circunferencia ahora descrita es mayor.

Esto se resume en la siguiente fórmula velocidad lineal=velocidad angular x radio, que se lee como sigue: la velocidad angular es directamente proporcional a la velocidad angular e inversamente proporcional al radio de la circunferencia descrita. Y los patinadores la aplican de la siguiente forma:

Todo ello con el mismo impulso y manteniendo una misma velocidad lineal. Unos maestros.