29 de febrero de 2008

Breve historia del ferrocarril

Historia de la ciencia
El caballo se vuelve de acero
Por Ricardo Santiago Katz (*),
especial para Agencia NOVA.
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Un 22 de febrero de 1804, para las carrozas de caballos había llegado el momento de la jubilación. El futuro del transporte de mercancías y de personas se llama locomotora: un vehículo que da grandes resoplidos empujado por un motor de vapor.

La idea de aplicar a una carroza sin caballos el motor de vapor se ha ocurrido a un mozo de 35 años de edad, Richard Trevithick. Tras varios años de pruebas y experimentos, el inventor ha alcanzado la gloria al demostrar la eficacia de su locomotora. Y ha ganado una apuesta de 500 guineas.

Trevithick eligió para la demostración una carretera, utilizada hasta ahora por carros tirados por caballos, que une las ciudades galesas de Penydaron y Abercynon: nueve millas en total. Y ha puesto a punto su locomotora, un monstruo de metal de cinco toneladas con un solo pistón que mueve las cuatro ruedas mediante engranajes y bielas.

"El propietario de una fundición, Anthony Hill, -explica Trevithick- se había apostado la colosal suma de 500 guineas sosteniendo que mi locomotora no saldría bien parada de esta empresa.

La apuesta indicaba, como ha ocurrido en realidad, que el convoy debía transportar 70 personas y 10 toneladas de hierro durante un recorrido de nueve millas. Pese al escepticismo de todos, mi locomotora ha recorrido las nueve millas, empleando cuatro horas y cinco minutos, con una velocidad máxima de cinco millas a la hora".

El recorrido no ha sido fácil. Se ha tenido que detener varias veces para cortar ramas de árboles y mover rocas que impedían el paso de la locomotora. Entre los pasajeros se encontraba el propio Hill, que se ha mostrado contento de haber perdido la apuesta, ya que augura un gran futuro para la máquina de vapor.

El inventor no se ha dormido en los laureles y ya se plantea nuevos retos: "Mi próxima locomotora transportará una carga cuatro veces superior".

Resulta increíble, pero un elemento tan inconsistente como el vapor ha sido capaz de transportar ayer 70 personas y 10 toneladas de hierro durante nueve millas. No hay más que inclinarse ante el genio que ha conseguido controlar esta fuerza y ponerla a disposición del progreso del hombre.

Ha pasado más de 100 años desde que el científico francés Denis Papin teorizó por primera vez sobre la posibilidad del uso del vapor, para realizar un trabajo. Ahora el vapor ha alcanzado su aplicación más alta y ha abierto la era en la cual el transporte de personas y mercancías se realizará sin utilizar la fuerza del animal.

Tras la teoría de Papin, el motor de vapor se ha desarrollado en Inglaterra. El ingeniero militar Thomas Savery (1650-1715) realizó el primer modelo que funcionó: no tenía partes en movimiento y servía para bombear agua de las minas aprovechando la diferencia de presión causada por el enfriamiento del vapor.

En 1712, otro inglés, Thomas Newcomen (1663-1729), construyó el primer motor a vapor verdadero, capaz de producir movimiento. El propulsor estaba basado en el movimiento alternativo de un pistón. Tuvo un éxito extraordinario, tanto que en 1750 funcionaban más de 100 unidades en Gran Bretaña.

Sin embargo, no se puede olvidar que el desarrollo definitivo de este fantástico propulsor se debe al escocés James Watt, nacido en 1736, que en 1763, aplicó un dispositivo, el condensador, que aumentaba notablemente el rendimiento. Ideó también el regulador automático de velocidad, que inauguró la era de los controles automáticos.

Pero, la locomotora de vapor sería perfeccionada, definitivamente, por otro inglés, George Stephenson, que en 1825 realizó, junto a su hijo Robert, la primera línea ferroviaria del mundo, la Darligton Stockton.


(*) Licenciado en Ciencias de la Educación y escritor bonaerense
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La Ciencia en Argentina: urgente prioridad

CIENCIA HOY, ANTES DE QUE SEA TARDE.
OPINA JORGE WERTHEIN EN EL DIARIO ´LA NACIÓN´.
SOMOS MUCHOS, AUNQUE NO TANTOS, LOS QUE, DESDE HACE AÑOS, INSISTIMOS EN OTORGARLE A LA CIENCIA LA PRIORIDAD QUE LE CORRESPONDE Y LOS QUE CONSIDERAMOS QUE EL DESARROLLO CIENTÍFICO Y TECNOLÓGICO ES UNA CONDICIÓN SINE QUA NON PARA IMPULSAR EL DESARROLLO SOCIAL Y ECONÓMICO DEL PAÍS.
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Gloria Dubner y el rol de la mujer en la Ciencia

UNA ARGENTINA INTENTARÁ MEJORAR EL LUGAR DE LA MUJER EN LA CIENCIA.
GLORIA DUBNER, LA ELEGIDA POR LATINOAMÉRICA
GLORIA DUBNER ES ASTROFÍSICA Y ACABA DE SER ELEGIDA POR LA UNIÓN INTERNACIONAL DE ASTRONOMÍA PARA REPRESENTAR A LATINOAMÉRICA EN UN PROGRAMA QUE BUSCA IMPULSAR EL ROL DE LA MUJER EN LA CIENCIA.
SERÁ EN EL MARCO DEL AÑO INTERNACIONAL DE LA ASTRONOMÍA, QUE SE CELEBRARÁ EN 2009.
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Historia y actualidad de la Física

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Efecto fotoeléctrico - Trabajo de laboratorio

Efecto Fotoeléctrico
Trabajo de laboratorio
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Medir la Tierra - Una nota de Roberto Etchenique

MEDIR LA TIERRA

Por Roberto Argentino Etchenique
enviada por Alberto Pringles

Allá por el año 240 a.C., Eratóstenes supo que había un día en el año en que las cosas no daban sombra en la ciudad de Syene (Egipto). Mandó un emisario a esa ciudad mientras él se quedó en Alejandría, y ambos midieron al mismo tiempo la longitud de la sombra que daba un palo. Mediante esa simple medición, y aplicando trigonometría, Eratóste­nes calculó qué diámetro debía tener la Tierra, sabiendo la distancia exacta entre Alejandría y Syene.

Eratóstenes concluyó que la Tierra era una esfera de 40.000 Km. de cir­cunferencia (en unidades actuales), y por lo tanto, unos 12.000 Km. de diámetro. Hoy las mediciones más delicadas dan 40.067 Km. para el perímetro de nuestro planeta en el Ecuador.

A partir de esa medición, Aristarco de Samos calculó el diámetro y la distancia a la Luna, obteniendo valores similares a los que se conocen hoy. Estas mediciones fueron la base de nuestro conocimiento actual sobre las dimensiones de los planetas y el sistema solar.

Los antiguos griegos conocían bas­tante bien el mundo en que vivían. Una de las razones de esto es que comerciaban con muchos otros pueblos contemporáneos. Alejan­dría no quedaba en Grecia, sino en Egipto. Los padres de Eratóstenes debieron haber gustado de Egipto, porque su hijo nació y pasó la in­fancia en Cirene, sobre la costa norte de África, en el Mar Mediterráneo egipcio. Eratóstenes vivió su juventud viajando de acá para allá, y conoció Alejandría, así como mu­chas otras ciudades, y de joven se estableció en esa gran ciudad.

En aquél entonces, unos 250 años antes de Cristo (250 a.C.), la re­dondez de la Tierra era considera­da un hecho. Los barcos que desa­parecían poco a poco —primero el casco, por último el mástil— al ale­jarse en el horizonte mostraban que no sólo la Tierra, sino también el agua del mar iban curvándose hacia abajo con la distancia. Y la única superficie que se curva hacia abajo en cualquier dirección es la esfera. Esta Tierra esférica que imaginaban los griegos antiguos también les permitía explicar por que la sombra de nuestro mundo sobre la Luna durante los eclipses era siempre circular.

Una Tierra esférica tiene que tener un diámetro, un tamaño determi­nado, y si uno se aleja lo suficiente, debería aparecer por el otro lado (esta vuelta a la Tierra recién la pu­dieron completar los navegantes Magallanes y Elcano, casi dos mil años después).

En época de los griegos, los geógrafos sabían que la Tierra (y el mar también) llegaba al menos hasta lo que hoy es España en el oeste, y hasta la India en el este. La distancia entre estos puntos era de unos 9600 Km. Dado que luego de recorrer esa distancia no se había vuelto al lugar de partida, la circun­ferencia de la Tierra debería ser mayor que esa distancia. Pero, ¿cuánto mayor?

Pero volvamos a Eratóstenes. Ha­bía llegado a ser el director de la Biblioteca de Alejandría, la más im­portante de la época, y había viaja­do mucho.

De sus viajes, o de haberlo leído en la biblioteca, él sabia que en la ciu­dad de Syene, al sur de Alejandría, había un día en el año en que los palos y mástiles no proyectaban sombra al mediodía. Eso significa­ba que el Sol pasaba ese día justo por encima de las cabezas, por el "cenit". En el resto de las ciuda­des, como Alejandría o Atenas, el Sol nunca estaba tan alto, y siem­pre había sombras, todos los días del año.

Si en Alejandría hay sombra y al mismo tiempo en Syene no la hay, pensó Eratóstenes, es que en ese momento el suelo de Syene esta bien perpendicular a los rayos del Sol, mientras que el suelo de Alejandría debe estar "inclinado". Si la Tierra esférica es muy grande, es­tará menos inclinado, mientras que si es pequeña la inclinación será mayor. Eratóstenes se dio cuenta de que si podía medir con precisión la sombra en Alejandría al mismo tiempo que no había som­bra en Syene, iba a poder determi­nar el tamaño de la Tierra.

Puso manos a la obra allí por el año 240 a.C. Esperó al solsticio de verano, el día en que no había sombra en Syene al mediodía. Y él, que vivía en Alejandría, midió la sombra al mismo tiempo. En ese instante, aunque el Sol estaba alto en Alejandría y las sombras eran chiquitas, ahí estaban. Un palo de un metro daba una sombra de 12 centímetros, más que suficiente para que Eratóstenes pudiera me­dirla con precisión, y esa sombra correspondía a un ángulo de 7 gra­dos entre el Sol y la vertical.

A partir de ahí, determinar el tama­ño de la Tierra era fácil. Si se sabia la distancia exacta entre Alejandría y Syene, y el ángulo entre las verti­cales de esas ciudades, haciendo un cálculo sencillo de regla de tres podía determinarse la circunferen­cia de la Tierra. Eratóstenes nece­sitaba la distancia exacta entre Alejandría y Syene, y mandó a un caminante a medir la distancia en­tre ambas ciudades, contando los pasos. El tipo caminó los 800 kilómetros que hay entre Alejandría y Syene, dos veces la distancia entre Buenos Aires y Mar del Plata, e informó la distancia, claro que no en kilómetros, que no se usaban, sino en una vieja unidad llamada "esta­dios".

Si 800 Km. corresponden a 7 gra­dos, los 360 grados de la circunfe­rencia completa necesitaran 40.000 Km., y ésa es la circunfe­rencia total de la Tierra. Eratóstenes concluyó que la Tierra era una esfera de 40.000 Km. de circunferencia, y por lo tanto, unos 12.000 Km. de diámetro, Hoy las medicio­nes más delicadas dan 40.067 Km. para el perímetro de nuestro pla­neta en el Ecuador. Eratóstenes había medido el tamaño de la mis­ma Tierra con menos de 0,5 por ciento de error, y había hecho esa proeza con un palo.
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La tecnología es inútil sin cerebros detrás

Fragmentos de una nota escrita por Antonio Elio Brailovsky y que nos fuera remitida desde California, EEUU, por Alberto Pringles.
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Una de las paradojas de la educación actual es que tenemos una muy fuerte presión para incorporar tecnologías cada vez más sofisticadas, mientras se produce un abandono creciente del pensamiento autónomo.

Es decir, que utilizamos herramientas complejas para formar mentes cada vez más simples.

Tal vez incida la presión de las empresas que nos venden artefactos electrónicos y que nos han hecho creer que la tecnología es un conjunto de aparatos, cuanto más nuevos y caros, mejor.

En esta oportunidad queremos sugerir un punto de vista diferente. Es decir, que la tecnología es, antes que nada, una manera de pensar, una forma de poner la cabeza ante la realidad.

Por eso queremos recordar que hacia el año 240 a.C. Eratóstenes de Alejandría midió la tierra comparando el largo de las sombras que marcan dos objetos en lugares diferentes. Sus cifras no son distintas de las obtenidas mediante satélites artificiales.

Más tarde, Hiparco calculó con precisión la distancia de la Tierra a la Luna midiendo el tiempo que la sombra de la Tierra tarda en atravesar la Luna durante un eclipse y tomando como referencia el tamaño de la Tierra calculado por Eratóstenes. Como no tenía un cronómetro electrónico suponemos que contó sus propias pulsaciones.

Precisamente, en recuerdo de esas hazañas intelectuales, una cantidad de científicos han tratado de impulsar el Proyecto Eratóstenes, para que los jóvenes de las escuelas medias repitan la experiencia y vuelvan a medir por sí mismos la Tierra. Sólo se requiere que en dos ciudades situadas sobre el mismo meridiano se midan la longitud de las sombras al mediodía y se pasen mutuamente los resultados.

Pensemos en las implicancias educativas de una práctica semejante. Podemos imaginar la fascinación de miles de adolescentes constatando por sí mismos el tamaño del mundo en el que vivimos. Sin embargo, la casi totalidad de las escuelas permanecieron impermeables al Proyecto Eratóstenes y sólo se hicieron algunas experiencias aisladas en muy pocos lugares.

Sería bueno pensar por qué nuestro sistema educativo puede incorporar con mayor facilidad una computadora que dos palitos.

Antonio Elio Brailovsky
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22 de febrero de 2008

4 de febrero de 2008

La Física es la única Ciencia Natural

"Todos los fenómenos que se dan en la Naturaleza son físicos. La química podría considerarse como la parte de la física que estudia los fenómenos que ocurren con la participación de los electrones más externos de los átomos. La biología sería la parte de la física que estudia fenómenos que afectan a los seres vivos. Porque si profundizamos en la estructura de la materia, es decir, a nivel subatómico, ningún fenómeno produce cambios en sus elementos mínimos sino solamente en sus formas de presentación. " (Daniel Galatro)
Me gustaría tu opinión al respecto. Para eso están los comentarios de esta entrada o puedes enviarlos a danielgalatro@gmail.com
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