Unha viaxe ao mundo dos átomos

Achego aquí un interesante vídeo do CERN sobre a estrutura da materia a escalas cada vez máis pequenas: partindo dun pelo humano ata chegar aos quarks que forman os protóns e neutróns do núcleo dos átomos que forman dito pelo.

Fonte: Produced by Daniel Dominguez/CERN Copyright © CERN

A voltas coa velocidade

Para comprobar que a dirección da velocidade lineal dun corpo con movemento circular é tanxente en cada punto a dita traxectoria circular (ou, o que é o mesmo, perpendicular á dirección radial) enganchamos unha bengala a un trade, acendemos a bengala e apertamos o disparador do trade...

 

Observamos que as chispas da bengala saen en dirección tanxente no sentido do movemento. A dirección da velocidade lineal coa que saen as chispas vai cambiando segundo o punto da traxectoria circular aínda mantendo a velocidade de xiro do trade constante. A aceleración responsable deste cambio de dirección do vector velocidade lineal por curvarse a traxectoria do movemento denomínase aceleración centrípeta ou normal e a forza que a orixina forza centrípeta ou normal. O nome de "centrípeta" fai referencia a que ambas son magnitudes vectoriais que apuntan en cada punto da traxectoria ao centro de curvatura e, polo tanto, perpendiculares (ou "normais") á dirección da velocidade lineal.

Experimento con clorato de potasio e "gominolas"

No seguinte vídeo podedes apreciar a reacción de descomposición do clorato de potasio ao quentalo en cloruro de potasio e osíxeno (reacción endotérmica) e, a continuación, a reacción de combustión da sacarosa dunha "gominola" en presenza do osíxeno producido na reacción anterior. Esta última reacción  libera enerxía en forma de luz e calor (reacción exotérmica).

 

Investigando a ligazón das substancias

Todo preparado esta mañá para a práctica de propiedades das substancias e enlace. 

Determinamos se diferentes substancias sólidas conducen a electricidade e se son solubles en auga. A continuación observamos se as correspondentes disolucións acuosas, a propia auga destilada ou unha disolución acuosa de cloruro de hidróxeno conducen a electricidade e, polo tanto, poden clasificarse como electrólitos ou non.

Observando o firmamento desde o IES Terra de Soneira

Comezamos este novo curso escolar coa proposta dunha orixinal e interesante actividade: a sesión de observación astronómica que terá lugar este martes 26 de outubro ás 20:00 h na entrada do noso centro conducida por expertos do Observatorio Astronómico Ramón María Aller da Universidade de Santiago de Compostela. Non vola podedes perder!

Pasarela de moles e moléculas

Agora que sabemos formular e nomear sustancias toca visualizar in situ e ata manipular (sempre cumprindo as normas relativas á actual situación do COVID-19).

Eureka!

Ao parecer o matemático grego, Arquímedes de Sicarusa, pronunciou esta exclamación tras descubrir que un corpo mergulllado en auga desaloxa un volume desta igual ao volume do corpo somerxido. A este achado chegou cando estaba tomando un baño e tal foi a súa alegría que saiu correndo espido polas rúas exclamando Eureka! (Descubrino!).

Tal descubrimento permitiríalle a Arquímedes determinar o volume dun corpo irregular como era a coroa do rei Hierón II e, medindo a súa masa, calcular a densidade do material do que estaba feita para comprobar se era ouro puro ou non.

Pero existen tamén outras interpretacións do momento Eureka! de Arquímedes que o relacionan co descubrimento da posible sustentación da enorme embarcación de vela que quería construír o citado rei Hieron II, tal e como se explica no seguinte vídeo (recorda que podes activar os subtítulos para facilitar a comprensión).

Fonte: TED-Armand D'Angour. Directed by Zedem Media, narrated by Addison Anderson.; Spanish translation by Sebastian Betti. Reviewed by Ana Díaz Moreno.

Fluídos en acción

Aplicando o principio da hidrostática de fluídos podemos determinar a densidade dun aceite empregando outro líquido de densidade coñecida e un tubo en U.

Propulsión a reacción

No seguinte vídeo podemos apreciar como conseguimos mover un artefacto con rodas mediante un globo que se desincha: a forza de saída do aire (cara atrás) impulsa ao vehículo en sentido contrario (cara adiante) facendo que este percorra unha distancia apreciable. Este é o sistema no que se basea a propulsión a chorro dos foguetes. Unha boa comprobación do principio de acción-reacción (e da lei fundamental da dinámica).

A experiencia saiu mellor no laboratorio que na aula. Resulta interesante analizar os factores que determinan a aceleración que adquire o vehículo e, consecuentemente, a distancia que este percorre: a masa do propio vehículo, o "tipo" de globo, o tipo de superficie sobre a que se sitúa...

Nas seguintes ligazóns atoparás indicacións sobre como construir o teu propio vehículo a reacción con materiais sinxelos:

https://www.youtube.com/watch?v=TcsOsIkSBuI

https://www.youtube.com/watch?v=HJJZoekmvCE

As leis de Newton en contexto

As tres leis da dinámica que o brillante físico británico Isaac Newton fomulou no século XVII atópanse probablemente entre as leis máis importantes e empregadas da física actual, permitindo explicar os efectos das forzas no movemento dos obxectos cotiáns que nos rodean.

Podes observar no seguinte vídeo unha interesante explicación de ditas leis a partir da famosa serie de debuxos animados, emitida durante moitos anos na Televisión de Galicia, Dragon Ball:

 Fonte: O Son das Ideas

Neste outro vídeo explícase o funcionamento dunha bicicleta a partir das leis de Newton. Está en inglés pero podes activar os subtítulos que dispón traducidos ao castelán.

Fonte: TED.  Director: Candy Kugel. Educator: Joshua Manley. Producer: Marilyn Kraemer.   Animator: Rick Broas. Narrator: Joshua Manle.

Coronavirus e submúltiplos decimais

Comezamos este novo curso marcado polas medidas de protección contra o coronavirus:  distancia de seguridade, ventilación, máscaras, produtos de desinfección con alcohol... e convertindo unidades en diversos cursos de Física e Química. Vexamos a importancia de interpretar e saber operar os submúltiplos decimais para comprender a actual situación que nos tocou vivir.

Cal é o tamaño do coronavirus?

O diámetro do SARS-CoV-2 é da orde de 100 nm. Para facernos unha   idea do valor debemos recordar que 1 nm é a mil millonésima parte do metro (1 nm=10^-9 m) ou, o que é o mesmo, a millonésima parte do milímetro (1 nm=10^-6 mm). Polo tanto, en 1 mm de lonxitude caben uns 10000 coronavirus en fila!

Distancia de seguridade e ventilación

As gotas que expulsamos ao vocalizar, esbirrar, tusir, respirar... con un diámetro superior a 5 μm acaban caendo ao chan por acción da gravidade. Unha gota de 100 μm segue unha traxectoria balística (con frecuencia parabólica) cun alcance máximo de 1,5 a 2 m (de aí a distancia de seguridade que debemos manter).

Para tamaños comprendidos entre 100 μm e 5 μm as gotas permanecen algún tempo (segundos ou minutos) en suspensión antes de acabar finalmente caendo ao chan. Ese tempo aumenta canto menor é o tamaño da partícula. 

As partículas e gotas que emitimos de tamaño inferior a 5 μm denomínanse aerosois e poden permanecer suspendidas no aire durante horas ou días. Cada vez existe máis evidencia científica de que estes aerosois son tamén posibles vías de contaxio do coronavirus de aí a necesidade de ventilación continua. O tamaño dos aerosois máis grandes sería suficiente para portar varios coronavirus, cuxo diámetro recordemos é de tan só 100 nm (ou o que é o mesmo 0,1 μm).

Debemos ter en conta ademais que as partículas e gotas, unha vez emitidas, varían o seu tamaño facéndose máis pequenas ao evaporarse a auga que conteñen.

Máscaras

As máscaras son elementos de protección de uso obrigado no momento actual. Existen diferentes tipos: as cirúrxicas, por exemplo, deben reter partículas ata da orde de 3 μm se están debidamente homologadas e as de tipo FFP2 partículas ata da orde de 0,3 μm. A probabilidade de que un aerosol de tamaño inferior a 0,3 μm poida portar algún coronavirus parece ser extremadamente baixa.

___________________________________________________________________________________

 Referencias:

-Emisión y exposición a SARS-CoV-2 y opciones de filtración. Instituto de Diagnóstico Ambiental y Estudios del Agua (IDAEA), CSI. 

-Coñecemos máis sobre os aerosois con Jorge Mira. 

-Coronavirus:el tamaño sí importa. Deborah García Bello.

Imaxe: Wikipedia  

Satélites Starlink de SpaceX.

Satélites Starlink de SpaceX.

Se miramos o ceo nun día destes de verán, sobre todo cando non haxa lúa (o que significa que ben pode ser lúa nova ou que se atope na cara iluminada da Terra mentres na nosa é de noite), veremos infinidade de puntiños flasheantes, estrelas, e puntiños móbiles non flasheantes, planetas. 

Mais non só son planetas estes puntiños móbiles non flasheantes... Por exemplo, a ISS (International Space Station ou Estación Espacial Internacional) vese coma unha bóla branca que non parpadea e que se move "lentamente", é dicir, que o seu rastro sobre o ceo pode durar mesmo 5 minutos se a collemos nun bo momento e zona, xa que a ISS tarda uns 92 minutos en dar unha volta á Terra viaxando a unha velocidade orbital de 27.743 km/h a uns 400 km de altitude.

Mais non só é a Estación Espacial Internacional a que se ve coma un punto non flasheante cruzando o ceo nocturno, senón calquera satélite que se atope en situacións idóneas para que isto ocorra. Estes podían ser os IRIDIUM, antes de que os retirasen fai uns anos, ou agora os Starlink de SpaceX.

Os satélites Starlink son un proxecto da compañía de Elon Musk polo que pretende crear unha rede destes artefactos que poidan proporcionar internet a cada recuncho do mundo. Ser a idea é estupenda, pero coma calquera cousa, e sobre todo que teña que ver co espazo exterior, non está exenta de polémica... Entre os temas máis controvertidos atópanse dous: o lixo espacial xerado, e, sobre todo, as interferencias e problemas de contaminación lumínica do ceo nocturno. 

Para a maioría da xente, estes quizais non sexan problemas que lles afecten na vida diaria, pero para os científicos, coma os astrónomos, son un grande quebradoiro de cabeza... Sobre todo cando interfiren coas antenas e grandes telescopios que posúen estes investigadores para analizar o universo profundo... 

Mais hoxe non imos falar disto, senón dun fenómeno moi chulo producido ás veces polos satélites...

Un intenso flash saído da negrura que rapidamente mingua ata desaparecer nun puntiño branco máis ou menos intenso que continua cruzando o ceo estrelado por uns segundos ou minutos ata desaparecer na envolvente escuridade titilante.

A continuación amoso un vídeo que conseguín gravar sobre dous satélites Starlink que me permitiron presenciar este espectáculo. O que máis traballo deu foi despois identificar na base de datos (https://www.heavens-above.com/main.aspx) de que dous satélites se trataba... 

Vídeo-explicación realizada por David Roget Blanco:   Satélites Starlink Flash 

#RoadtoMars 

David Roget Blanco

Agora máis ca nunca: CIENCIA

Nesta cuarta semana de confinamento -e vacacións de Semana Santa tan atípicas- gustaríame facer unha breve reflexión sobre a situación actual.

Seguramente perdurará na memoria colectiva a inesperada situación que estamos vivindo -e de xeito particular entre os adolescentes-; probablemente condicione o comportamento e a toma de certas decisións futuras de parte da poboación e dos gobernos; sen dúbida, este período será mencionado nos libros de Historia...

Si, ata as máis desenvolvidas sociedades occidentais somos vulnerables ante a ameaza de posibles axentes infecciosos como é neste caso o actual COVID-19. A nosas rutinas pódense quebrar, algo ao que non estabamos acostumados as persoas que nacemos xa entrada a democracia no noso país. 

A situación actual estanos poñendo a proba: constitúe un verdadeiro máster para os políticos que deben tomar decisións rápidas e contundentes nun escenario de incerteza a curto prazo; deixa patente a adicación e entrega de moitos profesionais vocacionais esenciais nas actuais circunstancias; resulta unha oportunidade inescusable para despregar a nosa solidariedade.

Pero é a Ciencia -esa que permitiu o desenvolvemento social, económico e tecnolóxico que caracteriza o momento actual-  a que xogará de novo un papel clave nesta loita. Só a investigación científica posibilitará o desenvolvemento de medicamentos e vacinas contra algo ata agora descoñecido como o foron no seu momento outros axentes infecciosos. Agora máis ca nunca: CIENCIA.

Calendario de mulleres científicas

Pequena homenaxe en forma de calendario a esta ducia de científicas de relevancia internacional, varias delas galegas, elaborada en colaboración co Equipo de Normalización e Dinamización Lingüística.

Conservación da masa nas reaccións químicas

En toda reacción química a masa consérvase, aínda que ás veces a experiencia non o faga evidente... A clave está en non esquecerse de ter en conta todos os reactivos e produtos que interveñen na reacción, incluído os gasosos. 

CIENTÍFICA MENTE

O Departamento de Física e Química, en colaboración co Equipo de Normalización e Dinamización Lingüística, está a organizar o concurso de retos científicos máis estimulante dos últimos tempos: CIENTÍFICA MENTE. O concurso desenvolverase entre o 13 de febreiro e o 30 de abril e poderá participar nel todo o alumnado do centro de forma individual ou por parellas. O reto de cada semana xunto coas bases xerais do concurso están colgados nos respectivos expositores dos edificios da ESO e Bacharelato. Anímate a poñer a proba o teu pensamento científico!

Día Internacional da Muller e da Nena na Ciencia

Aínda queda camiño por percorrer... reforzar a presenza da muller no eido da ciencia para que as nenas poidan dispoñer de máis referentes femininos de éxito.

Fonte: FECYT

Parece maxia pero é ciencia

Isto é o que ocorre cando situamos unha estrutura de papel de aluminio sobre hexafluoruro de xofre, SF₆, un gas cinco veces máis denso que o aire.

O hexafluoruro de xofre é un gas incoloro, inodoro, non tóxico nin inflamable, inerte en condicións normais. Tamén é coñecido por cambiar a nosa voz cando o inhalamos: a súa elevada densidade provoca unha menor vibración das cordas vocais facendo que o son emitido sexa máis grave. O efecto é, polo tanto, oposto ao que ocorre cando inhalamos helio.

Molécula de SF₆

Día do mol

Hoxe celébrase o día do mol: a unidade coa que se mide a cantidade de substancia no Sistema Internacional de unidades. Un mol dunha substancia equivale a 6,02∙10²³ entidades elementais (partículas) que forman esa substancia. É o que se coñece como número de Avogadro. Precisamente a data elixida para conmemoralo foi proposta por químicos americanos a partir do número anterior: entre as 6.02 a.m e as 6.02 pm do 23 de outubro -en Norteamérica escríbese primeiro o mes (10) e despois o día (23)-.

Para facernos unha idea do enorme que é o número de Avogadro pensemos, por exemplo, que temos ese número de moedas de euro e as apilamos unha sobre outra. Tendo en conta que o espesor de cada moeda é duns 2,3 mm a columna mediría ao redor de 1,4 trillóns de quilómetros (preto de 150000 anos luz), superando así o diámetro medio da Vía Láctea.
Por outra parte, dado que a masa dunha moeda de euro é duns 7,5 g, a masa de 1 mol de moedas de euro rondaría os 4,5 trillóns de toneladas. Este valor supera, por exemplo, a masa dos planetas ananos Haumea ou Makemake.

Se consideramos laranxas de 8 cm de diámetro, un mol destas laranxas -ou o que é o mesmo 6,02∙10²³ destas laranxas- ocupararían un volume como o do planeta Marte.  

1 mol de laranxas                                          Planeta Marte

Se descendemos agora á escala molecular e nos preguntamos: canto ocupa un mol de moléculas de auga? Posto que a masa de 1 mol de H₂O é 18 g e a densidade da auga é 1 g/mL, obtemos que tan só ocupan 18 mL.  Polo tanto, nun pequeno sorbo de auga temos 6,02∙10²³ moléculas de auga!

Concluímos así que o mol é unha unidade que equivale a un número moi grande de cousas. Resulta funcional para contar cousas moi pequenas (partículas ou entidades a escala atómico-molecular), pero cando tratamos de aplicalo a obxectos ordinarios obtemos resultados de dimensións astronómicas.

Este novo curso arrancamos con aparcadoiro para bicis!

 IES Terra de Soneira (Vimianzo)

A bicicleta é un medio de transporte limpo que ademais nos mantén activos e saudables. En moitas cidades europeas, onde as condicións meteorolóxicas son incluso máis severas que aquí, cada vez é máis frecuente ver á xente de todas as idades desprazarse pedaleando. Deste xeito evítase a emisión de gases contaminantes responsables dos molestos episodios de smog fotoquímico e, asemade, mellora a condición física das persoas que as utilizan.

Tamén para desprazarse no complexo do CERN (Xenebra) a bicicleta é un medio de transporte moi práctico e habitual. Tal e como podedes observar na foto existen numerosas zonas habilitadas para as mesmas, algunhas delas cubertas.

CERN (Xenebra)

Que é o smog fotoquímico?
En grandes áreas urbanas e condicións anticiclónicas (que producen o estancamento do aire) os óxidos de nitróxeno (NO_x) e os compostos orgánicos volátiles procedentes do escape dos coches, as calefaccións domésticas e as actividades industriais poden reaccionar por acción da luz solar dando lugar á acumulación de O₃ (que na troposfera resulta nocivo para os seres vivos) e á formación de aldehídos, nitratos de peroxiacilo, nitratos de peroxibenzoilo e nitratos alquílicos.
O conxunto de contaminantes primarios e secundarios constitúe o denominado smog fotoquímico, que escurece a atmosfera e causa a irritación dos ollos, as mucosas e o aparato respiratorio. Precisamente a palabra smog é un anglicismo que deriva de smoke (fume) e fog (néboa).