30 abril 2007

¿Por qué la humedad fastidia?

¿Habéis oído alguna vez esta afirmación? "El termómetro sólo marca 30ºC, sin embargo debido a la humedad, la sensación térmica es de 38ºC". La información del tiempo suele decirla bastante. Pero tal vez hayáis oído también a gente quejándose porque un día donde el termómetro marca 5ºC, el frío les "cala" más porque hay humedad.

Aquí uno se podría parar a pensar que pasa con la humedad. ¿Aumenta o disminuye la sensación térmica?. Lo dicho en el párrafo anterior parece indicar que ni una ni la otra, que simplemente lo que quiere es fastidiar. Pero, ¿cómo lo consigue? ¿cómo podemos protegernos de sus efectos?

Bien, empecemos por saber como funciona el cuerpo y la sensación de frío y calor. El cuerpo, siempre tiene que estar perdiendo calor, porque si no fuese así (si ganase calor) iría aumentando cada vez más su temperatura, hasta morir. Así que si perdemos calor significa que todo va bien, con lo que el cerebro interpreta esto como confort. Pero si perdemos menos calor del que deberíamos lo interpreta como calor y activa ciertos mecanismos para aumentar las pérdidas, hasta llegar a perder suficiente calor. Por otra parte si empieza a perder demasiado calor, su metabolismo no da abasto y el cuerpo empieza a disminuir su temperatura, hasta morir, antes de llegar a ese trágico final el cerebro nos envía una sensación que nos incita a abrigarnos más, y es lo que interpretamos como frio.

En invierno el cuerpo pierde más calor del que desearía, por eso el cerebro envía la sensación de frio y activa los mecanismos pertinentes (nos encogemos, llega menos sangre a la periferia, etc) todo para disminuir la transferencia de calor. Aquí es donde entra la humedad, el agua es mejor conductora del calor que el aire (por eso el agua a temperatura ambiente de la ducha se llama agua "fría", ¿como que fría si esta a la misma temperatura que el aire? si, pero aumenta la transferencia de calor con lo que el cuerpo pierde calor más rápido y lo interpreta como frío aunque este a la misma temperatura). Como deciamos el agua es mejor conductora que el aire con lo que cuando el aire es húmedo aumentan las pérdidas de nuestro cuerpo y tenemos aun más frío.

Bien, ¿y en verano que? ¿acaso el aire húmedo en verano no es también mejor conductor con lo que aumentarían nuestras pérdidas? La respuesta es que si. El aire húmedo aumenta nuestras pérdidas, pero no lo suficiente como para llegar a la perdida de confort. Así que una vez más nuestro cuerpo activa los mecanismos adecuados, más sangre en la periferia, baja la actividad y sudor. Así que empezamos a sudar... pero sorpresa, el aire está muy húmedo, casi esta saturado de humedad (cuando esta saturado quiere decir que no caben más moléculas de agua entre las moléculas de aire) así que al sudor le "cuesta" evaporarse. Aquí es donde la humedad gana la batalla, por una parte ayuda a aumentar las perdidas (cosa que en verano nos favorece) pero se carga de golpe uno de los mecanismos más potentes que tenemos para perder calor. Así que en total dificulta la perdida de calor y aumenta nuestra sensación térmica.

Evidentemente esto que en invierno nos favorecería, no pasa, porque en invierno no se suda ^·^

¿Como superar esto? En verano nos interesaría evaporar más sudor así que secamos el aire de las inmediaciones de nuestra piel. O lo que es lo mismo, encendemos el ventilador o nos abanicamos (cosa que además disminuye nuestra capa límite, pero de esto hablaré otro día), cualquiera que haya tendido la ropa unas cuantas veces sabe que los días de viento se seca más rápido :D

Y ¿en invierno? este es más difícil de evitar, pero por otra parte los efectos de la humedad en invierno son menores que en verano. En invierno nos afecta mucho más el viento (que por supuesto es peor si es viento húmedo) y que podemos parar cubriéndonos con una capa de tejido apretado (o impermeable)

27 abril 2007

por que los vasos de plástico se rompen verticalmente

En algún momento de nuestra vida habremos roto un vaso de plástico (esos de usar Y tirar que comparten hábitat con los ganchitos).

Si os fijáis siempre se rompen verticalmente haciendo un corte por donde se sale la bebida. Bien, esto es por dos cosas. Porque el vaso es un cilindro y hacemos fuerzas de compresión radiales (usease, lo estrujamos). Pero más importante es el método de fabricación del vaso.

Para hacer el vaso cogen una lamina de plástico y presionan con un molde estirando el plástico aun caliente y dándole la forma de vaso. Pero a nivel molecular, lo que ha pasado es que las fibras poliméricas se han reordenado preferentemente de manera vertical. Esto lo solemos llamar anisotropía elástica (porque parece que así sabes más, jeje). Y como hemos dicho se produce por una preferencia en la distribución de las fibras segun una dirección.

Bien, para ver esto mejor, un ejemplo (que me ha costado mucho de encontrar, no se me ocurría ninguno, se ve que estoy espeso) imaginemos que cogemos unos 100 pelos de 50 cm de largo. Los colocamos todos en una dirección luego los mojamos con agua con azúcar disuelto (o cocacola) para que quede pringoso y esperamos que se seque. De esta manera tendremos una especie de cuerda.

Bien si estiramos longitudinalmente la cuerda no la romperemos ni a la de tres porque para romperla tendríamos que romper los 100 pelos. Sin embargo si intentamos separar los pelos la fuerza que tendremos que hacer es mucho más pequeña ya que sólo tendremos que vencer la fuerza del adhesivo (en este caso agua pringosa, o cocacola).

Con el vaso pasa lo mismo. Si queremos traccionar verticalmente, cuesta bastante porque tendríamos que romper las cadenas poliméricas, y los enlaces entre átomos son difíciles de vencer. Mucho más que los débiles enlaces entra moléculas que son las que unen las fibras entre si.

La cocacola haría el papel de enlace entre moléculas y los pelos serian las fibras. La madera seria otro material anisotrópico.

26 abril 2007

Centpeus (recomendación de blog)

Hoy, en vez de escribir un artículo dejadme que lo acabe de pulir, mientras, os recomiendo que leais el blog de Dan "centpeus"

Está en catalan, pero yo no se portugués y puedo leerlo más o menos, así que los que no sepáis catalán supongo que más o menos también lo entenderéis, además existen traductores muy buenos como:

internostrum
traductor instituto cervantes
opentrad

Aunque creo que no los necesitaréis. Echadle un ojo, sólo dadle una oportunidad y vereis como os encanta, de verdad.

23 abril 2007

Un aislante que no aisla

Cuando estaba estudiando transferencia de calor en la carrera, me encontré con esta antiintuitiva y curiosa conclusión.

Imaginemos una fina tubería por la que pasa un líquido caliente. Por ejemplo agua a 60º por un tubo de 2 mm de diámetro, y naturalmente queremos perder cuanto menos calor, mejor.

Un ingeniero, no pondría aislante en contra de lo que pudiese parecer, sino que lo dejará tal cual está. Aunque parezca extraño, esta es la mejor opción.

Creo que por cada fórmula que meto las lecturas decrecen, así que intentaré explicarlo con palabras. Si alguien quiere más detalles, que me los pregunte y estaré encantado de dárselos ^^

Bien, qué está sucediendo. Un aislante aísla más cuanto más gordo sea este. Por ejemplo si ponemos una capa de 10 mm, aislará más que una de 5 mm (por eso las mantas abrigan más que las sábanas, porque son mas gordas). Por otra parte cuanta mayor sea la superficie de contacto mayores serán las pérdidas. Por ejemplo un tubo de 4 mm de diámetro pierde más calor que uno de 2 mm de diámetro, ya que su superficie es mayor.

Bueno, hasta aquí no hay nada nuevo. Todo esto lo sabemos de toda la vida.

Ahora imaginemos un tubo de 20 mm de diámetro al que le metemos 2mm de aislante la superficie del tubo ha crecido sólo un 10% (la superficie sería un 110% de la superficie original) pero la capa de aislante ha pasado de 0 a 2 mm con lo que nuestra capacidad de aislamiento ha crecido bastante, así que compensamos el aumento de superficie y salimos ganando. Que es lo lógico.

Que pasaría si a un tubo de 2 mm de diámetro le metemos 2 mm de aislante, pues que la superficie crecería un 100% (la superficie sería un 200% de la superficie original) y él aislamiento que ganaríamos sería igual que en el caso anterior (ya que el aislante es igual de gordo) así que salimos perdiendo.

El aislante es un arma de doble filo, por una parte aísla, pero por otra aumenta la superficie de contacto, aquello que decide que parte gana es el grosor del tubo (además del coeficiente de aislamiento y de convección). Aunque esto es un ejemplo bastante simplificado, la realidad es un poco más complicada, la "moraleja" (por llamarlo de alguna manera) queda intacta. Un tubo fino muchas veces es mejor dejarlo como está que ponerle aislante

20 abril 2007

Qué hacer para que no se caiga un edificio


Bueno, hay que hacer muchas cosas (tal vez hable de ellas otro día)... pero una de las más importantes es probar la calidad del material.

Supongo que casi todos nosotros hemos visto los enormes camiones hormigonera que van girando llevando la mezcla humeda del hormigón. En general los proveedores nos suelen dar unas garantias de resistencia. Del estilo, un cilindro de 20 cm de diametro aguanta 100 toneladas de peso, así que empiezas a realizar los calculos de las secciones necesarias.

Pero, ¿y si el camión se encuentra un pequeño atasco y se seca un poco la mezcla?, ¿rechazamos sin más el camión entero? seguramente el proveedor no estará de acuerdo en devolver el dinero. Por otra parte el hormigon tarda algunas semanas a alcanzar su resistencia nominal...

Lo que se hace es (salvo extremos) construir la estructura como si el hormigón estuviese perfecto. Luego reservamos un poco y hacemos un cilindro macizo de hormigon de prueba, lo llevamos a un laboratorio donde lo someten a pesos cada vez mayores hasta que el hormigon colapsa. Como podéis ver en este video.



Bien, ahora pueden pasar dos cosas, que aguante lo que nos dijo el proveedor (o más), con lo que sonreimos de felicidad (cumpliremos los plazos) o bien que no aguante lo prometido. ¿Qué hacemos entonces? pues cogemos y empezamos a destruir toda la estructura hecha con ese hormigón. Sí, se que da pena y parece un desperdicio pero más pena da que la estructura ceda con gente encima, asin que...

Para acabar una última curiosidad ¿que hacen si el camión se queda atascado (o con un pinchazo, etc.) y antes de llegar a su destino el hormigon ya ha solidificado bastante? pues un poco de dinamita, parece muy bestia, pero es lo mejor.

18 abril 2007

Aumenta tu nota en los examenes tipo test

He hecho bastantes exámenes en mi vida. Algunos tipo test. Y me he dado cuenta de que saber hacer exámenes es bastante importante, no tanto como saberse el temario, pero si que pueden subirnos algun punto. La entrada es larga pero muy útil.

Ya he dado ejemplos en entradas anteriores de lo descorcentantes y/o sorprendentes que son las probabilidades (Probabilidades, Ask Marilyn, Tres hermanos y una hermana) esta es una nueva vuelta de terca que tal vez sea de utilidad a algunos. Tal vez a algunos os cueste pillarlo (porque me explico mal) pero os aseguro que si os esforzais un poco en entenderlo merece la pena.

Normalmente los examenes tipo test funcionan de la siguiente manera: hay una respuesta correcta y el resto son incorrectas. Normalmente las correctas aumentan tu puntuación, las incorrectas la disminuyen y las no contestadas son neutras.

Lo que suman y lo que resta cada pregunta es para garantizar que alguien que responda aleatoriamente todas las preguntas (es decir que no tiene ni idea) saque un 0. Por tanto si hay 5 opciones (1 correcta 4 incorrectas) una pregunta correcta suma un punto y una pregunta incorrecta resta 0,25. ¿Por que 0,25 y no 0,4? Porque si contestamos aleatoriamente tenemos 1 probabilidad entre 5 de responderla bien, y 4/5 de contestarla mal, como responder una pregunta mal es 4 veces más probable que responderla bien, estas descuentan 4 veces menos que las respuestas correctas (es decir 1/4=0,25). Por ejemplo si hubiese 4 opciones (1 correcta 3 incorrectas) la correcta sumaria 1 y la incorrecta restaría 0,33. Si es un examen a verdadero y falso las correctar suman 1 las incorrectas restan 1.

1r punto importante: Mirar cuanto descuentan las incorrectas. Pensad que los profes no tienen porque saber como calcular esto. Si lo que resta está mal podemos aprovecharlo. Yo he visto exámenes con 4 opciones (1 correcta 3 incorrectas) donde las incorrectas restan 0,25 (y recordemos que deberian descontar 1/3=0,33). Como descuentan menos de lo que debería hay que contestar todas las preguntas incluso las que no tengamos ni idea.

Por ejemplo supongamos que en un examen de 100 preguntas sabemos seguras 20 y 80 no tenemos ni idea. Si el sistema de puntuación está mal (descuentan menos de lo que deberian). Al final del examen habremos sacado 20 puntos de las que sabíamos seguras, del resto como 1 de cada 4 es correcta y 3 de cada 4 es incorrecta, habra 80/4=20 preguntas que habremos acertado aleatoriamente y 80*3/4=60 preguntas que habremos fallado. Si el sistema de puntuaciones fuese correcto habríamos no habríamos sumado nada (20*1-60*0,33=0) pero al restar menos de lo que deben obtenemos 5 puntos extra (20*1-60*0,25=5).

Voy a estandarizarlo a 100 preguntas. Obtienes 6,25 puntos por 100 preguntas contestadas de esta forma.

2o punto importante: Si hay almenos una opción que sabemos seguro que es incorrecta hay que responder esa pregunta aleatoriamente entre las opciones restantes.

Por ejemplo, si la opcion "c" sabemos que es incorrecta seguro y marcamos una de las que quedan (a,b,d,e) tenemos 1/4 probabilidades de acertar y 3/4 de fallar pero como hay 5 opciones las incorrectas restan 0,25 puntos. Así que obtendremos 6,25 puntos extra por cada 100 preguntas que respondamos de esta forma.

Si hay más de una opción que puedas descartar seguro. Las probabilidades se multiplican. Por ejemplo si puedes descartar seguro 2 de las 5 opciones obtienes 16,33 puntos extra por 100 preguntas contestadas de esta forma. Si descartas 3 obtienes 37,5 puntos.

3r punto importante: Si contestas aleatoriamente es mejor mantener un criterio. Por ejemplo contestas la primera opcion de las opciones restantes. Es decir si hay como opciones a, c, e contestas la a. Si las opciones son a, b, d, e contestas la a. Si son c,d,e respondes la b. Este es el punto más difícil de entender. Lo intentaré explicar con un ejemplo:

Un niño se pierde en un bosque de 10.000 m^2, su padre se pone a buscarlo pero visualmente solo puede cubrir 100 m^2 asi que puede ver 1/100 partes del bosque. cada cierto tiempo se mueve hasta otro punto y ver otros 100 m^2.

Si el niño esta quieto en 100 intervalos temporales como máximo lo habra encontrado, ya que habrá visto todo el bosque. Sin embargo si el niño se mueve puede que no se lleguen a encontrar nunca, porque van variando los dos, y sólo hay final feliz cuando coinciden padre e hijo

Esto es igual, la opción correcta varia en cada pregunta, si la opción marcada no varia alguna acabará por coincidir. Si a la variación de cual es la opción correcta introducimos una variación que es la opción marcada. Es posible que la marcada no coincida nunca con la correcta porque se mueven las dos.

Para ser rigurosos el ejemplo del padre y el hijo no es identico, pero nos sirve.

4o punto importante: Si las opciones son valores numericos marca el que empiece por un número más bajo. Como ya expliqué en la ley de Benford si las opciones son a)723 b)1426 c)423 d)891 e)2023 probablemente la correcta sea la b.

5o punto importante: Normalmente en las respuestas correctas de un exámen hay igual numero de a que de b que de c, etc. Si en las respuestas seguras hay muchas c en las que contestes aleatoriamente intenta marcar menos opciones c.

Seguro que me dejo algunas, pero ahora estas son todas las que se me ocurren

16 abril 2007

Ver las estrellas de día


Esta entrada está muy relacionada con la anterior. Bien, el cielo es azul porque la tierra tiene atmósfera y esta "tuerce" la luz. Pero ¿que pasaría si no tuviésemos atmósfera? pues que los rayos azules que pinté en la anterior entrada no estarían. Eso significa que de esa región de nuestro campo visual no nos llegaría esa luz, y por lo tanto el cielo dejaría de "emitir" esa luz azul (esto no es riguroso porque no la emite, si no que la refracta, pero bueno), dejándonos ver las estrellas.

Algunos lectores ya habrán pillado por donde voy, entonces, en Mercurio o en nuestra Luna cuando es de día (es decir cuando estamos en la cara iluminada por el Sol) ¿se pueden ver las estrellas? Pues si, por eso parece que en el espacio es siempre de noche, porque vemos las estrellas aunque nos de el sol.

En la Tierra también podríamos ver las estrellas de día (lo cual sería genial porque aumentarían la cantidad de fenómenos observables desde la superficie) si no fuese por la atmósfera. Pero nos gusta tanto respirar... (por no hablar del vicio que tenemos a tener presión atmosférica jejeje)

12 abril 2007

¿Por qué el cielo es azul de día y rojo al amanecer?

Los rayos de sol llegan paralelos unos a otros (practicamente) pero cuando entran en contacto con la atmósfera se tuercen. Como sabréis la luz blanca del sol en realidad se compone de muchos colores uno por cada longitud de onda (esto no es exacto debería haber dicho "uno por cada rango de longitudes de onda cuyo máximo y mínimo sean indistingibles para el ojo humano").

Bueno, a lo que ibamos. La luz blanca del sol se compone de muchas longitudes de onda, las longitudes de onda más cortas tienden a torcerse más, es decir el azul se tuerce más que el rojo.

De esta manera un rayo de sol que empiece a entrar a la atmosfera se dividirá, la parte roja se torcera un poquito pero no lo suficiente y seguirá casi recto, pero el azul al torcerse más irá en una dirección diferente. Eso pasa con todos los puntos de la atmósfera y con todos los rayos. Me he currado un dibujo para que se vea mejor



Uno sólo ve los rayos que le llegan, si no hubiese atmosfera sólo verías aquell que te llega directamente (hablaremos de esto en la proxima entrada). Al haber atmosfera el aire actua de difusor y tuerce los rayos en todas direcciones pero tuerce más el azul así que en apariencia el cielo es azul pero en realidad estas mirando a una parte de la luz directa del sol que se ha desviado.

Cuando los rayos inciden casi tangencialmente (y no perpendicularmente como en el caso anterior) a la superficie. Sigue pasando lo mismo sólo que ahora el rayo de sol tiene que atravesar más atmósfera y el rojo se llega a torcer lo suficiente para que lo veamos. Y por eso el amanecer y el ocaso son rojos.

Lo mismo pasa con la luz que emitimos los humanos, ¿os habéis fijado alguna vez en el hongo de luz que hay encima de las ciudades?, (pero bueno de esto ya hablamos otro día)

10 abril 2007

¡¡¡100 entradas!!!

Bueno, en realidad este post lleva algo de retraso ya que tenemos algunas más jejeje. Ya llevamos 100 entradas en este blog, y he ido viendo como cada vez más gente venia a visitarlo, incluso algunos os habéis molestado en enviar comentarios enriqueciendo su contenido o lo habéis recomendado, o enviado a meneame, o linkeado en sus propios blogs haciendo que más gente lo conozca. Gracias a todo esto 1031tensai recibe más de 4.000 visitas al mes, de multitud de paises diferentes. Pero los que visteis nacer el blog sabéis que aunque sólo hubiese 7 lectores (que eran los que tuve durante bastante tiempo), seguiría escribiendo.

Mil gracias a todos. Espero que lo sigáis disfrutando tanto como yo.

PS: Saludos especiales a Isa, en este aniversario, por ser la persona que más me impulsó al principio.

04 abril 2007

¿De donde procede el poder de las resonancias?


Decíamos en la anterior entrada que el viejo Tacoma Narrows Bridge cayó debido al flameo o flutter. Sin embargo también puede caer por una resonancia mecánica, y es igual de espectacular.

El padre de un amigo (saludos a MiDas) tuvo que hacer la mili (el servicio militar en España) nos contó una anécdota de cuando estaba allí. Un día el sargento estaba explicandoles lo que tocase esa mañana cuando llegó al tema de cruzar un puente. El sargento se dirigió al padre de mi amigo y le dijo "a ver, usted, el arquitecto, ¿por que las tropas no pueden marcar el paso al cruzar un puente?". Por suerte el padre de mi amigo aunque era arquitecto sabía algo de estructuras (por desgracia, hoy en día, hay algunos arquitectos que no lo dominan demasiado...) y respondió: "bueno la frecuencia del paso militar podría coincidir o resultar similar a la de oscilación natural del puente... así que entraria en resonancia y..." aquí el sargento le intrrumpió diciendo "bueno, que se cae, ¿no?"

Bueno nosotros llegaremos un poco más allá y explicaremos que son las resonancias y de que manera nos afectan. Como todo, hay veces que actuan a nuestro favor y otras en nuestra contra, siendo capaces de de destruir puentes, de calentar vasos de agua de 20ºC a 100ºC en apenas 2 minutos, de escuchar lo que unas débiles ondas nos dicen, etc... Eso si, este post tal vez exija un poco más de paciencia y he de advertir que es un poco largo. Por supuesto no dudeis en preguntarme en los comentarios si hay algo que no he dejado suficientemente claro.

Para que haya una resonancia tiene que haber alguna oscilación. Es decir algo que haga un movimiento periódicamente. Por ejemplo un columpio.

Un columpio tiene cierta periodicidad, es decir el tiempo que se tarda repetir el ciclo. Como el columpio es un péndulo su periodicidad es la siguiente:
T=2*3,14*(l/g)^0.5
o lo que es lo mismo

donde T es el periodo en segundos l es la longitud del péndulo en metros y g la aceleración de la gravedad 9,81m/s^2

En un columpio de 2 metros el periodo es 2,84s. Y es siempre la misma independientemente de la masa y de la amplitud del movimiento. Bien, ahora imagienmos el columpio parado con un señor de 150 kg encima. Es evidente que no podemos hacer lo mismo que con un niño (estirar el columpio hasta cierta altura y soltarlo). Pero queremos columpiar al señor así que utilizaremos el fenómeno de la resonancia.

Para crear una resonancia sólo hay que dar un impulso mayor que la fuerza de fricción periodicamente cada 2,84 segundos. La fuerza de fricción es independiente de la masa sólo varia segun la velocidad así que al principio, como la velocidad del columpio es 0 con un pequeño impulso (el suficiente para vencer al rozamiento estático de l eje del columpio, que es constante) ya crearemos una pequeña oscilación de 2,84 segundos de periodo (ya que es la frecuencia natural que hemos calculado que tendrá). Es decir el columpio se alejara un poquito de nosotros y al cabo de 2,84 segundos volverá, en ese momento volveremos a empujar un poquito más. De esta manera la amplitud cada vez será mayor, pero el periodo seguirá siendo el mismo cada 2,84 segundos el columpio volverá a donde estamos y cada 2,84 segundos lo volveremos a impulsar, es decir la frecuencia del columpio y la de la fuerza motora es la misma y el columpio estará en resonancia, por eso es porque la amplitud cada vez es mas grande, aunque la primera oscilación fuese realmente pequeña. Y seguirá creciendo.

Ahora pueden pasar tres cosas:
1.- La amplitud sigue creciendo y como el periodo es el mismo la velocidad media del columpio es cada vez mayor (tiene que recorrer más distancia en el mismo tiempo). Como la velocidad crece y la fricción con el aire aumenta segun la velocidad llegará un momento en que la fuerza con la que impulsamos el columpio será igual a la de la fricción y la amplitud se mantendrá.

2.- La velocidad media es insuficiente como para generar una fuerza de fricción suficiente. Entonces la amplitud seguirá creciendo hasta que llegue un momento que la oscilación sea tan grande que el columpio llegue a una altura para la que no esté diseñado volcando la silla y con la consecuente torta del señor que estába sentado en el.

3- Cuando el que empuja ve que la amplitud llega a ciertas cotas, decide disminuir su impulso hasta mantener la amplitud constante (que es lo que pasa en la realidad). Lo que el que empuja esta haciendo sin darse cuenta es igualando esas fuerzas llegando a un equilibrio.

En el primer y tercer caso utilizamos la resonancia, en el segundo se nos descontrola destruyenendo el sistema.

Finalmente si dejamos de empujar la fuerza de fricciónno encontrará oposición y irá disminuyendo la amplitud hasta que el columpio se pare.

Bien, este tipo de resonancia se llama resonancia mecánica y es también la que producirian los soldados al caminar por el puente. Supongamos que la frecuencia natural de oscilacion de un puente fuese 1 Hz (1 oscilacion/s) y que 100 soldados diesen un paso cada segundo todos a la vez. Al principio parecería que el suelo tiembla un poquito pero si siguen el puente oscilará cada vez más y si las fricciones son menores que la fuerza de los pasos llegará una amplitud que el puente no podrá resistir, y será destruido.

01 abril 2007

Puentes, aerodinámica y resonancia

Antes de nada me gustaría que mirasis este video del viejo puente Tacoma Narrows.


Este puente se proyectó para resistir acciones estáticas de 245 Kg/m y fue destruido por efectos dinámicos reiterados de un vendaval que producía presiones de solamente 25 Kg/m.

Es posible que hayáis oído que ese puente se cayó debido a la resonancia (de la que hablaré en la próxima entrada). Incluso se suele emplear como ejemplo, sin embargo esto no es cierto. Al menos no totalmente. El fenómeno por el que el puente Tacoma cayó es algo conocido como flutter. Algo que se tiene en cuenta también en aeronáutica.

La espectacularidad de la catastrofe (en la que no se perdió ninguna vida humana) y lo sorprendente de que sucediese a por rachas de viento que no eran ni la mitad de las que el puente podia soportar. Puso de manifiesto la necesidad de estudiar más profundamente la aerodinámica para puentes largos.

De momento os dejo con estas espectaculares imagenes. Mientras elaboro una serie de entradas en las que hablaremos un poco sobre puentes resonancia y aerodinámica