miércoles, 12 de diciembre de 2007

¡Go, go...!

Por favor, apaguen sus móviles

Bienvenidos, espectadores, a este circo de lo absurdo, a esta función teatral de maquiavélico género que despertará vuestras peores pesadillas infantiles de su largo letargo. ¡Silencio!, ya vienen...



Pues sí, queridos lectores, los Power Rangers...
ese estereotipo de artes marciales, patriotismo y efervescencia adolescente condimentados con millones de Julios de "energía retro" y concentrados en apenas veinte minutos de gloria televisiva. ¡Oh, cruel destino!, ¿qué designios divinos me habrán podido llevar a dedicar siquiera dos microsegundos de mi vida a pensar en los entresijos físicos de ésta épica y patética historia? Aquellos maravillosos años, en los que interpretar al guaperas de Jason durante el recreo y luchar contra el mal junto a la niña del pupitre de enfrente en el papel de Kimberly (su pareja en la serie) eran la experiencia más cercana al sexo que conocía, dejaron en mí una marca inborrable que perdurará con el paso del tiempo. Por eso, al repasar la lista de temas pendientes y concluir que éste era el menos extraño de todos los que quedaban, he decidido hacer un sincero homenaje a la ingente cantidad de infructuosas horas que un servidor consumió pensando como sería ser un auténtico Power Ranger. ¡A metamorfosearse!



Ah!, after ten thousand years I'm free!
(o la conservación del momento lineal)

Rita Repulsa, modelo de conducta y estilo, malvada entre malvados y una de las risas más estridentemente escandalosas de la historia de la televisión, vivía prisionera de su propio destino bajo la superficie de la Luna (por la gracia de Zordon, criatura atemporal que... bla, bla, bla, bla) cuando fue accidentalmente liberada por dos astronautas (se ve que estaban necesitados). El caso es que, por una u otra razón, decidió torturar al mundo enviando oleada tras oleada de masillas y otras lindezas que no tendrían demasiadas aptitudes para la villanía de no ser porque nuestra encantadora protagonista tenía la curiosa habilidad de volverlos gigantescos. Veamos un exclusivo documento visual del curioso acontecimiento... ¡Wand, make my monster grow!



Bien, después de disfrutar de esta horripilante escena, pasemos a analizar lo que acaba de ocurrir. Wand, o lo que es lo mismo, el bastón de la bruja esta, acaba de hacer un viaje de 384.000 Km. en apenas cinco segundos. Pasando por alto cualquier tema referente a la aceleración gravitacional, ya que ya se ha tratado suficiente de ello en este blog, podemos suponer que su trayectoria ha seguido un movimiento rectilineo y uniforme lo que significa que la velocidad a lo largo de su recorrido ha sido de 0.26c que, aparte de ser una letra muy bonita, representa a la velocidad de la luz en el vacío, es decir, 300.000 Km/s. Para tener en cuenta el rozamiento de Wand con la atmósfera (y sobre todo porque nos salen números más rendondos), sunpondremos que la velocidad con la que llega a la superficie de la Tierra es, aproximádamente, un cuarto de la de la luz, 75.000 Km/s.

Hasta aquí todo correcto, ahora, voy a tratar de introducir un nuevo concepto que amenudo solía causar estragos entre nuestras débiles mentes a la tierna edad en que la física se descubrió ante nosotros, el momento lineal (¿qué?, ¿momento lineal?, ¿cómo puede un momento ser lineal?... ¡oh!, ¿cómo puede una línea ser momentánea?). Bien, ahora que ya somos adultos (o casi), podemos tratar de abordar el tema con un poco más de prespectiva. También llamada cantidad de movimiento, esta magnitud física nació intuitivamente en la cabeza de algún genio al intentar explicarse por qué las bolas de billar suelen hacer más daño que las de ping-pong al golpearnos o por qué un camión tarda más en detenerse que Twingo cuando se mueven a la misma velocidad y frenan simultáneamente. El secreto está en la masa.

Efectivamente, debía existir algún tipo de magnitud que relacionara la masa con las características de un movimiento, a ésta se le bautizó como momento lineal y fue definida como el producto de la masa por la velocidad instantánea de un cuerpo. Esta cantidad de movimiento es conservativa, es decir, su valor en un sistema sobre el que no actúan fuerzas exteriores ni se pierde energía alguna es constante, lo que significa que, cuando varía, siempre es debido a la acción de fuerzas externas. El producto de esta fuerza que siente un cuerpo por el intervalo de tiempo que actua se denomina impulso y su valor es igual a la variación del momento lineal. Una fórmula aclarativa que sé que os gustan:

Δp = m·vf - m·vo = I = F·Δt

  • Δp: variación del momento lineal
  • m: masa
  • vf,vo: velocidad
  • I: impulso
  • F: fuerza
  • Δt: intervalo de tiempo
  • : símbolo de Batman
Pues bien, dado que la masa se supone una magnitud constante (y no os imagináis lo constante que puede llegar a ser La Masa cuando se enfada... ¡festival del humor!), el valor del momento lineal dependerá unicamente de la velocidad del cuerpo. En el video, hemos podido observar como el báculo misterioso se queda clavado en el suelo reduciendo su velocidad a cero en apenas unas milésimas de segundo. El impulso necesario para que el bastón pierda su momento lineal en ese pequeño intervalo de tiempo requiere que el suelo ejerza una fuerza normal desproporcionada, exáctamente la misma que actuará sobre la superficie terrestre (Ley de acción y reacción).


Crash


¿Qué ocurre cuando dos cuerpos chocan? Bien, a grandes rasgos, pueden pasar dos cosas: que los cuerpos se deformen o que no se deformen.
Si los cuerpos no se deforman se produce lo que se denomina choque elástico, el momento lineal total de los cuerpos se conserva y reparte entre ellos variando su dirección, sentido y velocidad de movimiento, dos ejemplos muy ilustrativos:

1. El clásico cabezazo de Zidane, como podéis observar el cráneo de nuestro heroe impacta contra el plexo solar de Materazzi variando su sentido de desplazamiento y tirándole al suelo a la vez que su cabeza experimenta cierto retroceso. En este caso en concreto, el momento lineal total entre los dos cuerpos se reparte entre ambos una vez finalizado el choque.



2. Las bolitas, un clásico complemento de oficina. Las bolas externas golpean sin pudor a su congénere más cercano y en el choque, perféctamente elástico,
se trasmite el momento lineal de manera imperceptible a traves de las bolas centrales hasta la última y así sucesivamente describiendo un MAH (Movimiento Armónico Hipnotizante).

(Haz click para no regresar jamás...)

Si existe deformación en los cuerpos, se produce lo que llamamos choque inelástico. En este tipo de choques el momento lineal total no se conserva puesto que parte de la energía se invierte en cambiar los cuerpos de alguna forma (generalmente para peor). La energía es trabajo y el trabajo es una fuerza que actúa a lo largo de una distancia, esa fuerza externa (en este caso producida por el otro cuerpo) de la que hablábamos antes. Un ejemplo: tirar plastilina contra la pared (me diréis que nunca lo habéis hecho...). Éste es el tipo de choque del que trataremos principalmente.


Inyección letal

Bien, antes de proseguir, vamos a dejar claros algunos aspectos en cuanto al material de laboratorio del que disponemos. En primer lugar, Wand es un artefacto de equipo legendario (guiño) hecho de inobtenio por lo que asumiremos que es indestructible además de un sinfín de cualidades más.

Wand: Indestructible. La criatura equipada obtiene +6/+6 y...

En segundo lugar, la tierra no es indestructible, su superficie tiene un límite de dureza, flexión, compresión y un montón más de propiedades características de los materiales. Teniendo en cuenta que Wand es indestructible y que la Tierra no, más le hubiera valido a las señorita Rita (¡pareado!) liarse a "bastonazos" con la tierra porque a esa velocidad la energía cinética acumulada del proyectil, suponiendo que pesa 10 Kg. (es una maza de guerra) sería de 375 millones de Julios... seguro que causaba más bajas, pero bueno, las interacciónes Tierra-[Insertar aquí objeto del tamaño de Texas] ya las hemos tratado en anteriores entradas.

Cómo no conozco el funcionamiento práctico de la mayor parte de las propiedades características de los materiales, trabajaremos, únicamente, con la resistencia a la presión suponiendo que la superficie terrestre está compuesta de granito. Este material puede soportar, aproximádamente, una fuerza de 10.000 Newtons por cada centímetro cuadrado de superficie antes de comenzar a deformarse y, como la punta de la varita tiene un radio de 2 cm., la fuerza total que la Tierra podrá ejercer sobre Wand sin llegar a deformarse será de 125.000 Newtons, ¿será esto capaz de frenar el impetuoso avance del báculo asesino? Pues sí, pero la cuestión es cuánto tardaría...

Partimos de la base de que esa resistencia a la presión no es suficiente para que Wand se estrelle contra la superficie y rebote (dudo mucho que fuera la Tierra la que rebotara) sino que se produciría un choque inelástico entre ambos, la varita golpearía el suelo y seguiría avanzando, deformando las superficie, hasta que la fuerza ejercida por el terreno consiguiera detenerla. Si hacemos cuentas, sabiendo que el momento lineal acaba por reducirse a cero, que es consecuencia de la acción de una fuerza a lo largo de un tiempo (acordaos:
Δp = m·vf - m·vo = I = F·Δt) y teniendo en cuenta que la fuerza la podemos fijar como la máxima que puede soportar el granito, es sencillo extraer el tiempo que tarda Wand en detenerse: aproximádamente cinco capítulos, una hora y veinte minutos... ya podían esperar sentados. El caso es que eso no es lo peor, si calculamos la distancia que recorre el bastón durante los cinco capítulos (esto empieza a asemejarse a Oliver y Benji) obtenemos algo así como 3000 Km., la mitad del radio terrestre. Con un poco más de esfuerzo quizás Rita Repulsa hubiera conseguido volver a hacer girar El Núcleo de la Tierra, tenedlo en cuenta para futuros guiones.


Aquellos maravillosos años

En fin, mis felicitaciones para todo aquel que haya llegado hasta aquí sin derramar una lágrima de nostalgia, es un tipo duro, por mi parte seguiré mirando grabaciones añejas durante un par de vidas más. Este ha sido sólo un ejemplo de la cantidad de Ciencia que puede dar de sí esta serie:

- Los fantásticos monstruos: la Ley de la Escala
- El crecimiento gigante: Masa y Energía
- El sonido de los de los golpes al cortar el aire: Vibraciones y Ondas
- Los edificios de cartón-piedra: Mecánica y Materiales
- La influencia de las luces estroboscópicas brillantes en la vida del niño: Pedagogía
- Las espadas luminosas, ¿Pueden causar epilepsia?: Medicina
- El futuro incierto de un niño que sueña con metamorfosearse: Psicología
- Etc.

¡Intentadlo!, ¡divulgad la Física en los Power Rangers por el mundo!, si todo hombre y mujer los hubiera visto de niños no se quemarían bosques y Dios mataría muchos menos gatitos. Me despido por ahora, os dejo con un video resumen de lo que sería el momento culmen de alguno de los capítulos. Snif, Snif... hasta siempre.


Ender




11 comentarios:

Unknown dijo...

Que grande esta entrada!! xDD Si es que los Power Ranger son la leche!! :P

Lo más curioso es que Rita manda su bastón al 26% de la velocidad de la luz, y esto supera ya el límite para la velocidad clásica, de modo que sería ya una velocidad relativista!!! Solo de pensar en la fuerza necesaria para impulsarlo sería increíble!!! xDD Lo que dices de que Rita podría casi mandar el bastón hasta el núcleo terrestre es un poco diferente, porque a medida que entra el bastón dentro de la Tierra, la presión va aumentando, de modo que habría que usar ecuaciones diferenciales y sería más rollo, pero no está mal la comparación. ;)

Y muy bueno lo del símbolo de Batman, lo de Zidane y lo del MAH (Movimiento Armónico Hipnotizante)!! xDD

Echo de menos a los Power Rangers!!! :(

Ender dijo...

Todo el mundo echa de menos a los Power Rangers, pero a los originales, que luego vinieron los Zeo, los Turbo, los In the Galaxy, los Ninja Warriors, los Of The Time... y al final no hay quien se aclare: ¡Mighty Mophin Power Rangers siempre!

En cuanto a la fuerza de Rita Repulsa, sigue siendo un misterio, pero no me gustaría estar en el papel de Lord Zedd, su amado, el tío feo de la Z... seguro que le da mucha caña.

Supongo que tengas razón en lo referente al núcleo terrestre, la verdad es que lo puse por que me acordé de la película en ese momento. De todas formas, no veo la relación de la presión en todo esto, pero lo cierto es que decidí considerar la tierra como una piedra grande de granito para no complicarme la vida... ^_^

¡Un saludo y hasta otra!

Ender

P.D: Sabía que te gustaría el MAH, la foto la saqué de tu perfil... ^_^

Unknown dijo...

Ya te digo que si tiene que dar caña en casa la Rita!! xDD

Lo de la presión viene a ser que cuanto más te adentras en la Tierra más presión notas (como cuando te sumerges mucho en el mar), de modo que la presión iría frenando cada vez con más fuerza el bastón. No se si me expliqué muy bien, pero sería algo así. xDD

Sí, sí, el MAH fue un puntazo!! Yo saqué la foto del perfil de Wikipedia (de hecho la tengo enlazada desde allí xDD), así que dale las gracias a nuestra enciclopedia libre. xDD

Saludos

Ender dijo...

Si, claro, el concepto de presión lo entiendo... xD, pero para que frene el avance de la vara en su descenso, la presión debería provocar una fuerza ascendente y pensé que actuaba de manera igual sobre toda la superficie del objeto, ¿o eso era sólo en mecánica de fluidos? :)

Un saludo.

Ender.

Unknown dijo...

Provoca una fuerza sobre toda la superficie del objeto (igual que el aire sobre nosotros). Pero lo que quiero decir es que al ir a tanta velocidad, la presión provocará que se frene antés simplemente por estar comprimiendo el bastón. Es como si lanzaras una flecha y hubiese algo que la agarrara y no la dejara avanzar. Finalmente terminaría perdiendo su velocidad más rápido que si se la deja libre. Piensa en ello como algo similar a una fuerza de rozamiento extra y con más fuerza. xDD

Saludos

Ender dijo...

Algo así como un rozamiento extra eh... ¡sal de mi mente! xD, eso es exactamente lo que suponía, no es lo mismo hundirse en agua que en mermelada (mmmm...), de todas formas, gracias por la aclaración... En cualquier caso lo más seguro es que quedara suficientemente enterrada como para necesitar la ayuda de nuestro querido cientifico del desierto para alcanzarla, pero está bien saber que las ecuaciones diferenciales sirven para todo, te hace sentir ignorante, xD. Un saludo, :).

Ender.

Adán dijo...

¡Mil perdones por el retraso!

¡Go, go!

En fin, qué mítico Chus rescatando pedacitos de infancia. Respecto a lo de la presión, déjate de mermeladas y piensa en lo siguiente. Si comprimes un pedazo de suelo, los materiales se comprimen/desplazan y punto. Sin embargo, si avanzaras tal cantidad de kilómetros, la compresión afectaría al planeta entero. He aquí el efecto muelle, cuanto más aprietas más te cuesta seguir apretando (F=k·x).

Lo mejor: "El secreto está en la masa."

Un saludo!
Adan

Anónimo dijo...

Hace un año o así me pase una tarde en casa d eun amigo viendo videos de los Power Rangers en Youtube xD

Por cierto, Wand no es el nombre del bastón, es varita mágica en ingles xD

Por lo demás me ha gustado el post ;)

Ender dijo...

¡D'Oh! Ya sé que Wand no es su nombre (¬¬) xD, de hecho Wand es varita (un montón de infructuosas horas jugando al WOW me lo enseñaron), sólo era una manera de referirme a él rápidamente; no quería dar a entender que soy tan idiota... xD pero, en fin, no importa.

En cuanto a al estúpido destroza-sueños (sin acritud) de Adán, decirle que no va a conseguir que deje de desear zambullirme en mermelada por mucho que intente rebatir mis croquis mentales. :D De todas formas, era una manera de explicarme que la velocidad fuera menor en un medio con mayor presión ya fuera por estar situado a mayor profundidad o, en mi caso, por ser más denso.

Lo de mi manía de rescatar pedacitos de infancia creo que ya es algo crónico. Tengo pensadas un par de entradas bastante extrañas... ya veremos si me enfrento a ellas porque no son excesivamente Sci-Fi.

En fin, un saludo gente y gracias por participar.

Ender

Smaug dijo...

Muy buena la entrada.
A mi lo que me llama ahora la atencion, cuando era chico, no me fijaba. Es lo colorida que esta la luna, con sus tierras rojizas y su azul cielo. Cuando despertaron a Rita, tambien salio una atmosfera nueva para la luna?? Y si ese cumulo de gases, llevaban tanto tiempo encerrados, no olerian peste?? Y mas aun, si segurametne, fue Rita quien creo la bolsa de gases...
El metano no creaba un color mas verde??
Desvario...

Ender dijo...

¡Mwahaha! ¿Desvarío?, genial cúmulo de incoherencias... Buena aportación, parece mentira que me haya pasado una semana tragándome vídeos de los Power y no me haya dado cuenta de los misterios de la terraformación de la Luna. Podéis encontrar mucha información asequible del tema en este enlace .

Probablemente no oliera precisamente bien el cubículo de Rita pero, en todo caso, sería debido a Gigaolor-a-humanidad que debe generar una persona encerrada en un cubículo durante 10.000 años porque el metano , en realidad, es incoloro e inodoro, te lo dice alguien experimentado que acaba de consultar la Wikipedia (^_^). Supongo que siempre se le ha atribuído un olorcillo apestoso debido a que se genera en procesos de descomposición que no suelen tener productos muy agradables. :-)

Un saludo y gracias por participar, a ver si te seguimos viendo por aquí. ;-)

Ender.