EL EFECTO ESTROBOSCÓPICO

En ocasiones, cuando vemos en la televisión las carreras de formula uno, observamos como las ruedas giran en sentido contrario a la dirección del coche, y nos preguntamos:

¿Como es esto posible?

Este efecto óptico, en el caso de imágenes vistas por televisión, son debidas a la frecuencia de muestreo que tienen la cámaras de video digitales, que van entre 20 y 60 por segundo.

La frecuencia de muestreo se rige por la Ley de Nyquist, que básicamente nos dice que para muestrear un fenómeno (imagen, sonido, temperatura) con fidelidad es necesario usar una frecuencia de muestreo de al menos 2 veces la frecuencia de variación de este fenómeno.

Supongamos que muestreamos a una alta frecuencia (mayor que la de Nyquist) las posiciones de la rueda de un coche al girar. Obtendríamos los siguientes valores, que expresamos en horas como si de un reloj se tratara:

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 …

Con este muestreo queda patente que la rueda está girando, el reloj avanza en sentido horario.

Si muestreasemos a la mitad de frecuencia perderíamos la mitad de los valores (la mitad del detalle), y sólo veríamos los valores:

1 3 5 7 9 11 1 3 5 7 9 11 1 3 5 7 … 

Perfecto, la rueda sigue girando.

Ahora supongamos que muestreamos a una frecuencia 6 veces menor que la inicial.  Perdemos gran cantidad de los valores, de modo que veríamos:

6 12 6 12 6 12 6 12 6 12 6 12 …

Percibimos una especie de parpadeo, vemos alternativamente la rueda en una posición y después media vuelta más adelante Seguimos percibiendo que gira pero es muy confuso determinar en qué sentido exactamente.

El mayor problema está en si muestreamos a una frecuencia todavía menor, por ejemplo 10 veces menos que la inicial. Atención a los valores que obtenemos:

1 11 9 7 5 3 1 11 9 7 5 3 …

¡La rueda está girando al revés!

Nosotros hemos realizado este vídeo basándonos en el efecto Estroboscopico para poder ver de una manera sencilla como una peonza que gira en un sentido, de repente se para y gira en sentido contrario.

El efecto Estroboscópico es el efecto óptico que se produce al iluminar mediante destellos un objeto que se mueve de forma rápida y periódica.

Para la realización de este video hemos fabricado un cajón de madera, donde hemos colocado una lámpara de 100W/50hz, con esto conseguimos que al encenderse y apagarse la lámpara 50 veces por segundo a pesar de que el ojo humano no lo aprecie, es como si tuviésemos 50 fotografías de la peonza girando, con lo cual, ya tenemos una frecuencia de muestreo.

Luego hemos fabricado varias peonzas con diferentes números y tamaños de de radios, de tal forma que obtendremos diferentes frecuencias en función de las revoluciones por minuto a la que gire la peonza.

Si nos fijamos en las imágenes del vídeo, vemos perfectamente como la peonza gira en un sentido, se para y luego gira en sentido contrario, en este caso eso mismo se puede observar a través del ojo humano sin necesidad de haberlo grabado anteriormente.

Voltámetro de Hofmann, un invento olvidado

El Voltámetro de Hofmann, hoy ya en desuso, se invento para poder medir la carga eléctrica, y fue desplazado posteriormente por otros aparatos más simples de utilizar y transportar, como el Amperímetro.

En este vídeo, enseñamos como funciona un Voltámetro de los años 60 y posteriormente hacemos uno casero que aunque no sirve para medir, si sirve para explicar en conceptos se basa el original, como la electrólisis del agua, y como mediante la presión de los gases (Hidrógeno y Oxígeno) desplazamos el agua a través de un conducto diseñado para este efecto.

Un voltámetro de Hofmann es un aparato utilizado para realizar la electrólisis del agua. Fue inventado por August Wilhelm von Hofmann (1818-1892).^[1] Consta de tres cilindros verticales unidos, por lo general de vidrio. El cilindro central está abierto en la parte superior para permitir la adición de agua y de un compuesto iónico para mejorar la conductividad, como puede ser una pequeña cantidad de ácido sulfúrico. Un electrodo de platino se coloca dentro de la parte inferior de cada uno de los otros dos cilindros, y se conectan a los terminales positivo y negativo de una fuente de electricidad. Cuando la corriente circula a través del voltámetro de Hofmann, se forma oxígeno en el ánodo e hidrógeno en el cátodo. Cada uno de los gases desplaza el agua contenida en su cilindro y se acumula en la parte superior de los dos tubos exteriores.

El voltámetro o  también llamado culombímetro, es un instrumento de medición usado para medir la carga eléctrica, no debemos confundirlo con el voltimatros que mide potencial eléctrico, ya que son dos conceptos diferentes aunque el nombre sea similar..

La carga eléctrica es una propiedad física intrínseca de algunas partículas subatómicas que se manifiesta mediante fuerzas de atracción y repulsión entre ellas. La carga eléctrica es una medida de la capacidad que posee una partícula para intercambiar electrones.

Hofmann nació en Gießen (Hesse).

Originalmente no tenía la intención de dedicarse a la ciencia física, así cursó Derecho y Filología en Göttingen. La cultura general que ganó le situó en un buen lugar cuando se cambió a Química, estudio que comenzó bajo Justus von Liebig. Cuando, en 1845, se creó una escuela de química práctica en Londres, al estilo del Royal College of Chemistry, Hofmann, en gran parte a través de la influencia del príncipe consorte, fue designado como su primer director.

El trabajo de Hofmann cubrió un amplio rango de la química orgánica. Su primera investigación, llevada a cabo en el laboratorio de Liebig en Giessen, fue sobre el alquitrán de hulla y las bases orgánicas en gas de carbón nafta establecieron la naturaleza de la anilina. A esta sustancia él solía referirse como su primer amor, y fue un amor al que permaneció fiel durante toda su vida. Su percepción de la analogía entre ella y el amoníaco le llevó a su famoso trabajo sobre las aminas y las bases amónicas y los compuestos orgánicos de fósforo mientras sus investigaciones sobre la rosanilina, que preparó por primera vez, formó la primera de una serie de investigaciones en los colorantes que acabó con la quinolina roja en 1887.
Este texto informativo, esta sacado de Wikipedia

PILA CON PATATAS

La pila de patata es un experimento muy recurrente para enseñar a los alumnos como y por que funciona una pila eléctrica. La batería con patatas es electroquímica, es decir, la energía química es convertida en energía eléctrica por una transferencia espontánea de electrones. En el caso de la patata, el zinc del clavo reacciona con el Zinc del clavo y el cobre de la moneda de 5 céntimos de euro. La patata funciona como un catalizador entre los iones del zinc y los iones del cobre. Los iones del zinc y cobre también reaccionarían si estuvieran en contacto directo dentro de la patata, pero esto únicamente produciría calor. Debido a que la patata los mantiene a distancia, la transferencia de electrones se lleva a cabo mediante el alambre de cobre del circuito, el cual canaliza la energía al reloj.
 

La patata actúa como electrólito, el ácido ascórbico es el elemento que cierra el circuito. Al disponer cobre y cinc en una disolución de electrolito, se produce la reacción redox y los electrones fluyen desde el cinc hasta el cobre, pero en realidad esto es bastante lento. Por ello, los voltajes obtenidos por patata no suelen superar los 0,5 V y los 0,2 mA (miliamperios). Esto no llega a nada, pero colocando las patatas en serie (para aumentar el voltaje) podemos encender un reloj, durante mas de 24 horas.

La Mágia y La Ciencia vista por Jesús Etcheverry

La Magia y la Ciencia

La conferencia inaugural de la final de Ciencia en Acción Bilbao 2013, que se celebrara del 4 al 6 de octubre en el Bizkai Aretoa, será a cargo Jesús Etcheverry, con la colaboración de los magos de la AMIB, Jon Zabal, Luis Potes, Aitor Bilbao e Iñigo Gavilondo.

El Ilusionismo, comúnmente conocido como Magia, es una de las artes escénicas más en boga en la actualidad, y a primera vista parece que pertenece a un mundo que nada tiene que ver con el de la Ciencia. Parece que pertenecen a mundos opuestos, pues el Ilusionismo trata de presentar imposibles y sin embargo la Ciencia trata de describir cómo funciona un sistema.

Desgraciadamente los magos no pueden realizar los imposibles que proclaman, sino que sólo desde un punto de vista artístico los pueden representar, y entonces para conseguir lo que pretende, el Ilusionismo tiene que buscar por donde los haya hechos poco conocidos, que después, dándoles una presentación adecuada, los enmascara y los hace aparecer a los ojos de los espectadores como imposibles. Así pues el Ilusionismo a menudo ha buscado en la Ciencia estos hechos poco conocidos y los ha usado con éxito, y aquí es donde encontramos que ambos mundos se juntan.

El Ilusionismo ha encontrado en las Matemáticas, en la Física y en la Química material abundante para sus experiencias mágicas, y también la Psicología es una ciencia muy ampliamente usada en el Ilusionismo, hasta el punto que podríamos decir que no habría Magia sin la Psicología.

En nuestra charla trataremos de estos campos comunes al Ilusionismo y a la Ciencia y presentaremos varios experimentos mágicos basados en las Matemáticas, en la Física, en la Química y sobre todo en la Psicología.

Pero ¿Quien es Jesús Etcheverry?

Jesús Etcheverry es un ingeniero de profesión y mago de corazón, nacido en Bilbao y residente en Getxo.

A pesar de ejercer de ingeniero durante toda su vida laboral siempre ha sabido compaginar su trabajo con su pasión por la magia y su familia.




Entre estas dos imágenes hay más de 3 décadas pero no por ello menos ilusión por el ilusionismo



Arturo De Ascanio

Pertenece a la conocida Escuela de Magia de Madrid, desde 1974, y editor durante un periodo de 3 años de su circular. Esta escuela fue fundada por varios ilustres Magos como Arturo de Ascanio, mago español, de quien se considera que revolucionó la concepción psicológica de la magia o  Juan Tamariz muchas veces reconocido como uno de los mejores magos del mundo en su especialidad, que son la cartomagia y la magia de cerca, Jose Puchol, Ricardo Marre, Camilo Vázquez, Ramón Varela y Juan Antón.

Juan Tamariz

Jesús, es un gran conocido en el mundo de la cartomagia por sus investigaciones a lo largo de todos estos años y sus numerosas publicaciones en revistas especializadas como: Misdirection/Gen, Ilusionismo, ElManuscrito, Linking Ring (USA), y magica mente (revista de la Asociación Portuguesa de Ilusionismo).

Por otro lado ha realizado numerosas traducciones e interpretaciones de libros al español tales como: Magia y Presentación, de H.Nelms; La Magia con Cartas, de Harry Lorayne;De la mano de Jerry Andrus, de Jerry Andrus;ALLERTON – El pionero y sus secretos – DE CERCA, de Robert Parrish; El Legado de Ralph W. Hull, de Trevor H. Hall.

Pero su  gran obra llega de la mano de la Triología sobre La Magia De Ascanio al cual conoció en persona y con el que compartió mucha información, dando lugar a tres libros que hablan sobre la obra del ya fallecido mago, recopilando toda su vida mágica con muchos juegos y conceptos inéditos, que habían sido recopilados por Jesús en sus numerosos encuentros con Ascanio.

Esta triología, esta considerada como una de las obras mas importantes de los últimos tiempos en el mundo de las artes mágicas y por ese motivo ha sido traducido al ingles y en el año 2011 su primer tomo fue traducido al Japones, siendo el primer libro de magia escrito en español traducido a este idioma.

Ha dado conferencias en: Roma, Torres Vedras (Portugal), Madrid, Barcelona, Valencia, Bilbao, San Sebastián, Vitoria, Logroño y Santander, y ha participado en las Jornadas Cartomágicas de El Escorial, en la reunión conocida como 4F de Búfalo, en USA, y en los Encuentros del Grupo Mágico de Sintra (Portugal) y ha participado en congresos, bajo invitación, en China o Paris por nombrar algunos.



En el 75 aniversario de Magia Borras, cinco grandes magos de Bizkaia recuerdan sus inicios



Como hacer un cohete a presión de agua

 Después de intentar el cohete ha presión de agua con una botella de 1 litro, hemos realizado un video explicando como se hace todo el mecanismo, paso a paso, para que cualquier persona con un poco de maña lo pueda hacer en casa. Es una buena actividad para un día de lluvia, en la que están tus hijos subiéndose por las paredes. El cohete va a funcionar utilizando como "combustible", el agua y la presión del aire que meteremos con el hinchador de bicicleta.

Esta vez lo hemos realizado con una botella de 2 litros y después de varios intentos, hemos descubierto que el llenado óptimo es aproximadamente dos tercios de la botella.

También es importante que el tapón, cierre los mas herméticamente la boca de la botella para que esta pueda coger la mayor presión posible, que es donde radica el éxito o fracaso del despegue y de la altura que este coja.

Después de taponar bien el cohete y conectar la goma del inflador empezamos a inflar la botella aumentando la presión en su interior.

Cuando la presión es lo suficientemente grande como para hacer despegar la botella del tapón, el agua sale por la boca de la botella en dirección al suelo, realizando una fuerza contra el mismo ya que según la tercera ley de Newton se opone otra fuerza igual y en sentido contrario, esta fuerza es la causante de que el cohete suba.

La altura que toma el cohete será directamente proporcional a  la presión que alcancemos en el interior de la botella.

¿Como viaja el sonido?

¿QUE SE PRETENDE DEMOSTRAR?

Demostrar como el sonido necesita un medio de transporte para viajar  y que sin ese medio de transporte es imposible percibir las vibraciones que en  condiciones normales llegan a nuestro tímpano y que nuestro cerebro interpreta.

DESCRIPCION:

• 1.- Colocamos el receptor de ultrasonidos dentro de la campana de vacío el receptor de ultrasonidos enciende un diodo led cuando percibe una vibración.
• 2.- Comprobamos dando un pequeño golpe con el diapasón en el cristal de la campana, que el receptor de ultrasonidos funciona y comenzamos a extraer el aire de dentro de la campana.
• 3.- Una vez realizado el vació, comprobaremos que a pesar de dar golpes con el diapasón en el cristal, la luz del diodo led no se enciende.
• 4.- Volvemos a introducir el aire dentro de la campana y observamos que al dar un golpe con el diapasón en el cristal de la campana, el diodo led del receptor de ultrasonidos, se vuelve a encender.

EXPLICACIÓN:

• El sonido, necesita un medio de trasporte para viajar, en este caso el aire que transporta en forma de ondas dichas vibraciones asta el oído humano. El receptor de ultrasonidos, puede percibir una longitud de onda mucho mayor que la del oído humano, asemejándose al oído de los murciélagos, que utilizan estos ultrasonidos para comprobar las distancias de los objetos en pleno vuelo.
• Cuando se realiza el vació dentro de la campana y golpeamos el cristal, el sonido se escucha fuera de la campana pero no se enciende el led del receptor de ultrasonidos. Esto es debido a que las vibraciones que se producen en el cristal, no se pueden trasmitir al receptor por que entre el receptor y el cristal no hay aire y por tanto esa vibración no se transmite.
• Al volver a introducir el aire, ya tenemos medio de transporte y por tanto el receptor vuelve a recibir las ondas sonoras que se produce y se transmiten a través del mismo.

Nieve artificial con Polímeros llamados inteligentes

Desde hace un par de décadas, muchos productos dedicados, sobre todo a la higiene personal, como pañales, compresas, etc han basado su poder absorbente en  los polímeros súper absorbentes que son capaces de absorber todo el líquido, pero lo mas curiosos es que son capaces de convertir el liquido en pequeñas bolas de gel. Estos hidrogeles o polímeros superabsorbentes, hoy en día se están utilizando para regar plantas según la humedad de la tierra de una forma controlada cuando nos vamos de vacaciones o para crear una asombrosa nieve artificial que curiosamente a pesar de ser sólida, cuando la tocas sientes la humedad que tiene entre sus moléculas dando incluso la sensación de estar fría.
Actualmente hay polímeros llamados inteligentes que son capaces de cambiar su tamaño, su forma incluso su dureza en función de las características medioambientales, tales como la húmedas o la  temperatura siendo estos utilizados en la aerodinámica de los aviones o en la medicina mas actual para prótesis que se adaptan al cuerpo en función de las necesidades del mismo.
También se han utilizado para unos conocidos juguetes de dinosaurios, que venían en un huevo, y que metiéndoles en el agua, aumentaban mas de 10 veces su tamaño. Pensad lo peligroso que pueden ser estos productos para niños si alguno se le ocurre tragárselo cuando son pequeños o tragarse simplemente un cachito de la cola de uno de estos divertidos dinosaurios.

Video nieve artificial para IPAD

http://youtu.be/njVZkEH0gFk

“ Los polímeros superabsorbentes de interés comercial son generalmente sales sódicas de poliácido acrílico entrecruzado y copolímeros de este ácido y almidón. La variedad de compuestos utilizados, así como los mecanismos de síntesis, está aumentando rápidamente, lo que ha permitido la obtención de hidrogeles con cada vez mayor capacidad de absorción de agua, llegándose a obtener polímeros con grados de hinchamiento superiores al 99% de su propio peso. El mecanismo por el que los polímeros son capaces de absorber tanto volumen de soluciones acuosas no es solamente físico, sino que depende de la naturaleza química del polímero. Las fuerzas que contribuyen al hinchamiento de los polímeros entrecruzados son la energía libre de mezcla y la respuesta elástica del entrecruzamiento, aunque también existen polímeros que presentan en su estructura unidades ionizables. Así, cuando un polímero de estas características se introduce en un medio acuoso, las unidades iónicas se disocian y crean una densidad de carga a lo largo de las cadenas y una elevada densidad de iones en el gel. Este carácter iónico produce unas nuevas fuerzas que condicionan el hinchamiento. Por un lado, la diferencia entre la concentración de iones entre el gel hinchado y la solución externa produce una presión osmótica, que sólo puede reducirse a través de la dilución de carga, es decir, por el hinchamiento del gel, y por otro, la densidad de carga neta entre las cadenas genera repulsiones electrostáticas que tienden a expandir el gel, lo que contribuye al hinchamiento…..”
 [Martínez et al., Química e Industria, abril: 26-31 (1998)].