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jueves, 22 de junio de 2017

¿Por qué tienen huecos las bolas de golf?



Las pelotas de golf tienen agujeros porque éstos aumentan la distancia del viaje de la pelota; llegando cuatro veces más lejos que las lisas.


Los agujeros reducen la resistencia en la pelota al redireccionar más presión de aire detrás de la pelota, que delante de ella, estos niveles altos de presión en la parte posterior de la pelota la empujan a distancias más lejanas. Los agujeros, además, jalan el aire hacia la parte superior de su superficie, produciendo una diferencia de presión que ocasiona que la pelota se mantenga más tiempo en el aire.


Las primeras pelotas de golf eran de madera, luego se introdujo un modelo con carcasa (Siglo XVII), donde se rellenaban con plumas de oca o pollo suficientes como para rellenar una pelota de fútbol, pero introducirlas en un espacio tan pequeño, la bola quedaba muy compacta.


En 1905 el diseñador y fabricante inglés William Taylor inventó los hoyuelos, (conocidos como alveolos), que hoy en día podemos ver cualquier pelota de golf.


Pero, ¿exactamente qué hacen estos alveolos?


.La explicación es puramente aerodinámica. Uno de los motivos que hacen que los objetos en movimiento se frenen al estar en contacto con el aire es, que cuando pasan, dejan detrás una zona donde no pasa el aire, llamada también zona de depresión, que viene a ser lo mismo que cuando nos refugiamos del viento detrás de algún muro.


Cuanto mayor es esta zona de depresión más resistencia aerodinámica tendrá, es decir, perderá velocidad antes, y no llegará tan lejos. Los alveolos, lo que hacen es ayudar a que la zona de depresión sea menor, y esto lo consigue formando pequeños remolinos en los alveolos, de esta forma, el aire que pasa alrededor se pega más tiempo a la superficie de la pelota, pudiendo rellenar mejor la zona de depresión.

martes, 13 de junio de 2017

Círculo de Hadas



¿Qué son los misteriosos "círculos de hadas" y qué tienen que ver con el matemático Alan Turing?

Se cuentan por miles en el desierto de Namibia, entre Angola y Sudáfrica, y dibujan en su superficie unos extraños círculos, a menudo rodeados por un anillo de alta vegetación, en cuyo interior no crece la hierba.

Pero tal vez lo más sorprendente es que cada uno de estos claros sigue un patrón hexagonal: está rodeado por una media de otros seis, formando círculos entre sí.

Los pobladores de la región los llaman "huellas de los dioses" y un mito local asegura que su origen se debe a un dragón que, al expulsar su aliento, pintó esas lagunas áridas en la tierra.

En Europa se conocen como "corros de brujas", aunque la comunidad científica los denominó "círculos de hadas" y los definió como "un fenómeno fascinante y misterioso" que requería ser estudiado.

Su aparición se mencionó por primera vez a principios del siglo XX, y sobre todo desde la década de 1970 los científicos han luchado por encontrar su causa.

En 2014 se observaron por primera vez en el oeste de Australia y esta semana la Academia Nacional de Ciencias de los Estados Unidos publicó un revelador estudio, que explicaría, finalmente, por qué se forman estos enigmáticos anillos.

Pero no todos los científicos están de acuerdo.

La teoría que inspiró Alan Turing

El ecólogo Stephan Getzin, del Centro Helmholtz para Investigación Medioambiental de Leipzig, Alemania, lleva 17 años investigando los llamados "círculos de hadas".

A fines de 2012 se puso en contacto con el israelí Ehud Meron y le propuso realizar un estudio conjunto -con ayuda de un equipo de investigadores- para intentar averiguar qué produjo este raro fenómeno en Australia.

Getzin viajó hasta los alrededores del poblado minero de Newman, donde se encontraban las extrañas formaciones, para realizar experimentos.

Gracias a varias técnicas de detección remota y modelos matemáticos, Getzin y su equipo descubrieron que los círculos en Australia tenían mucho en común con los de Namibia, a pesar de las diferencias del clima y del terreno, y los más de 10.000 kilómetros que los separan.

"En ambos ecosistemas, los círculos de hadas siguen el mismo patrón hexagonal", le contó a BBC Mundo Ehud Merón, encargado del aspecto teórico de la investigación.

Y ambos tienen grandes dimensiones: unos seis metros de diámetro en Namibia y cuatro en Australia, dice el experto.

Además, los científicos -cuyo trabajo fue publicado el 15 de marzo- descubrieron que lo que explica la formación de este fenómeno es la teoría de la autoorganización, también conocida como teoría de la formación de patrones naturales, una idea que planteó el matemático británico Alan Turing en 1952, y que evolucionaría con el paso de los años.

"La teoría de la autoorganización explica la aparición de estos patrones como un mecanismo de la naturaleza para hacer frente a la escasez de agua", dice Meron.

De acuerdo con el científico, "al organizarse en círculos, la vegetación de los alrededores se beneficia de una fuente adicional de agua, ya que la lluvia en los claros del terreno encuentra su camino, a través de variosmecanismos de transporte de agua". Por qué se está acabando el agua

"En Australia este mecanismo incluye el flujo de agua por vía terrestre, mientras que en Namibia implica la difusión de agua almacenada", explica.

Según Meron, la razón por la que costó tanto tiempo entender el origen de los "círculos de hadas" es que "los invesigadores familiarizados con la teoría de la formación de patrones naturales no conocían el fenómeno".

Sin embargo, para el biólogo Norbert Jürgens, de la Universidad de Hamburgo, Alemania, las conclusiones de Getzin y sus colegas carecen de sentido.

Jürgens comenzó a investigar los círculos de hadas hace 10 años, cuando viajó a Namibia, Angola y Sudáfrica. En su estudio, publicado en 2013 por la revista Science, declaró que lo que provoca la formación de los círculos de hadas eran las termitas de arena.

Cómo las termitas frenan el avance de los desiertos

Según Jürgens, estos insectos se comen las raíces de la vegetación que comienza a crecer tras la lluvia, la cual deja acumulaciones de agua en el subsuelo y permite su supervivencia.

Una teoría que continúa defendiendo.

"Las termitas son insectos sociales que controlan su territorio, en el que tienen agua y comida, y las colonias defienden su área de sus vecinos, a veces de forma muy agresiva", le explicó a BBC Mundo.

El biólogo alemán dijo que se trata de un "sistema de competición entre las colonias", una teoría de la que está "completamente seguro" y que, aseguró, ha sido confirmada por muchos de sus colegas.

Jürgens sólo analizó la actividad de estas termitas en los círculos de hadas de África, pero dice que su teoría puede aplicarse a aquellos hallados en Australia, pese a las diferencias en el clima y en otros aspectos.

Robert Sinclair, del Instituto de Okinawa de Ciencia y Tecnología (OIST), en Japón, está de acuerdo con esta última afirmación, pero no con la explicación que propone Jürgens.

"Lo interesante sobre los círculos de hadas en Australia es lo diferentes que son con respecto a los de Namibia", le contó el científico a BBC Mundo.

"El patrón general es sorprendentemente similar pero, por ejemplo, pero parece bastante claro que en el caso de los de Australia no tiene nada que ver con las termitas", sostiene Sinclair.

Con respecto a la investigación de Getzin y sus colegas, asegura que "hicieron el descubrimiento más importante sobre los diferentes tipos de círculos de hadas averiguando qué explicación funcionaba y cuál no".

"Mostraron que los dos tipos de círculos son muy diferentes y que la teoría sobre el flujo de agua a través de las raíces y la tierra puede aplicarse en ambos casos", dijo el investigador.

Controversia

Las teorías de Jürgens también fueron rebatidas por el entomólogo Walter Tschinkel, de la Universidad Estatal de Florida, tras el primer Simposio Mundial sobre Círculos de Hadas, que se celebró en Sudáfrica en 2015.

"Si las termitas de arena fueran las responsables de la creación de los círculos de hadas, entonces, si elimináramos las termitas éstos desaparecerían, lo cual sería relativamente fácil de hacer", explicó el científico, quien agregó que era necesario llevar a cabo "muchos más experimentos" para comprobarlo.

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La respuesta de Getzin tampoco dejó lugar a dudas.

"Jürgens está, obviamente, tratando de hacer un diagnóstico desde la distancia sin haber observado él mismo los círculos de hadas de Australia", le dijo a BBC Mundo.

"Estuvimos en la zona y hemos demostrado que la mayoría de los círculos de hadas se forman sin la acción de las termitas", explicó el investigador.

Para Jürgens, sin embargo, la razón por la que Getzin y sus colegas descartaron la presencia de termitas fue que, simplemente, no las encontraron pues en Australia, afirmó, éstas "se encuentran bajo tierra y sólo el 20% de ellas sale a la superficie".

Pero Getzin dijo que excavaron la zona y no encontraron nada más que tierra y que, además, "esas termitas de arena no existen en Australia".

En cualquier caso, aún quedan dudas por resolver y, seguramente, el misterioso fenómeno seguirá cautivando a los científicos durante mucho más tiempo.

"Es maravilloso pensar que el trabajo de Alan Turing continúa inspirando a nuevas generaciones de científicos. Tal vez los círculos de hadas sean el Enigma de nuestra generación", comenta Sinclair.