La física explicada
Empujones y choques, columpios, imanes y auroras, frío y calor, y por qué el GPS necesita a Einstein, en lenguaje sencillo.
Empujones y choques
- Niños
Las cosas siguen haciendo lo que hacen hasta que algo las empuja. Algo pesado cuesta más de acelerar que algo ligero. Cuando chocan dos carritos, el impulso que pierde uno lo gana el otro.
Compruébalo: Si un carrito grande choca con uno pequeño que está quieto, ¿cuál va más rápido después?
El pequeño: en un choque elástico, un carrito de 2 kg a 3 m/s lanza uno de 1 kg a 4 m/s.
Columpios y péndulos
- Niños
Un péndulo de 1 m tarda unos 2 segundos en ir y volver, pese lo que pese. Los péndulos más largos van más despacio; por eso los relojes antiguos los usaban para marcar la hora.
Compruébalo: ¿Un columpio más pesado va más rápido?
No. Solo la longitud (y la gravedad) fija el tiempo, mientras las oscilaciones sean pequeñas.
La resistencia del aire
- Adolescentes
Una pelota lanzada a 40 m/s (144 km/h) llegaría a unos 153 m sin aire. Con el aire frenándola, solo alcanza unos 94 m. La resistencia crece con el cuadrado de la velocidad: los objetos rápidos la notan mucho más.
Compruébalo: Con aire, ¿sigue siendo 45° el mejor ángulo para lanzar lejos?
No: para esta pelota el mejor ángulo es de unos 41°, algo menor.
Los imanes y las auroras
- Adolescentes
El Sol sopla un viento de partículas cargadas a unos 400 km/s. El campo magnético terrestre las hace girar en espiral a lo largo de sus líneas hacia los polos, donde chocan con el aire alto y lo hacen brillar: la aurora.
Compruébalo: ¿Por qué las auroras se ven sobre todo cerca de los polos?
Allí es donde las líneas del campo magnético terrestre bajan hacia la atmósfera y guían las partículas.
Por qué el GPS necesita a Einstein
- Ciclo técnico (college comunitario)
Los satélites GPS llevan relojes atómicos. Como están altos, donde la gravedad es más débil, esos relojes ganan unos 46 microsegundos al día; como van rápido, pierden unos 7. La ganancia neta de unos 38 microsegundos al día sumaría aproximadamente 12 km de error de posición cada día si no se corrigiera.
Compruébalo: ¿Qué efecto gana en el GPS: la velocidad o la gravedad?
La gravedad: en total los relojes adelantan, así que se ajustan algo lentos antes del lanzamiento.
¿Listo para las ecuaciones? Sigue con las matemáticas paso a paso. · Pruébalo en el Physics Lab