Archivo mensual: abril 2008

¿Por qué está inclinada la torre de Pisa?

La Torre Inclinada de Pisa es el campanario de la catedral de Pisa.

Fue construida para que permaneciera en posición vertical como todas lass torres, pero comenzó a inclinarse tan pronto como se inició su construcción en agosto de 1173. Debido a que sus cimientos solamente tienen unos insuficientes 3 metros de profundidad, el suelo comenzó a ceder y ha seguido haciéndolo desde entonces.

El proceso de su total construcción hasta sus actuales 56 metros de altura abarca más de dos siglos, en los que se tomaron medidas para corregir la inclinación —con diferente éxito— y evitar su derrumbamiento.

Podríamos resumir en varias etapas su construcción y los intentos de corregir la inclinación sobre la marcha:

• Los tres primeros pisos de la torre se construyeron entre 1173 y 1178 y ya entonces empezaron a hundirse hacia el norte. La construcción se paraliza.
• En 1272 se reanuda la construcción cuando presenta una inclinación al norte de 0,2 grados fuera de verticales. En 1278 se alcanza el séptimo nivel haciendo un lado más alto que el otro con el fin de nivelar la inclinación, pero lo que se consigue es que la torre pase ahora a inclinarse hacia el sur con una inclinación de cerca de un grado. La construcción se detiene.
• En 1360 la inclinación ha aumentado hasta los 1,6 grados. En los trabajos del campanario se busca corregir la inclinación agregando seis escalones desde la séptima cornisa hasta el campanario por el lado sur y agregando solamente cuatro por el lado norte. La torre se inclina todavía más.
• En 1370 la torre se completa oficialmente.

Hubo otros esfuerzos infructuosos por enderezar la torre y que en realidad la terminaron hundiendo más. En 1838 la caminería que circunda la base de la torre terminó inundándose por agua subterránea y ocasionó un mayor hundimiento. En 1934 Benito Mussolini mando reforzar las paredes sellando el interior y se obtuvo como resultado un desastroso hundimiento de más de 30 cm.

Estando ya en una inclinación crítica y en grave riesgo de colapsar no sólo por su ángulo sino por su propio peso, la torre fue cerrada al público en 1990, y el gobierno convocó a un grupo internacional de especialistas, ingenieros y matemáticos, para lograr estabilizar la torre sin que perdiera su inclinación.

Se siguieron soluciones temporales como la de colocar 630 toneladas de plomo en el lado norte a fin de contrarrestar el empuje de la torre, como la de intentar reforzar el subsuelo del lado hundido con la inyección de nitrógeno líquido y como la de remover rocas delsubsuelo y colocar  barras de hierro en su lugar. Todas con resultados nada deseables.

Finalmente en 1999 se logró estabilizar la torre mediante la remoción controlada de parte del subsuelo en el lado norte y se hizo retroceder la torre hasta la inclinación que había tenido en 1838. También se instaló un complejo sistema de monitoreo que permite la medición milimétrica del comportamiento estructural de la torre.

El 16 de junio de 2001 se volvió a abrir al público.

Nota sabionda: La torre se inclina hacia el sur con un angulo de 5,5° extendiéndose 4,5 m. de la vertical. Alcanza una altura de 56 m. y su peso se estima en unas 14.700 toneladas. La torre tiene 8 niveles, una base de arcos ciegos con 15 columnas, 6 niveles con una columnata externa y remata en un campanario. La escalera interna en espiral tiene 293 escalones.

Nota sabionda: Tradicionalmente se le ha atribuído su autoría a Bonanno Pisano, pero recientes investigaciones apuntan a Diotisalvi, el arquitecto del Baptisterio, como el autor de la torre.

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Cómo enfriar una bebida rápidamente

Si alguna vez tus visitas te sorprenden sin bebidas frías te será útil el siguiente truco para tener bebida fresca en apenas 2 mintos.

Nada de poner unas latas en el congelador. Además de necesitar unos 30 minutos para enfriarlas convenientemente corres el riesgo de olvidar alguna y que reviente, con el consiguiente estropicio.

Pero aquí no queda todo, puedes obtener sorbete de frutas directamente de un zumo aplicando la misma técnica casera.

¿Y cómo funciona el asunto?

Introducimos las latas en un recipiente con hielo para que la diferencia de temperatura entre la lata y el hielo juegue a nuestro favor. El calor circula del cuerpo más caliente al más frío, así irá abandonando la lata, que se enfriará, y se dirigirá hacia el hielo, que se calentará.

Pero este proceso sería muy lento, más incluso que el congelador, por ello añadimos agua para aumentar la superficie de contacto y facilitar el trasvase térmico. También añadimos sal para aumentar el punto de ebullición del agua. No es que esperemos que hierva, ni mucho menos, pero cuesta más calentar el agua salada que el agua sin sal, por lo que así mantenemos el agua fría más tiempo. Y, por último, agitamos continuamente para facilitar el reparto homogéneo de temperatura.

Nota sabionda: Cuando los cristales de sal se disuelven en el agua, los iones de Sodio (Na+) y de Cloro (Cl-) afectan las moléculas de agua de tal manera que decrecen el punto de congelación y elevan el de ebullición.

Las moléculas de agua cristalizan cuando se congelan, pero la presencia de cloro y sodio interfieren en el proceso, dando como resultado el que el agua salada permanece por mas tiempo en estado liquido a medida que desciende la temperatura.

Por contra, cuando se calientan se mueven más rápido y colisionan entre ellas liberando vapor de agua, pero la presencia de cloro y sodio también interfiere en el proceso disminuyendo el número de colisiones y ralentizando el proceso de ebullición.

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¿Esconde la cabeza bajo tierra el avestruz?

“No escondas la cabeza bajo tierra como el avestruz” le dicen al que rehuye una situación peligrosa o no se enfrenta a un problema.

Pues nada, a partir de ahora ni caso. Porque eso de que el avestruz (Struthio camelus) esconde la cabeza bajo tierra es falso, un mito muy extendido. Como ocurre también con el canto del cisne.

Esta creencia se debe haber originado con casi toda seguridad en el comportamiento de estas largiruchas aves (cerca de 2,5 metros de altura) en determinadas circunstancias, como las descritas a continuación:

• Ocurre que, cuando se sienten en peligro, bajan la cabeza a ras de suelo para ocultar su largo cuello y confundir a los depredadores que no pueden distinguir la cabeza de su posible presa desde la distancia.
• También bajan la cabeza a ras de suelo mientras empollan los huevos para ser menos visibles y ocultar en lo posible la ubicación del nido.
• Por su parte, los polluelos estiran su cuello a lo largo del suelo al sentirse amenazados para ocultar su situación.

En resúmen, como mecanismo de defensa o protección colocan la cabeza y el cuello sobre el suelo para disimular su altura y pasar desapercibidas. Pero no introducen la cabeza bajo tierra para ocultarse en un infantil gesto de “como no te veo no me ves”.

Quizás el único momento en que mantienen la cabeza bajo tierra —que no enterrada— es cuando los machos hacen el nido. Debido al gran tamaño de los huevos (unos 20 cm. de largo) y su elevado número (12 por hembra y varias hembras por nido) el agujero a cavar con el pico también ha de ser muy grande.

Nota sabionda: El avestruz es el ave más grande que ha logrado sobrevivir hasta nuestros días. Al igual que las otras aves grandes, como los ñandúes, los casuarios y el emú, pertenece al grupo de aves corredoras que no pueden volar y que han tenido que adaptarse a la vida terrestre.

Nota sabionda: Corriendo puede superar los 72 km/h, pero si se ve acorralado ataca con las patas de dos dedos usándolas como armas.

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¿Por qué la lejía deja la ropa blanca?

Eso, ¿por qué la blanquea tan blanco? ¿por qué elimina las manchas? Es decir… ¿cómo sabe la lejía que debe eliminar las manchas y dejarlo todo muy blanquito?

Al parecer sabe distinguir el blanco de los colores, pues se “come” el color si por accidente nos salpica una prenda. Y es capaz de blanquear todas las manchas con independencia de su composición química.

En realidad la lejía no sabe nada del color blanco, aunque sí del resto de colores y es que la lejía ataca a los compuestos químicos coloreados. Y a éstos los distingue en base a la situación de los electrones de sus coloreadas moléculas.

Veamos cómo.

La luz solar contiene todos los colores y es precisamente la coincidencia de todos ellos lo que a nuestra visión particular la presenta sin ningún color. Por ello la llamamos luz blanca.

Cuando la luz incide sobre una prenda puede ser que todos los colores de la luz blanca se reflejen por igual. Entonces decimos que es blanca puesto que sólo podemos juzgarlo por la luz que envía a nuestos ojos.

Si la prenda está manchada quiere decir que lo está de una sustancia que no es de color blanco. Ello supone que absorbe o retiene algunas de las frecuencias correspondientes a unos colores y refleja el resto. Esa tonalidad reflejada llegará a nuestros ojos y podremos decir que la mancha es de tal o cual color.

Cuando una sustancia absorbe energía luminosa, en realidad son los electrones presentes en sus moléculas los que realizan tal absorción. Y cuando esto sucede, los electrones se excitan hasta alcanzar un nivel de energía superior en las moléculas.

Así, en la ropa o cualquier otra sustancia de color blanco, los electrones de sus moléculas ya se encuentran al máximo nivel energético y por ello no absorben más energía y repelen todas la frecuencias de la luz solar. Y en las ropas coloreadas, manchas o cualquier otra sustancia de color, los electrones de sus moléculas tienen una energía particularmente baja y, por tanto, son susceptibles de capturar energía y de mostrar el color correspondiente a la frecuencia energética rechazada.

Y así es como funciona la lejía o hipoclorito de sodio, “tragándose” —o hablando con más propiedad oxidando— esos electrones de baja energía, de manera que ya no están disponibles para absorber energía. Provocando con ello que todo el espectro luminoso sea rebotado y que la prenda se muestre blanca a nuestros ojos.

Nota sabionda: Las lejías líquidas no son otra cosa que una solución al 5,25% de hipoclorito de sodio (NaClO) en agua.

Nota sabionda: Pero éste no es el único agente oxidante. El perborato de sodio conforma las lejías en polvo, que son más suave y no atacan a la mayoría de los tintes. Y el peróxido de hidrógeno o agua oxigenada se utiliza para decolorar la melanina del cabello.

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Predicción

De nuevo un truco con una baraja. En esta ocasión se trata de predecir la carta que resultará elegida tras unas manipulaciones que realizará totalmente nuestro interlocutor.

El truco resulta mucho más efectivo si lo realizamos con una baraja española que nos presten en ese momento, puesto que eliminará suspicacias y nos proporcionará una estupenda excusa para comprobar la baraja (que esté completa, que tenga ochos y nueves o no los tenga…). Si la baraja es nuestra también podemos comprobarla tras hacer que la barajen, diciendo que queremos ver que estén bien mezcladas.

Más adelante veremos qué es lo que en realidad comprobamos, pero antes la exposición del efecto.

1. Se pide que barajen y corten la baraja tantas veces y tanto rato como crean necesario, incluso por parte de varias personas.
2. Cogemos la baraja y pasamos despreocupadamente las cartas para comprobar qué tipo de baraja es, si tiene ochos y nueves, si está completa…
3. Devolvemos la baraja a nuestro interlocutor y le pedimos que la corte en dos partes aproximadamente iguales y que mantenga la superior en sus manos.
4. Adoptamos una pose pensativa, como si meditásemos y escribimos secretamente el nombre de una carta en un papel, lo doblamos y lo dejamos en la mesa a la vista de todos.
5. Pedimos que retire tres cartas cualquiera del paquete que tiene en las manos y que el resto lo coloque sobre la mitad inferior que ya estaba en la mesa.
6. Ahora debe colocar esas tres cartas boca arriba sobre la mesa.
7. Le pedimos que coja todo el montón de cartas y que coloque sobre cada una de las cartas que están vueltas sobre la mesa, tantos naipes como van desde el número de la carta hasta doce. Es decir, si la carta es un 5 por ejemplo, deberá ir poniendo encima 7 cartas una a una e irlas contando en voz alta: seis, siete, ocho… si fuera un 2 debería poner 10 y si fuera un 12 ninguna.
8. Ahora deberá sumar los números de las tres primeras cartas. Si por ejemplo eran un 6, un 3 y un 8, la suma es de 17.
9. Le pedimos que busque por encima de la baraja la carta que se corresponda con la suma y que la deje aparte, bocabajo. En el caso del ejemplo será la decimoséptima.
10. Hacemos notar que no hemos tocado para nada la baraja y que todas las manipulaciones han sido realizadas por otra persona. Que las cartas han sido elegidas libremente, que era imposible predecir el valor de su suma y que lo era aún más conocer el naipe que se encontraría en tal posición. Pero que, gracias a los poderes de la mente, ha sido posible realizar la predicción.
11. Se pide que se gire la carta, que se desdoble el papelito y que se compruebe que en el papel… ¡hemos anotado la carta elegida!

¿Y cómo hemos hecho eso? Pues muy fácil, porque se trata de un efecto mecánico que no requiere de orden preliminar en las cartas. La única condición es que la baraja esté completa. En caso de duda, es preciso contar las cartas antes de empezar el juego.

Si lo hacemos con el dorso hacia arriba podemos aprovechar para hacer nuestra comprobación. ¿Y cuál es la comprobación que antes dejamos para el final y que se corresponde con el punto número 2?

Pues si la baraja es de 48 cartas lo que hacemos es fijarnos en la que ocupa la décima posición mirándola cara arriba (la 39 mirándola por el dorso) y ésa será la carta objeto de la predicción, la que debemos anotar en el papelito y la que se elegirá tras todas las manipulaciones.

Si faltan cartas en la baraja, el número de cartas que falte se deberá restar de 10. Así que si faltan 3, deberemos visualizar la séptima por delante.

Si la baraja es de 40 cartas (sin ochos ni nueves) la carta a memorizar es la segunda.

Si le faltan más de dos cartas no se puede hacer el juego, así como si le faltan más de diez a la baraja completa.

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¿Por qué se llama verde a la fruta que aún no está madura?

Pues se llama verde porque ése es su color. Pero aunque no sea totalmente de color verde seguimos llamándola así cuando aún no ha madurado totalmente.

¿Y eso por qué?

Generalmente todas las partes de un vegetal presentan una misma tonalidad de verde. Y esto es así porque en las células vegetales existen los cloroplastos —unos orgánulos de estas células en los que tiene lugar la fotosíntesis— que segregan un pigmento denominado clorofila, indispensable para la realización de la fotosíntesis.

Pero cuando se realiza la floración, los pétalos de las flores sustituyen sus cloroplastos por cromoplastos, que dan lugar a pigmentos de otros colores, con la finalidad de resultar más atractivas o de llamar más la atención de los insectos que contribuirán a la polinización.

Pues algo parecido ocurre con la mayoría de los frutos: en periodo de formación poseen aún gran cantidad de cloroplastos que le dan un característico color verde, pero en fases más avanzadas se transforman en cromoplastos originando así los frutos maduros de diferentes colores.

Nota sabionda: La clorofila tiene dos picos de absorción en el espectro visible, uno en el entorno de la luz azul (400-500 nm de longitud de onda), y otro en la zona roja del espectro (600-700 nm), por lo que refleja la parte media del espectro, la más nutrida y correspondiente al color verde (500-600 nm). Ésta es la razón por la que la clorofila tiene color verde y se lo confiere a los organismos que tienen cloroplastos activos en sus células.

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Lo que Einstein no sabía

Más sobre los libros, revistas, tratados, enciclopedias y publicaciones en general que han sido consultados y consultadas para la confección de las entradas de SaberCurioso.

Vamos allá.

Título: Lo que Einstein no sabía
Autor: Robert L. Wolke
Editorial: Ediciones Robinbook, S.L.
ISBN: 8495601370

Comentario: Nada mejor que leer este libro para conocer las respuestas a muchos de los pequeños misterios que nos rodean, aquellas curiosas dudas que nos asaltan de vez en cuando: ¿por qué crepita un cubito de hielo en el vaso? ¿por qué las baterías de los automóviles se descargan en invierno? ¿por qué es blanca la carne del pescado? ¿qué significa la graduación de una bebida alcohólica? ¿por qué el uranio es tan inestable? ¿por qué son redondas las pompas de jabón?

Robert L. Wolke, profesor emérito de química en la Universidad de Pittsburg, nos lo aclara de manera amena, clara, argumentada y directa. Propone tests, experimentos y demostraciones para comprobar lo aprendido en haga la prueba, deja las explicaciones más farragosas para el rincón del quisquilloso y busca el aspecto lúdico en apuestas de bar. Todo ello con una fina ironía y mucho sentido del humor. Recomendable.

Las preguntas y respuestas están agrupadas es los siguientes temas:

• En la casas
• En la cocina
• En el garaje
• En el mercado
• Al aire libre
• Agua, agua por todas partes
• Y así son las cosas

Y su precio es de unos 20 euros.

¿Cómo transportan el agua las plantas?

Que las plantas consiguen el agua y los nutrientes del suelo por medio de las raíces, que llevan este material —savia bruta— a través del tallo hasta las hojas, que allí realizan la fotosíntesis gracias a la clorofila y la luz solar y que distribuyen los azúcares y aminoácidos obtenidos —savia elaborada— por toda la planta, es algo más o menos sabido.

Pero ¿cómo hacen para transportar el agua con las sustancias disueltas? ¿se mueven? ¿se contraen? ¿hay alguna especie de mecanismo de bombeo?

 Una vez el agua se introduce por las raíces penetra en un sistema de células interconectadas que forman el tejido de la planta y que se extienden desde las mismas raíces hasta las hojas a través del tronco o tallo y de las ramas. Este tejido leñoso, llamado xilema, está formado por varios tipos de células. Unas de ellas son alargadas y estrechas y poseen cavidades abiertas en los extremos superior e inferior, acoplándose unas a otras como una tubería para permitir el paso del agua. Así el agua se desplaza de una célula a otra cuando existe entre ambas una diferencia de presión, pero como hablamos de unas células muertas no pueden participar de forma activa en el bombeo del agua.

Entonces debemos suponer que las células vivas de las raíces generan altas presiones. Y aunque esta situación se da en cierta medida, no es el mecanismo más importante. La principal causa la encontramos en la evaporación de las moléculas del agua a través de las hojas.

Ocurre que las moléculas de agua tienden a unirse unas con otras merced a las cargas eléctricas en lo que se conoce como fuerza de cohesión. Y cuando una molécula se evapora a través del poro de una hoja, se ejerce un pequeño empuje a las moléculas adyacentes que reduce la presión en las células leñosas y atrae agua de las células contiguas. Este efecto de llamada se extiende por todo el trayecto hasta las raíces.

El ascenso de savia bruta se ve favorecido también por el reducido tamaño de los vasos leñosos a los que se adhieren las moléculas de agua, pues éste es más eficaz cuanto menor es el diámetro del vaso. Es lo que se conoce como ascenso por capilaridad.

Podríamos concluir que el mecanismo de transporte funciona —como el resto de la planta— con energía solar.

Resumiendo. La planta transporta el agua desde el suelo hasta su parte aérea por medio de los siguientes mecanismos:

• La presión radicular que ejerce el flujo de agua desde el suelo hasta el interior de la raíz, por la diferencia de presión osmótica. Suficiente para desplazar agua a través del xilema una corta distancia.
• La transpiración, sobre todo en las hojas debida al aporte energético del sol, produce un efecto de succión ya que la pérdida de agua por los estomas hace que la columna de savia bruta avance, en virtud de la fuerza de cohesión entre las moléculas de agua.

Nota sabionda: Una molécula de agua es un dipolo, y se une a otras mediante puentes de hidrógeno. Estas atracciones intermoleculares producen una elevada cohesión pudiendo soportar presiones negativas de hasta 140 kg/cm2 sin que se interrumpa la columna de savia bruta.

Nota sabionda: La savia elaborada es transportada en cualquier dirección por los vasos liberianos que corren paralelos y asociados a los vasos leñosos. Al tener mayor concentración de nutrientes se provoca por ósmosis la captura de agua del xilema o de las células parenquimáticas de los alrededores. Así se transportan los nutrientes que son extraídos paulatinamente por las células que lo necesitan, haciendo que la concentración de nutrientes disminuya y que el agua regrese al xilema.

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¿Por qué se puede vivir con un solo riñón?

El sistema renal o urinario está compuesto de dos riñones, dos uréteres, una vejiga y una uretra.

Los riñones desempeñan muchas funciones, pero la más evidente es el filtrado del torrente sanguíneo para regular y optimizar su cantidad, composición, pH y presión osmótica. Eliminando por medio de la orina el exceso de agua, urea, creatinina, potasio, fósforo, sodio, cloro, amonio, bocarbonato, ácido úrico y otros desechos.

Esta tarea es esencial para la vida y estamos muy preparados para realizarla, pues aunque la mayoría de órganos son únicos, contamos con dos riñones. Ello que supone una capacidad renal superdotada, pues un solo riñón al 75% de su capacidad funcional sería suficiente para mantener vivo al organismo.

¿Y cómo se las apaña para hacerlo?

En condiciones normales, los riñones y sus nefronas —unos túbulos minúsculos que filtran el plasma sanguíneo y lo devuelven en estado óptimo— reciben unos 120 litros de sangre diarios para filtrar, es decir, filtran unas 20 veces el caudal sanguíneo.

En el caso de poseer un solo riñón, sus nefronas compensan la carencia de manera individual aumentando de tamaño —en un proceso denominado hipertrofia— para asumir la carga de trabajo adicional. Una adaptación similar a la que ocurre cuando, con el paso de los años, algunas nefronas dejan de funcionar, y las que se mantienen activas tienden a crecer y a compensar por completo la carencia.

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El código de barras

Los códigos de barras unidimensionales están basados en un conjunto de líneas paralelas verticales de distinto grosor y espaciado que en su conjunto contienen una determinada información, como el país de procedencia, la empresa fabricante o la referencia de inventario, por poner unos ejemplos.

El grosor de las líneas y los espacios se leen a gran velocidad por medio de dispositivos ópticos, y se procesan y almacenan con base en un sistema digital binario, donde todo se resume a sucesiones de unos y ceros tratables directamente por los ordenadores, permitiendo así un más eficiente control de la información.

Este método de aplicación global tiene las siguientes ventajas:

Pero no realiza esas funciones solamente, además el código de barras puede formar parte del diseño del producto como hacen los diseñados por la empresa japonesa Design Barcode, especializada en crearlos con un diseño atractivo, como un atributo más del packaging y una extensión visual de la marca.

Veamos algunos ejemplos:

Nota sabionda: Los códigos de barras en dos dimensiones, también denominados bidis, pueden ser leídos y procesados también por distintos dispositivos. La aparición de programas para teléfonos móviles con cámara que leen estos códigos 2D han popularizado su uso en Japón y Europa. El código recibido en el móvil tras el pago sirve de entrada en espectáculos o para recibir información y descargar juegos.

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