Resonancia

Si a un sistema que oscila se le aplica una fuerza externa que sea igual a alguna de las frecuencias características del sistema, la amplitud de la oscilación va creciendo cada vez más y decimos que el sistema ha entrado en resonancia.

Un ejemplo impresionante de fenómenos de resonancia es lo ocurrido en 1940 en el puente de Tacoma (Narrows) en EE.UU. El puente fue construido con las mejores técnicas de ingeniera de la época. Fue inaugurado el 1 de julio de 1940 y solo 4 meses después, el 7 de noviembre de 1940 unas rachas de viento moderadas de 64 Km/h hicieron que el puente se retorciese violentamente y finalmente cayera. Observa el siguiente video

Otro fenómeno curioso de resonancia fue lo ocurrido en el puente Millenium, un puente peatonal construido sobre el rio Támesis (Londres). Inaugurado en junio del año 2000, lo cruzaron más de 100 000 personas el primer fin de semana. El puente entró en resonancia con las pisadas sincronizadas de los peatones al andar y presento movimientos laterales mayores de lo esperado. El puente fue cerrado y abierto 2 años después, la solución al problema fue fijar amortiguadores del movimiento. Observa el vídeo

La Ingravidez

No debemos de confundir el estado de ingravidez (ausencia de peso) con la gravedad cero. Por pequeño que sea su valor solo podemos afirmar que la gravedad es cero en el infinito. Recuerda que g= GM/r2

Si calculamos el valor de la gravedad  a unos 300 Km de altura sobre la superficie terrestre obtenemos un valor de 8, 96 N/Kg, que está muy lejos de g = 0.

Entonces ¿qué entendemos por ingravidez?

Observa el siguiente vídeo, donde se ve a los astronautas en la estación espacial internacional ISS que se mueven con total libertad, como si estuvieran flotando. ¿Por qué se mueven como si la gravedad no existiese, si solo están a unos 400 km de altura?

La respuesta a estas preguntas es la siguiente: La nave órbita alrededor de la Tierra y está cayendo continuamente sobre la Tierra ( caída libre). Los cuerpos que hay en su interior también caen continuamente sobre la Tierra y con la misma aceleración que la nave. Esto da lugar a una ausencia de interacciones entre los cuerpos y la nave , lo que provoca que los cuerpos respecto a la nave se muevan libremente.

Un estado similar seria una caída dentro de un ascensor si se rompiera el cable. Nos encontraríamos en la misma situación en la que están los astronautas en la Estación Espacial. Esta experiencia no se puede realizar en la Tierra, imaginaros las consecuencias.

Pero si podemos conseguir simular el estado de ingravidez, utilizando un avión.

Con un avión hay que conseguir un vuelo parabólico. Se acelera el avión con un ángulo de inclinación de unos 45 º,  a gran velocidad y en ese instante se paran los motores. El avión caerá en caída libre y los ocupantes de su interior podrán experimentar el estado de ingravidez, no pesan dentro del avión y se mueven libremente.

La lástima es que esta experiencia solo dura unos segundos, el avión tiene que retomar el vuelo antes de que sea demasiado tarde. Pero se puede repetir cuantas veces se quiera.

En el siguiente vídeo podéis ver una experiencia realizada por la Nasa.

Estación Espacial Internacional ISS

Hemos calculado en clase el periodo de rotación de la estación espacial internacional (ISS) que orbita a unos 400 Km de altura sobre la superficie terrestre. El resultado nos ha dado  5543 s, el periodo  de la estación es de 92 minutos, es decir 1′54 h.

A la pregunta: ¿cuántos amaneceres ven los astronautas cada día terrestre?. La respuesta es 15 veces verán amanecer.

En las imágenes de siguiente vídeo del you Tube podéis observar imágenes de un amanecer filmadas desde el Discovery STS-119. Puedes ver la estación espacial y detrás imágenes de la Tierra.

Si calculamos la velocidad a la que orbita nos da un valor de unos 27 000 Km/h.

La estación Espacial tiene unas dimensiones de unos 100 m de largo por 75 de ancho, son dimensiones parecidas a un campo de futbol. Pesa 450 toneladas. Tiene espacio para 7 tripulantes.

Es el segundo objeto más brillante de la noche después de la Luna y se mueve con una velocidad considerable, es fácilmente observable desde la Tierra. En la siguiente dirección tenéis un mapa donde podéis saber en cada momento que zona del planeta está sobrevolando. Es más fácil de observar al atardecer y al amanecer.

Además en esta página podéis encontrar un poco de historia sobre la ISS y tenéis información de todas las expediciones que se han realizado hasta la fecha. También hay vídeos muy interesantes.

Estación espacial.com

En noviembre de 1998 se colocó en órbita el primer módulo. Lleva en órbita más de 10 años. (3970 días)

La primera tripulación permanente llegó en noviembre de 2000. Las tripulaciones se van reemplazando en las diferentes expediciones con un tiempo de permanencia de unos 6 meses.

En 2003 el trágico accidente del transbordador Columbia durante su regreso a Tierra puso en peligro el programa.

Actualmente en el proyecto de la ISS trabajan 16 países: EEUU, Canadá, Rusia, Japón, Italia, Bélgica, Holanda, Dinamarca, Noruega, Francia, España, Alemania, Gran Bretaña, Suecia, Suiza y Brasil.

Consta de 6 laboratorios donde se pueden realizar experimentos científicos sobre propiedades de nuevos materiales, biología y medicina. También se prueban  nuevas técnicas de construcción y de ingeniería. Además, se quiere tener experiencia  sobre las condiciones de vida en el espacio, para realizar futuros proyectos como llegar a Marte o construir una base permanente en la Luna.

Imatge en 3D

En aquest vídeo es pot veure una imatge en 3 D. És una il·lusió òptica, la imatge es forma per la reflexió de dos espills. Des d’aquí donar les gracies a la meu companya Cristina Pérez de Lis, que em va aconseguir un joguet com aquest. És molt divertit i tot el mon queda molt impressionat.