Un tornado es un fenómeno meteorológico que se manifiesta como una columna de aire que rota de forma violenta y potencialmente peligrosa, estando en contacto tanto con la superficie de la Tierra como con una nube Cumulo Nimbus o, excepcionalmente, con la base de una nube cúmulus. Siendo los fenómenos atmosféricos más intensos que se conocen, los tornados se presentan de diferentes tamaños y formas pero generalmente tienen la forma de una nube embudo, cuyo extremo más angosto toca el suelo y suele estar rodeado por una nube de desechos y polvo. Los tornados generalmente se desarrollan a partir de un tipo de tormentas conocidas como superceldas. A continuación se presenta un video en donde se explica a profundidad como se forman los tornados:
Fuente:
Geografía Física (s.f) El fenómeno meteorológico tornado. Consultado el 21 de noviembre de 2016 en: http://geografiadeprimero.blogspot.mx/2010/10/el-fenomeno-meteorologico-tornado.html
Para muchos la física y las arañas no tendría nada en
común, pero la verdad es otra, las arañas son maestras de la estática
(electricidad), estas poseen filamentos especiales en sus patas, con los que se
ayudan a sostenerse de todo tipo de superficies. La mayoría podría pensar que
estos filamentos son muy pegajosos y por eso las arañas pueden permanecer de
cabeza.
Pero no, lo que sucede es que estos filamentos aprovechan
la energía estática a través de un fenómeno conocido como fuerza de van der
Waals. Es decir que aplican la ley que indica que "los polos opuestos se
atraen".
Fuentes: @. (2016). Por qué las arañas no se pegan en su telaraña - webanimales.com. Retrieved November 22, 2016, from http://www.webanimales.com/consejos/aracnidos/general-aracnidos/las-aranas-no-se-pegan-telarana
El rayo es una poderosa descarga natural de electricidad
estática, producida durante una tormenta eléctrica; generando un "pulso
electromagnético". Existen muchos tipos de rayos, uno de ellos es el rayo
volcánico.
El rayo volcánico se genera de las cenizas volcánicas
cuando un volcán hace erupción, las diferencias de temperatura que existen
entre el origen y la atmósfera, y a la fricción entre las distintas partículas
y gases, provoca que las cenizas se vayan cargando eléctricamente con cargas
del signo contrario. Siempre que se frotan dos cuerpos uno queda cargado con
carga positiva y el otro negativamente. Luego el propio movimiento de las
partículas, por tener distinta densidad, hace que se vayan separando y, cuando
la diferencia potencial es suficientemente elevada se produce la descarga,
creando así el rayo.
En el siguiente video se muestran algunos ejemplos de
erupciones volcánicas en donde los rayos volcánicos están presentes.
Fuentes:
{. (n.d.). ¿Por qué salen rayos en las erupciones volcánicas? Retrieved November 22, 2016, from https://www.fayerwayer.com/2011/06/por-que-salen-rayos-en-las-erupciones-volcanicas/
Los animales también
utilizan la física en su vida diaria, cuando saltan, cuando corren o cuando se
detienen, podemos ver claramente que cuando un animal salta genera un impulso y
realiza el salto. Su mecanismo de propulsión es la resilina, una proteína
altamente elástica capaz de almacenar una alta cantidad de energía, superior a
la que puede almacenar cualquier tejido muscular.
La energía almacenada en
la resilina es capaz de liberarse repentinamente con una eficacia del 97%, es
decir sólo pierde alrededor del 3% de la energía almacenada en forma de calor.
Este proceso ocurre en milisegundos, dando como resultado una rápida
transformación de energía potencial a energía cinética.
Todos en la escuela, en una película o hasta en la vida diaria hemos
podido escuchar sobre los agujeros negros, pero realmente sabemos ¿qué es? o
¿cómo se forma?
Estos agujeros se forman cuando la masa de una
estrella se contrae de tal forma que su gravedad no permite ni siquiera que la
luz salga de ahí y absorbe todo lo que se encuentre a su alrededor debido a la
gravedad que se genera.
Un objeto sometido a una compresión mayor que la de
las estrellas de neutrones tendría un campo gravitatorio tan intenso, que
cualquier cosa que se aproximara a él quedaría atrapada y no podría volver a
salir. Es como si el objeto atrapado hubiera caído en un agujero infinitamente
hondo y no cesase nunca de caer. Y como ni siquiera la luz puede escapar, el
objeto comprimido será negro. Literalmente, un «agujero negro»
Esta es una explicación bastante sencilla y
concreta para los agujeros negros, pero en el siguiente video se explica más
detalladamente como es que los agujeros negros se forman.
Fuentes: ¿Qué es un agujero negro? (n.d.). Retrieved November 22, 2016, from
http://www.astromia.com/astronomia/negroagujero.htm
Desde que somos pequeños hemos escuchado a nuestros padres decir: ¡No juegues en la lluvia, te va a caer un rayo!, incluso nos ha espantado el sonido de un trueno, sin embargo, muy pocas personas saben por qué se generan estos. A continuación se presenta un link con el video titulado: "¿Cómo se producen los rayos? ¿Cómo se producen las tormentas eléctricas", en donde se explica de una manera muy divertida e interesante este fenómeno:
Un rayo no es más que una descarga electrostática natural y esta se produce entre una nube y la superficie, o entre dos nubes. Para que se haga una tormenta y se pueda producir un rayo, se requiere que hayan nubes de tipo Cumulo Nimbus, una nube densa y potente, de dimensión vertical considerable en forma de montaña o de enormes torres. Cuando esa nube se hace forma de yunque entonces se puede clasificar como tormenta. El rayo se produce cuando sea que dos nubes (o la tierra) produzcan un potencial eléctrico muy distante y giren las supercélulas entre sí. En su trayectoria, el rayo transporta corrientes eléctricas que pueden llegar como término medio a 30.000 amperios (en el hogar, las intensidades eléctricas están en torno a los amperios con voltajes de 220V) durante millonésimas de segundo con potenciales que se han llegado a estimar en valores que sobrepasaban los 15 millones de volts, pudiendo llegar incluso a los 200 millones.
¿Pero que hay del relámpago? El aumento de temperatura en los puntos por donde pasa la descarga (hasta un valor cercano a 30 000°C) y el aumento de presión debido al calentamiento asociado, generan una gran luminosidad (relámpago) y ondas de sonido que constituyen el trueno. La velocidad de propagación del sonido en el aire es de 1200 km/h, de modo que el tiempo transcurrido entre el avistamiento del relámpago y el trueno permite estimar la distancia del observador al punto de ocurrencia del rayo. Fuente: Planeta curioso (2008, febrero 4). ¿Cómo se producen los rayos? Consulta realizada el 21 de noviembre de 2016 en: http://www.planetacurioso.com/2008/02/04/como-se-producen-los-rayos/
La revista Muy interesante redactó el siguiente artículo, en donde se explica cómo se forman las auroras boreales; todo esto gracias a simulaciones por ordenador que realizó un equipo de físicos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT). Tras el espectáculo de formas y colores de una aurora boreal se esconde una carrera de electrones cargados de energía que hasta ahora los científicos no habían conseguido explicar. Cuando el viento solar choca con el campo magnético de la Tierra, éste se estira como si de una banda elástica se tratase, y acumula dentro toda la energía. Llega un momento en el que las líneas del campo magnético se reconectan y liberan de golpe toda esta energía, lo que propulsa a los electrones de vuelta a la Tierra. Cuando estas partículas tan aceleradas chocan con la parte superior de la atmósfera se genera el plasma llamado aurora, causante del despliegue de brillos y colores que se puede observar en los polos en determinadas épocas del año. Lo que desconcertaba a los científicos era el gran número de electrones generados en estos eventos, ya que, según la teoría, sería imposible sostener un campo eléctrico en las líneas del campo magnético. Sin embargo, la simulación del MIT, cuyos resultados se publican en Nature Physics, ha demostrado que es este campo lo que precisamente se necesita para acelerar los electrones. Además, según los datos del simulador, la región activa de la magnetosfera, que es el lugar donde se produce la liberación de electrones, es unas mil veces más grande de lo que se pensaba. Este volumen es suficiente para explicar la enorme cantidad de electrones con gran aceleración que han sido detectados en las misiones espaciales.
La simulación, que se ha realizado con un súper-ordenador del National Institute for Computational Science (Tennesse, EEUU), tuvo una duración de once días durante los cuales se siguió el movimiento que realizaban 180 billones de partículas virtuales durante un evento de reconexión magnética. Sus autores explican que el fenómeno tiene lugar en muchas regiones del espacio y que estos electrones súper energéticos podrían incluso destrozar una nave o un satélite, por lo que es necesario ser capaz de predecir el lugar y momento en los que se producirán estos fenómenos para evitar catástrofes espaciales. Sí quedó alguna duda, en el siguiente link se presenta la manera en la que se forman las auroras boreales, según la Universidad de Oslo:
Fuente: Muy Interesante (s.f). Así se producen las auroras boreales. Consulta realizada el 21 de noviembre de 2016 en: http://www.muyinteresante.es/ciencia/articulo/icomo-se-produce-una-aurora-boreal
La física forma parte de nuestro día a día, la física y la
naturaleza van de la mano; un ejemplo de esto son las olas de mar.
Esa ola que miras en la costa bien pudo haberse formado a
pocos metros de la orilla, o bien pudo haber viajado miles de miles de
kilómetros hasta romper en la arena de la playa sobre la que tú te encuentras.
Concentrémonos en el área de la dinámica de fluidos para averiguar cómo se
forman las olas.
Las olas marinas son consecuencia de la propagación del
movimiento entre dos medios, el aire de la atmósfera y el agua del mar. Los
cambios de presión atmosférica provocan oscilaciones en la superficie del
líquido. A su vez, la acción del viento que roza la superficie da lugar a lo
que se conoce como ondas capilares, cuando su empuje es más leve, u ondas
gravitatorias, cuando la fricción sobre la lámina de agua es más intensa.
Generalmente, los vientos más fuertes provocan olas más
altas. Entran en juego factores como la velocidad e intensidad de la acción
eólica, la cantidad de tiempo que el aire mantiene una dirección estable, el
área de la superficie del agua afectada y la profundidad. A medida que las olas
se acercan a la orilla, avanzan más despacio debido a que hay menos
profundidad, mientras que la cresta aumenta su altura. El proceso continúa
hasta que la zona levantada se mueve más rápido que la parte subacuática, punto
en el que el movimiento se desestabiliza y la ola rompe.
Además, hay otro tipo de olas de distinto origen: son las
que constituyen el llamado mar de fondo, más bajas y redondeadas. Surgen por
las diferencias de presión, temperatura y salinidad entre zonas adyacentes, que
provocan el movimiento del agua desde donde estos parámetros son menores hacia
áreas donde son mayores. El líquido al desplazarse forma corrientes y olas.
El video de a continuación explica cómo es que la física
está en el mar.
Seguramente en alguna ocasión han tenido la oportunidad de ver una aurora boreal en alguna película de invierno, que se desarrolla en algún lugar frío. La aurora boreal es un fenómeno natural que provoca una luminosidad maravillosa, llenando el cielo de colores perfectos y una belleza indescriptible que sucede cuando los vientos solares afectan al campo magnético de la Tierra. Las partículas liberadas en explosiones solares quedan retenidas en la atmósfera, causando erupciones en la superficie de la estrella y dando lugar a las tormentas solares.
La aurora boreal puede aparecer de varias formas: como puntos luminosos, franjas en sentido horizontal o circulares. Sin embargo, siempre aparecen alineados con el campo magnético de la tierra. Los colores pueden variar mucho, por ejemplo, rojo, naranja, azul, verde y amarillo. Muchas veces aparecen en varios colores al mismo tiempo. Cuando el fenómeno natural de la aurora polar se produce en las regiones cercanas al polo norte se llama aurora boreal cuando aparece en las regiones cercana al polo sur, se denomina aurora austral. Este fenómeno suele ocurrir en los meses de septiembre a octubre y de marzo a abril, en períodos de mayor actividad de las manchas solares. Es posible verla mejor en Noruega, Suecia, Finlandia, Alaska, Canadá, Escocia, Rusia, entre algunos otros lugares. Fuente: Como Funciona Todo (2014). Aurora boreal ¿Qué es y cómo se produce? Consulta realizada el 21 de noviembre de 2016 en: http://www.comofuncionatodo.net/ciencia/fenomenos-naturales/aurora-boreal-que-es-y-como-se-produce/
