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Motor simple

material

  • Imán de neodimio. Se puede comprar en una ferretería. No es necesario que sea tan grande como el del vídeo.
  • Pila. AAA, AA u otra. La del vídeo tiene una pequeña hendidura en su base (-) lo que facilita el equilibrio del hilo. Se le puede hacer con una punta y un martillo.
  • Hilo de cobre. Hay que quitarle el recubrimiento de barniz o plástico en las zonas en que contacta con la pila(-) y el  imán.

 ¿Por qué funciona?

fuerzas en motorSi acercamos un imán a un hilo por el que circula una corriente continua, como la que produce una pila, aparece una fuerza entre ellos, salvo que estén alineados. La fuerza cambia de atractiva a repulsiva o viceversa cambiando el sentido de la corriente o el polo del imán que acercamos al hilo.

Cuando circula la corriente por hilo de cobre que usamos en el motor aparecen, sobre los lados, dos fuerzas opuestas que lo hacen girar.

A este tipo de motores eléctricos en los que la corriente en el circuito siempre circula en el mismo sentido se les denomina homopolares.

Más información

Para una explicación más técnica puedes leer el artículo  Motor Homopolar de Agustín Martín Muñoz publicado en la Revista Eureka Enseñ. Divul. Cien., 2007, 4(2), pp. 352-354.

Se pueden construir otros tipos de motores homopolares.

Capsaicina: un poco de picante

capsaicina

capsaicina: 8-metil-N-vanillil-trans-6-nonenamida

La capsaicina, es el alcaloide más común de un grupo de compuestos naturales, los capsaicinoides, responsables del picor de los frutos de la mayoría de las especies del género Capsicum, la más común Capsicum annuum, que dependiendo de la localización geográfica recibe los nombres de chile, ají, guindilla o pimiento entre otros.

Dentro de los frutos, que son huecos, se encuentran las semillas en un tejido esponjoso llamado placenta. En la superficie de ésta, en pequeñas gotitas, es donde se acumula la capsaicina. Al trocear el pimiento la capsaicina se extiende por las semillas y el interior del fruto.

Las plantas la producen probablemente como defensa de los herbívoros que se alimentan de ellas. Las aves que tragan las semillas y contribuyen a su dispersión no se ven afectadas.

¿Qué efectos nos produce la capsaicina?

Capsicum annuum

Capsicum annuum

En los mamíferos la capsaicina no activa los receptores gustativos sino los receptores neuronales que transmiten información a los centros que procesan el dolor en el cerebro y médula espinal. Por esta razón al comer un pimiento picante o  incluso al entrar en contacto ciertas partes del pimiento con nuestra piel notamos una sensación similar a la que experimentaríamos al quemarnos. Una exposición prolongada hace que el receptor se insensibilice a la capsaicina y a otros estímulos dañinos. Este comportamiento permite usar la capsaicina para el tratamiento del dolor en neuropatías diabéticas o artritis reumatoide.

Aparte de la sensación de picor y quemazón, la capsaicina produce una sensación placentera ya que desencadena la liberación de endorfinas por parte del cerebro. Parece también que reduce la sensación de apetito y eleva la temperatura corporal ayudando a quemar energía con lo que pueden favorecer el control del peso.

¿Y si nos arrepentimos?

No todo el mundo se pone de acuerdo en como reducir su efecto si nos arrepentimos cuando ya la tenemos en la boca. Varias de las propuestas son:

  • enfriar los receptores nerviosos, por debajo de la temperatura a la que se activan, con hielo o algo frío. (McGee)
  • distraer a los nervios con otro tipo de señal usando comida áspera como galletas, arroz o azúcar. (McGee)
  • expulsar la capsaicina de los receptores nerviosos mediante la caseína presente en la leche y en otros derivados lacteos. (Atkins)

El agua no sirve ya que la capsaicina no se disuelve en ella.

Escala Scoville

Escala Scoville

Escala Scoville

El método Scoville es una medida subjetiva del picor de los pimientos desarrollado en 1912 por el químico farmacéutico Wilbur Scoville. Originalmente la capsaicina se extraía con alcohol y luego se iba probando en disoluciones cada vez más diluidas hasta que dejaba de notarse el picante.
1 SHU (Scoville heat unit) equivale a 1 ppm (parte por millón) de capsaicina.
En la actualidad la determinación de la cantidad de capsaicinoides contenida en los pimientos se realiza con precisión mediante cromatografía líquida de alta resolución (HPLC).

Según el libro Guiness de los records, el pimiento más picante es el “Carolina Reaper” con una media de 1569300 SHU determinado en pruebas realizadas en 2012 en la Universidad de Winthrop en Carolina del Sur.

Agunas especies frecuentes

  • Capsicum annuum: chile serrano [10000-25000], pimiento de cayena [30000-50000], chile jalapeño [2500-9000], pimiento de Padrón [2500-5000]
  • Capsicum frutescens: chile tabasco [30000-50000]
  • Capsicum chinense: chile habanero [100000-350000], “Carolina Reaper” [1500000-2200000 SHU]
Más información

Atkins, Peter. Atkins’ Molecules. Cambridge University Press. (London, 2003)

McGee, Harold. La cocina y los alimentos. Debate. (Barcelona, 2007)

¿Es posible meter la mano en plomo fundido a 400°C sin quemarse?

Antes de contestar a la pregunta que da título a esta entrada hagamos:

Un experimento

Efecto Leidenfrost

Efecto Leidenfrost

Dejemos caer agua, gota a gota, sobre una superficie metálica que está a una temperatura ligeramente superior a 100 ºC, punto de ebullición del agua. Observaremos que la gota desaparece rápidamente transformándose en vapor de agua. Si aumentamos gradualmente la temperatura de la superficie, el tiempo que sobreviven las gotas disminuye ya que la velocidad a la que se transfiere calor entre la superficie y las gotas aumenta. Esto sucede así hasta que sobre los 200 ºC algo sorprendente tiene lugar, el tiempo de supervivencia de las gotas aumenta rápidamente hasta alcanzar un valor máximo sobre los 210 ºC (Superficie de aluminio y presión de 101,3 kPa)
gota LeindefrostEste fenómeno tiene el nombre de Efecto Leidenfrost en honor de Johann Gottlob Leidenfrost que lo describió en el 1756 en el libro De aquae communis nonnullis qualitatibus tractatus (Tratado sobre algunas propiedades del agua común). Hermann Boerhaave lo había mencionado previamente en 1732. La temperatura a la que el efecto es máximo se denomina Punto Leidenfrost. Es el pico en la gráfica adjunta. En este punto y en temperaturas próximas se forma una capa de vapor entre la gota y la superficie metálica que mantiene la gota flotando, como se ve en la figura, y  dificulta la transmisión de calor por lo que la gota tarda más en vaporizarse y además se mueve sobre la superficie ya que disminuye el rozamiento entre ambas.

La respuesta

Utilizando el Efecto Leidenfrost es posible, en ciertas condiciones, sumergir brevemente los dedos en un recipiente con plomo fundido sin quemarnos.

La clave está es sumergir previamente la mano en un recipiente con agua para formar una fina película alrededor de los dedos. En contacto con el plomo líquido, el agua se vaporiza dificultando el paso de calor entre el plomo y la piel.

El experimento es muy peligroso y no es recomendable intentarlo ya que fácilmente podemos acabar con graves quemaduras en los dedos o en otra parte de nuestro cuerpo si no tenemos mucha experiencia en este tipo de actividades y conocemos a fondo todos los aspectos que pueden hacer que el experimento acabe en desastre.

Más información:

Jearl Walker(1), uno de los primeros en hacer el experimento, ha escrito un ensayo sobre el Efecto Leidenfrost en el que nos comenta sus propias experiencias. En su blog: flyingcircusofphysics.blogspot.com, podemos leer varias entradas relacionadas con este tema.

De David Willey(2), que también tiene experiencia en el tema, podemos leer un artículo en el Skeptical Inquirer sobre éste y otros experimentos sorprendentes. En el vídeo siguiente lo vemos realizando la experiencia en varios lugares:

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(1) Jearl Walker, es físico y profesor en la Cleveland State University. Es autor del libro Flying Circus of Physics.

(2) David Willey, es físico y profesor en la University of Pittsburgh. En su canal de YouTube podemos ver muchas experiencias interesantes.

Ciencia recreativa

Estalella, J. Ciencia RecreativaCiencia recreativa. José Estalella. Ayuntamiento de Barcelona. Dirección de Servicios Editoriales, Barcelona, 2007.

Ciencia recreativa, cuyo subtítulo es, enigmas y problemas, observaciones y experimentos, trabajos de habilidad y paciencia, es un facsímil de la segunda edición del libro de José Estalella, publicado por primera vez en 1918. Prácticamente sin modificaciones se ha reeditado en múltiples ocasiones, la última en 1979. La edición que aquí se reseña viene acompañada por un segundo volumen denominado Ciencia recreativa comentada, que recoge interesantes comentarios sobre las actividades propuestas en el libro escritos por 20 profesores de las universidades de Girona, Politécnica de Cataluña y Murcia) .

Magníficamente ilustrado con 882 grabados, el libro recoge 991 actividades de ciencia recreativa, la mayoría de las cuales se pueden realizar con materiales muy sencillos.

Contenido
1. Enigmas y problemas
1.1.  Cuestiones de Aritmética
1.2. Cuestiones geométricas
1.3. Cuestiones varias
2. Observaciones y experimentos
2.1. Física
2.1.1. Mecánica y gravedad
2.1.2. El sonido
2.1.3. La luz
2.1.4. El calor
2.1.5. Fenómenos capilares
2.1.6. Magnetismo y electricidad
2.2. Química
2.3. Cuestiones de geografía e historia natural
3. Trabajos de habilidad y paciencia
3.1. Dibujos, fotografías y reproducciones análogas
3.2. Construcciones de papel
3.3. En el campo