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Mar 6 2018
La corriente eléctrica: ¿Cuáles son los efectos en el cuerpo?
Medidores de corriente eléctrica
Medidores de corriente eléctrica

La corriente eléctrica y sus consecuencias en el cuerpo

El shock eléctrico

Cuando una corriente eléctrica pasa por el cuerpo, produce ciertos efectos que, en el área de la #salud y la #medicina, llamamos shock eléctrico, que puede producir un mal funcionamiento cardíaco o daños en los tejidos del cuerpo (debidos al calentamiento).

En este informe, nos dedicaremos a ver cuáles son los efectos que produce la electricidad en el cuerpo. ¡Así que ten cuidado y siempre sé cauteloso y prudente a la hora de manipular cables eléctricos y dispositivos potencialmente peligrosos!

Para empezar, tendremos que decir que las secuelas más profundas se relacionan con la corriente alterna, que produce contracciones en los músculos al excitarse los nervios.

Ahora sí, veamos el efecto que produce cada intensidad, según un experimento inglés. Estos datos fueron extraídos de una experiencia realizada en Inglaterra, usando corriente alterna de 50 Hz. La corriente circula desde una mano hacia la otra de un individuo que debía describir la sensación que le
provocaba (Fuente: Cooper, Fordham, Electrical Safety Engineering, Londres, Butterworth, 1989.)

Efectos de un shock eléctrico

La corriente eléctrica y sus efectos
La corriente eléctrica y sus efectos

Si la corriente que circula por el cuerpo es mayor a un determinado valor, una persona es incapaz de controlar sus músculos para separarse de la fuente de corriente.

la corriente electrica
Una intensidad de, aproximadamente, 10 mA es el valor límite que corresponde a una frecuencia de 50 Hz, la utilizada en Argentina.

Si la corriente eléctrica fluye desde la mano izquierda hasta el pie derecho es más peligroso que si sucediese en la situación inversa. Esto sucede porque el shock eléctrico será más perjudicial para las funciones del corazón cuando la corriente fluya más cerca de dicho órgano o lo atraviese directamente.

No sólo depende de la cantidad de corriente sino también del tiempo que fluye. Una corriente eléctrica puede producir un paro cardíaco momentáneo o producir una fibrilación ventricular (esto es, los músculos del ventrículo se contraen rápidamente en forma desordenada), lo que imposibilita el bombeo de sangre y, consecuentemente, no permite que llegue oxígeno a los demás tejidos. Esto puede provocar la muerte si es que no se realiza el tratamiento adecuado.[note]Fuente: Aristegui, Rosana y otros; “Física I”; Santillana POLIMODAL; 2005[/note]

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Mar 5 2018
Nueva partícula creada, Skyrmion, promete ser un avance en los reactores de fusión nuclear.
Nueva partícula creada (Skyrmion)
Nueva partícula creada Skyrmion)

La creación de skyrmion

Hace 40 años, una nueva partícula cuántica había sido ideada; sin embargo, por primera vez ha sido creada en un laboratorio hoy en día según un estudio publicado por la revista Science Advances.

“Hemos creado, por primera vez, un skyrmion -propuesta originalmente por Tony Skyrme en 1962- tridimensional. Se trata de una nueva pseudopartícula, un conjunto de átomos que se comportan como una partícula fundamental, pero sin llegar a serlo”, menciona Mikko Möttönen, líder del grupo teórico en la Universidad de Aalto, Finlandia, que junto con científicos estadounidenses de Amherst College, lograron la hazaña.

La física de partículas es un campo asombroso que promete muchos más descubrimientos increíbles.

“Los momentos magnéticos de los átomos, sus espines, están entrelazados formando un nudo que se puede mover o apretar, pero no deshacer, como un nudo en una cuerda con los extremos atados”, explica Möttönen. “Si pudiésemos aplicar esta técnica para crear bolas de plasma calientes sería un gran avance para los reactores de fusión nuclear, aunque esto necesita de más investigación”, añade, con vista a nuevas manipulaciones y estabilización de bolas de plasma en reactores nucleares.

El líder del equipo finlandés también recuerda haber presenciado un rayo de luz en su pasado. Los rayos en forma bola no son usuales. “Es notable que pudiéramos crear el nudo electromagnético sintético, es decir, un rayo de bola cuántica, esencialmente con sólo dos corrientes eléctricas en contracorriente. Por lo tanto, es posible que pueda surgir una un rayo en bola natural en un rayo normal”, menciona.

“El gas cuántico se enfría a una temperatura muy baja donde forma un condensado de Bose-Einstein: todos los átomos en el gas terminan en el estado de energía mínima. El estado ya no se comporta como un gas ordinario, sino como un solo átomo gigante”, explica el profesor David Hall, líder del equipo de Amherst College.

Rayos negativos
Rayos negativos, cayendo hacia un punto alto de la superficie terrestre.

¿Qué sabemos acerca de los rayos? Posiblemente, se crea que los rayos sólo “caen” hacia tierra. Es verdad que la gran mayoría de los rayos que se generan en las nubes se dirigen al suelo (llamados rayos negativos), pero también existen otros tipos de rayos. Algunos “caen hacia arriba”, yendo desde el suelo a las nubes (llamados rayos positivos, que tienen mayores ramificaciones y poseen una intensidad mayor); otros, son simplemente relámpagos (rayos intranubes o internubes, que no “caen); y, por último, los extraños “rayos globulares” (o rayo en bola) que poseen formas esféricas y raramente se visualizan en los horizontes.

“Se necesita más investigación para saber si también es posible crear un rayo de bola real(…). Nuevos estudios podrían conducir a encontrar una solución para mantener el plasma unido de manera eficiente y permitir reactores de fusión más estables que los que tenemos ahora”, explica Möttönen.

Nueva partícula creada (Skyrmion) – Ensamble de Ideas – Copyright MMXXII

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Mar 4 2018
En el humo del cigarrillo existen partículas de Plomo-210 radiactivas

Introducción

Todos sabemos que el cigarrillo contiene cientos de sustancias nocivas para la salud y, como seguro habrás visto, existen miles de campañas para que su consumo sea cada vez menor. ¿Sabías que contienen sustancias radiactivas? Abramos paso al estudio de la radiactividad en los cigarrillos en este pequeño artículo que Ensamble de Ideas te trae en el día de hoy.

Carteles de Cigarrillo.
El uso de las conocidas imágenes y frases en los paquetes de cigarrillos redujo entre un 12% y un 20% el consumo de cigarrillos en la mayoría de los países en los que se aplicó la campaña.

La tierra en la que crece el tabaco se trata con fertilizantes fosfatados, que son ricos en uranio y sus productos de decaimiento.

¿Por qué el cigarrillo es radiactivo?

El producto formado, el radón-222, es un gas no reactivo (el radón es el único producto gaseoso en la serie de decaimiento del uranio). El radón-222 emana del radio-226 y está presente en altas concentraciones en los gases del suelo y en la capa de aire superficial bajo la capa de vegetación que provee el campo donde crece el tabaco. En esta capa, algunos de los descendientes del radón-222 como el polonio-218 o el plomo-214, se unen firmemente en la superficie y en el interior de las hojas del tabaco. Las reacciones sucesivas de decaimiento que llevan a la formación de plomo-210 radiactivo pueden llegar a un nivel considerablemente alto.

Durante la combustión de un cigarro, las pequeñas partículas de humo insoluble son inhaladas y depositadas en el tracto respiratorio del fumador y, por último, son transportadas y almacenadas en el hígado, bazo y médula ósea. Algunas mediciones han demostrado que existe un alto contenido de plomo-210 en esas partículas. El contenido de plomo-210 no es lo suficientemente alto para ser dañino químicamente, pero es peligroso por ser radiactivo. Un gran punto en contra para este producto. ¿Lo sabías?

Actividades

Ve el video presente en https://www.educ.ar/recursos/50902/tabaquismo del Canal Encuentro (perteneciente al Ministerio de Educación de la Nación Argentina) e intenta dar una respuesta a las preguntas que allí aparecen. ¿Por qué considerás que el tabaquismo es un problema que afecta a todos, en menor o mayor medida? ¿Qué relación existe entre tu respuesta y los conceptos de fumador pasivo y fumador activo?

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Mar 4 2018
¿Cuánta radiación puede recibir una persona por año?

Unidades de la Radiación Absorbida

En la medición del efecto de la radiación absorbida por el cuerpo humano o por un animal, se utiliza una unidad llamada sievert (Sv) o su submúltiplo milisievert (mSv) que equivalea 0,001 Sv. En términos de unidades más conocidas, 1 Sv es igual a la radiación de 1 Joule sobre una masa de 1 kg, teniendo en cuenta el tipo de radiación y la zona irradiada.

¿Cuánta radiación puede recibir una persona como máximo?

  • Para trabajadores expuestos ocupacionalmente a radiación ionizante, la Comisión Internacional de Protección Radiológica (ICRP) generalmente establece un límite anual de dosis efectiva de 20 millisieverts (mSv) promediados sobre cinco años, con un límite único de 50 mSv en cualquier año.
  • Para el público en general, el límite de dosis anual efectiva es significativamente más bajo, generalmente alrededor de 1 mSv al año. Este límite es mucho más bajo debido a la presunción de que el público no tiene la misma comprensión o control sobre la exposición a la radiación que los trabajadores expuestos ocupacionalmente.
  • Para pacientes sometidos a procedimientos médicos con radiación ionizante, los límites de dosis varían según el tipo de procedimiento y la parte del cuerpo expuesta. Los profesionales médicos hacen todo lo posible para minimizar la dosis de radiación mientras se obtienen los beneficios necesarios del procedimiento.

¿Pero cuánto es el valor promedio de radiación recibida por una persona, anualmente, en contacto con las fuentes de radiación cotidianas? Antes de detallar esto, te recomendamos leer el artículo dedicado a radiación haciendo click aquí. Aunque no lo creas, constantemente estamos expuestos a la radiación en nuestro día a día. Incluso nuestro propio cuerpo es una fuente de radiación. Algunos alimentos, como la leche o el café, son naturalmente radiactivos, pero la dosis liberada es tan baja que no es peligrosa en absoluto.

Entonces:

Radiación.
¿Cuánto es el valor promedio de radiación recibida por una persona, anualmente, en contacto con las fuentes de radiación cotidianas?

Fuentes de radiación natural y artificial

El cosmos nos irradia su propia radiación, llamada radiación cósmica, que nos llega a la Tierra. Esta radiación es la responsable de una dosis anual de 0,4 mSV, un poco menor que la propia radiación terrestre, de unos 0,5 mSv. Nuestro propio cuerpo es una fuente de radiación, con una dosis anual de tan sólo 0,2 mSv.

El ambiente nos da una dosis anual mucho mayor que las dichas anteriormente. El radón es un gas noble presente en el aire que se forma a partir de una serie de reacciones del uranio. La dosis anual de radiación por radón es de 1,3 mSv. Sumando todo, nos da una dosis anual de 2,4 mSv. Dependerá de las actividades de cada persona si recibirá más o menos. Por ejemplo, los radiólogos tienen un dosímetro en sus chaquetas que mide la cantidad de radiación recibida. Superado un valor límite, sería peligroso para ellos continuar con su labor.

Existen distintos estudios médicos en los que recibimos radiación. Una radiografía de tórax equivale a 1 mSv aproximadamente. Por ello, los radiólogos se “ocultan” detrás de una pared que contiene plomo durante la fotografía, de forma tal que esa radiación no les llegue.

Mesografía Sugerida

El portal de la Organización Mundial de la Salud ha publicado el artículo “Radiaciones ionizantes: efectos en la salud y medidas de protección”, disponible en: https://www.who.int/es/news-room/fact-sheets/detail/ionizing-radiation-health-effects-and-protective-measures
Allí podrás enterarte mucho más sobre el efecto de la radiación en nuestro organismo.

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Mar 3 2018
El Modelo Estándar y sus 2 tipos de partículas elementales.

Introducción al modelo estándar

Hemos visto en artículos anteriores que la materia (un pizarrón, un vidrio, la pantalla o el papel en el que estás leyendo esto…) está formada por átomos. Y estos, a su vez, están formados por partículas subatómicas: protones, neutrones y electrones. En 1964, varios físicos lograron responder unas preguntas que iban más allá de lo conocido hasta entonces: ¿Hay algo más pequeño? ¿Son partículas formadas por otras más pequeñas?

El Modelo Estándar

El Modelo Estándar es modelo de la Física Moderna que admite dos tipos de partículas elementales.

¿Qué es una “partícula elemental”?

Una partícula elemental es una partícula subatómica que no está compuesta de partes más pequeñas. En la física de partículas, estas partículas se consideran fundamentales o elementales, lo que significa que no se pueden dividir en componentes más pequeños mediante experimentos actuales o teorías conocidas.

Fermiones: Son las partículas que constituyen la materia. Los fermiones incluyen quarks, que son los componentes básicos de los protones y neutrones que forman los núcleos atómicos, y leptones, como el electrón y el neutrino, que son componentes básicos de los átomos.

Bosones: Son partículas que transmiten fuerzas fundamentales entre las partículas fermiónicas. Los bosones incluyen partículas como los fotones (que transmiten la fuerza electromagnética), los gluones (que transmiten la fuerza nuclear fuerte), los bosones W y Z (que transmiten la fuerza débil), y el bosón de Higgs (que se cree que otorga masa a otras partículas).

Estos dos tipos de partículas elementales del Modelo Estándar son los quarks y los leptones. Veamos las características de cada uno:

Quarks

El protón y el neutrón están formadas por tres quarks cada uno. Hay seis tipos de quarks[note]en todos los casos del cuadro (y de ahora en más), se toma que e = 1,6 × 10−19 C, siendo “e” la carga eléctrice -en coulombs- del electrón[/note]:

Tipo de QuarkCaracterísticas de Masa y Carga

Quark Up

 Masa: 2,3 MeV/c2
Carga: (2/3) e

Quark Down

 Masa: 4,8 MeV/c2
Carga: (-1/3) e

Quark Charm

 Masa: 1,275 GeV/c2
Carga: (2/3) e

Quark Top

 Masa: 173,07 GeV/c2
Carga: (2/3) e

Quark Strange

 Masa: 95 MeV/c2
Carga: (-1/3) e

Quark Bottom

Masa: 4,18 GeV/c2
Carga: (-1/3) e

Es importante, en este punto, saber que algunas partículas muy conocidas por ti están formadas por quarks. Veamos cuáles:

Los neutrones, de carga neutra, están formados por dos Quarks Down y un Quark Up.

Los neutrones, según el Modelo Estándar, están formados por tres quarks: 2 quarks down y 1 quark up.
Neutrón.

Los protones, de carga positiva, están formados por dos Quarks Up y un Quark Down.

Los protones, según el Modelo Estándar, están formados por tres quarks: 2 quarks upy 1 quark down.
Protón.

Leptones

Por otro lado, encontramos a los leptones. Uno de ellos ya los conoces: los electrones, de carga eléctrica negativa, son partículas fundamentales. No están formados por ninguna otra partícula.

En el equipo de los leptones encontramos a:

Electrón

Muón

Tau

Electrón Neutrino

Muón Neutrino

Tau Neutrino

Veamos algunas características de cada uno:

Tipo de leptónCaracterísticas de Masa y Carga

Electrón

 Masa: 0,511 MeV/c2
Carga: -1 e

Muón

 Masa: 105,7 MeV/c2
Carga: -1 e

Tau

 Masa: 1.777 MeV/c2
Carga: -1 e

Electrón Neutrino

 Masa: <2,2 MeV/c2
Carga: 0

Muón Neutrino

 Masa: <0,17 MeV/c2
Carga: 0

Tau Neutrino

Masa: <15,5 MeV/c2
Carga: 0

Los Bosones en el Modelo Estándar

 El modelo estándar también explica las interacciones. Estas se llevan a cabo mediante el intercambio de partículas llamadas bosones. Entre los bosones, tenemos a los más conocidos: los fotones (sí, esos “camioncitos” que transportan la luz). En realidad, la interacción electromagnética se realiza por intercambio de fotones. Asimismo, la atracción entre un protón y un neutrón se realiza por intercambio de otros bosones llamados gluones. ¡Cuántos nombres!

He aquí los cuatro bosones fundamentales:

Tipos de bosonesCaracterísicas de masa y carga

Gluón

 Masa: 0
Carga: 0

Fotón

Masa: 0
Carga: 0

Z Bosón

Masa: 91,2 MeV/c2
Carga: 0

W Bosón

 Masa: 80,4 GeV/c2
Carga: ±1 e–

Los bosones W y Z son las partículas mediadoras de la interacción nuclear débil.
 Podemos resumir todo lo dicho con una simple frase:

Toda la materia está formada por quarks y leptones, que interactúan entre sí intercambiando bosones

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Mar 2 2018
¿Todas las células son iguales en tamaño? ¡Claro que no!

Todas las células pueden presentar diferentes formas y tamaños. Así, las células del órgano de un elefante son más grandes que las del mismo órgano, pero de un ratón. Incluso, las células de los músculos de un humano son significativamente muy diferentes a las neuronas, presentes en el tejido nervioso. Analicemos un poco más sobre esto.

El tamaño de las células

Imaginemos el caso del estómago de ambos animales. Las células del estómago de un elefante no son muy diferentes a las células del estómago de un ratón. El tamaño de un órgano o de un organismo depende de la cantidad de células y no del tamaño de ellas.

Células procariotas.
Muchas bacterias suelen tener flagelos (como si fuesen látigos) que les permiten moverse. En los humanos, las células masculinas sexuales (los espermatozoides) también tiene un ágil flagelo.

Las células son las unidades básicas de la vida. Son como los ladrillos que construyen tu cuerpo y realizan todas las funciones necesarias para que estés vivo. A pesar de ser tan pequeñas, ¡son increíblemente complejas y trabajan incansablemente para mantenernos saludables!

El tamaño de las células varía mucho. Algunas son lo suficientemente pequeñas como para necesitar un microscopio potente para verlas, mientras que otras son lo suficientemente grandes como para ser visibles a simple vista. Por ejemplo, las células animales típicas, como las células de la piel, tienen alrededor de 10 a 30 micrómetros (µm) de diámetro. ¡Eso es alrededor de mil veces más pequeño que el grosor de un cabello humano!

Sin embargo, algunas células son aún más pequeñas. Por ejemplo, las bacterias, que son células procariotas, pueden ser tan pequeñas como 0.2 micrómetros. ¡Eso es tan pequeño que podrías alinear más de 1000 bacterias a lo largo de un milímetro!

Por otro lado, existen células excepcionalmente grandes. Un ejemplo son las células de los óvulos humanos, que pueden ser visibles sin necesidad de un microscopio y tienen alrededor de 100 micrómetros de diámetro. ¡Eso es más grande que algunas de las células nerviosas en tu cerebro!

Entonces, ¿por qué algunas células son más grandes que otras? Bueno, esto depende de su función en el cuerpo. Las células más grandes pueden tener más espacio para almacenar orgánulos y realizar procesos metabólicos complejos, mientras que las células más pequeñas pueden ser más eficientes en la difusión de nutrientes y desechos.

En conclusión, las células son invisibles a simple vista. Suelen medir entre 10 y 100 micrómetros. Pero suelen haber excepciones. El óvulo humano, por ejemplo, es la célula más grande que un humano posee y sí es posible de ser vista con nuestros ojos. Cuanto mayor área presenta una célula en relación a su volumen, la cantidad de materiales que entraría a ella sería insuficiente para satisfacer sus necesidades metabólicas. Los seres vivos, por ello, están compuestos por células con tamaño similar. Pero hay excepciones y es el caso del alga Acetabularia, que presenta una particular forma de paraguas.

Preguntas de nuestros lectores

¿Qué significa que las células suelen medir entre 10 y 100 micrómetros?

Se define 1 micrómetro como la milésima parte de un milímetro. Es decir, a un milímetro debes dividirlo en mil partes iguales. Cada parte (¡muy chiquita!) será igual a un micrómetro. ¿Viste qué pequeñas que son las células? Esto las hace invisibles al ojo humano.

Curiosidades

  • La célula más pequeña observada es la del organismo Mycoplasma Genitalium, una bacteria parasitaria que vive en el tracto genital y respiratorio de los primates, de tan sólo 0,2 micrómetros. ¡Interesante!
Células sanguíneas, los glóbulos rojos (eritrocitos). El eritrocito es un disco de entre 5 y 7,5 μm de diámetro, de 1 μm de grosor y con un volumen de 80 a 100 femtolitros.
  • El óvulo de las mujeres (célula sexual liberada por los ovarios, capaz de ser fecundado por el espermatozoide del varón) es una célula tan grande que puede ser detectada a simple vista como un pequeño e ínfimo punto sobre un fondo blanco. Presenta un tamaño de 0,14 milímetros.

NTICx en la escuela

En la página web del PhET Colorado podrás encontrar diversos applets para aprender mucho más sobre células. ¡Échale un vistazo!

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Mar 1 2018
¿Cómo realizar geodas con cáscaras de huevo? – Experiencia de Laboratorio
Cómo crear geodas con cáscaras de huevo
Cómo crear geodas con cáscaras de huevo
En esta experiencia, podrás tratar temas relacionados con: 

Las geodas – Introducción

Una geoda es una cavidad rocosa en la que han cristalizado minerales que provinieron del agua subterránea (pues estaban disueltos en ella) y cuyos cristales son de un tamaño considerable, dado que se produjeron a baja presión. En esta experiencia, intentaremos recrear estas geodas con algo tan sencillo como cáscaras de huevo y un material que se consigue fácilmente en el mercado.

Geoda

Para esto necesitaremos los siguientes elementos y materiales:

Experimentos de laboratorio

Materiales necesarios.

  1. Huevos crudos de cáscara blanca.
  2. Alumbre común de potasio, también llamado alumbre napolitano, de fórmula KAl(SO4)2⋅12H2O.
  3. Tinta para sellos o colorante de tortas líquido.
  4. Plasticola o pegamento universal.
  5. Agua (la misma deberá ser hervida, por lo que se recomienda tener en cuenta cómo se la hervirá posteriormente).
  6. Un clavo.
  7. Cuchara.
  8. Papel absorbente.
  9. Una tijera de punta filosa.
  10. Un frasco de vidrio de boca ancha.

Opcional: palito de brochette.
 

Experiencia de laboratorio – Procedimiento

  1. Realizar dos pequeños agujeros en el huevo crudo con ayuda del clavo. Uno de ellos deberá ser más grande, de forma tal que puedas soplar (con fuerza) para que, del otro lado, salga el contenido. Puedes ayudarte con un palito de brochette para empujar el contenido y que salga más fácil.
  2. Con la tijera, recortar la cáscara de huevo por la mitad, con sumo cuidado.
  3. Lavar bien el interior de ambas mitades y secar con papel absorbente.
  4. Colocar plasticola en el interior y extenderla con ayuda de los dedos.
  5. Espolvorea el KAl(SO4)2⋅12H2O en el interior del huevo, con ayuda de una cuchara, y dejar en reposo por un cuarto de hora.
  6. Hervir 200 ml de agua caliente y colocarla en el frasco de vidrio.
  7. Instantáneamente, añadir el resto de alumbre a cucharadas en el frasco con agua, revolviendo entre cada cucharada. Evita que se formen grumos, revolviendo continuamente.
  8. Cuando la solución esté saturada (punto en el que precipitan los cristales de alumbre en el fondo), echar la tinta para sellos o el colorante a la misma.
  9. Introducir las mitades de huevo en la solución saturada hasta el fondo del frasco, teniendo en cuenta que la cara que contenía el alumbre quede hacia arriba. Quizás, para hacerlo, puedas ayudarte con una cuchara en este paso.
  10. Dejar en reposo el frasco que contiene la solución y el huevo, en un lugar donde no le den corrientes de aire y que no pueda ser tocado o movido con facilidad por 48 horas. Pasado este tiempo, las cáscaras pueden volverse frágiles.
  11. Extraer las geodas formadas y depositarlas sobre papel absorbente hasta que sequen completamente.
Fuente: Comisión Nacional de Energía Atómica.

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