Relacionado con los conceptos físicos de peso y masa, hoy hablaremos de una curiosidad científica un poco disparatada pero cierta: hace muchos años, algunos pueblos le pagaban un tributo al Rey. Le ofrecían su “peso” en tributo. ¿Qué pasaba realmente? ¡Averígualo!
La fuerza de gravedad
En realidad, se comparaban las masas del rey y de las ofrendas utilizando una balanza muy grande. ¿Cómo lo hacían? ¡Averigüémoslo, aprovechando la oportunidad para diferenciar el concepto de peso y masa!
La respuesta está en el Peso y la Masa.
En principio, seguro sabrás que existe la fuerza de gravedad, la misma que hizo que la famosa manzana se le cayera por la cabeza a Sir Isaac Newton. (Realmente, eso nunca pasó. No hay documentos escritos que lo demuestren. Pero es otro tema para hablar en la sección de mitos y leyendas falsas de #YoCreíaQue.) La fuerza de gravedad, en la superficie terrestre, acelera a todos los objetos a razón de 9,8 m/s2 aproximadamente, es decir, la velocidad cuando un objeto cae aumenta 9,8 m/s por cada segundo que pasa. Ésta es la aceleración de la gravedad.
Definiciones de peso y masa
El peso es la fuerza con la que la gravedad atrae un cuerpo.
La masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo.
Tributo al rey
Es importante que diferenciemos, entonces, que la masa es la cantidad de materia que tiene un cuerpo, independientemente de dónde se encuentre; en cambio, el peso sí depende del lugar en el que estemos.
Por ejemplo, nuestro peso es mayor en la Tierra que en la Luna, pues la Tierra tiene mayor masa. Así, en Júpiter, nuestro peso será mayor porque la masa de este planeta es muchísimo mayor que la de la Tierra y, por lo tanto, la aceleración de su gravedad es también mayor. ¿A mayor masa del planeta en el que estemos, mayor nuestro peso? ¡Exacto! Pero tu masa seguirá siendo la misma.
Cuando los pueblos le ofrecían el peso del rey en ofrendas, en realidad estaban comparando la masa del rey con la de los tributos: sobre uno de los platillos, se sentaba al rey y sobre el otro se colocaban las ofrendas. ¡Increíble!
Mesografía Sugerida
¿Peso? ¿Masa? ¿Confundido? Te recomendamos leer este artículo para saber más:
Los antibióticos son medicamentos que no les permiten a las bacterias elaborar sus paredes celulares, por lo que mueren. Muchas veces, se recomienda el uso de antibióticos. El más utilizado es la penicilina, descubierto accidentalmente por el científico británico Alexander Fleming en 1928. ¿Por qué accidentalmente? Descúbrelo en esta nota.
El descubrimiento accidental de Fleming
Alexander Fleming (1881 – 1955) descubrió, también, la enzima antimicrobiana llamada lisozima o muramidasa.
Fleming se percató de que sus cápsulas de Petri estaban contaminadas con hongos que no posibilitaban el desarrollo de los cultivos de bacterias. Al aislar los hongos, descubrió una sustancia antibiótica muy efectiva a la que llamó PENICILINA y clasificó a dichos hongos dentro del género Penicillium.
El método por el cual la penicilina pudo fabricarse y comercializarse alrededor del mundo fue creado por los norteamericanos Chain y Florey que, junto con Fleming, recibieron el Premio Nobel de Fisiología y Medicina en 1945 por sus descubrimientos.
Estructura molecular de la Penicilina.
Este compuesto se utiliza, por ejemplo, como un eficaz método contra la Sífilis, una infección de transmisión sexual contagiosa causada por una bacteria que, en el pasado, causaba grandes complicaciones al sistema nervioso, causando la muerte.
“La energía no se crea ni se destruye, sólo se transforma”
Principio de la Conservación de la Energía.
Ok, la energía se conserva, pero… ¿cómo se descubrió que sucede eso? Te invitamos a conocer el curioso caso en este artículo de Ensamble de Ideas.
¿Qué es la Energía? La energía es la capacidad que posee un cuerpo o sistema de cuerpos para realizar un trabajo, siendo fundamental e imprescindible para producir cambios en la naturaleza.
El universo no sólo está formado por materia, sino también por energía. Haremos en esta definición un rápido repaso sobre la energía, para que luego comprendan cómo los distintos fenómenos que sufre la materia se relacionan con ella.
La energía sufre transformaciones continuamente y adopta diversas formas:
Cuando un cuerpo se encuentra en movimiento, tiene una forma de energía denominada energía cinética.
Si se deja caer un cuerpo desde una cierta altura sobre el nivel del suelo, caerá rápidamente. Si, en su caída, el cuerpo golpea contra un vidrio delgado, lo romperá y desplazará partes del mismo. Se nota, entonces, que el cuerpo adquiere movimiento y es capaz de romper y arrastrar al vidrio. Se deduce que ese cuerpo, ubicado a una cierta altura sobre el nivel del suelo, tiene una forma de energía denominada energía potencial gravitatoria.
El calor es una manifestación de la energía, que es llamada, en este caso, energía calórica.
Las moléculas de un cuerpo son capaces de manifestar energía química, que, a su vez, puede transformarse en calor y en luz, recibiendo así el nombre de energía radiante o lumínica, pues la luz también es una manifestación de la energía, como el sonido.
Existen otros tipos de energía, provenientes de otras fuentes de las que el hombre actualmente saca provecho. Por ejemplo, la energía hidroeléctrica, proveniente del agua, puede ser transformada en energía eléctrica, la cual hace funcionar los artefactos electrónicos de nuestros hogares –entre otros usos–.
Las características de la energía
La energía es una propiedad física que se refiere a la capacidad de un sistema para realizar trabajo o producir cambios. El trabajo se refiere al movimiento de un objeto contra una fuerza, como por ejemplo levantar una pesa o mover un objeto de un lugar a otro. Los cambios pueden ser de diferente naturaleza, como cambios en la velocidad, en la temperatura, en la posición, entre otros.
Existen diferentes tipos de energía, como la energía cinética, que se refiere a la energía asociada con el movimiento de un objeto; la energía potencial, que se refiere a la energía almacenada en un sistema debido a su posición o configuración; la energía térmica, que se refiere a la energía asociada con la temperatura de un objeto; la energía eléctrica, que se refiere a la energía asociada con el movimiento de cargas eléctricas; la energía nuclear, que se refiere a la energía asociada con la descomposición de núcleos atómicos, entre otras.
Además de tener diferentes formas, la energía también tiene diferentes propiedades o características. Algunas de estas son:
Conservación de la energía: la energía no puede ser creada ni destruida, solo transformada de una forma a otra. Esto se conoce como la ley de conservación de la energía.
Unidad de medida: la energía se mide en joules (J), aunque también se utilizan otras unidades como kilovatios-hora (kWh) o calorías (cal). Puedes hallar más información al respecto en nuestro artículo de Unidades de energía, disponible en: https://www.ensambledeideas.com/unidades-de-energia/
Transferencia: la energía puede ser transferida de un sistema a otro, y esto puede ser útil en diferentes aplicaciones, como la generación de electricidad.
Degradación: cuando se transforma la energía de una forma a otra, siempre hay una pérdida de energía debido a la fricción, el calor y otros factores. La degradación de la energía se refiere a esta pérdida de energía que se produce durante la transformación de una forma de energía a otra.
En resumen, la energía es una propiedad física que se refiere a la capacidad de un sistema para realizar trabajo. La energía puede tomar muchas formas y tiene diferentes propiedades y características, como la conservación, la unidad de medida, la transferencia y la degradación.
Las formas y fuentes de energía
Las formas de energía se refieren a las diferentes maneras en que la energía se puede manifestar en la naturaleza. Algunas de las formas de energía más comunes incluyen la energía cinética, que se refiere a la energía asociada con el movimiento de un objeto; la energía potencial, que se refiere a la energía almacenada en un sistema debido a su posición o configuración; la energía térmica, que se refiere a la energía asociada con la temperatura de un objeto; la energía eléctrica, que se refiere a la energía asociada con el movimiento de cargas eléctricas; y la energía nuclear, que se refiere a la energía asociada con la descomposición de núcleos atómicos, entre otras.
Por otro lado, las fuentes de energía se refieren a los recursos naturales o tecnológicos que se utilizan para obtener energía. Algunas de las fuentes de energía más comunes incluyen los combustibles fósiles, como el petróleo, el gas y el carbón; la energía hidráulica, que se obtiene a partir del movimiento del agua; la energía eólica, que se obtiene a partir del movimiento del viento; la energía solar, que se obtiene a partir de la radiación solar; la energía geotérmica, que se obtiene a partir del calor del interior de la Tierra; y la energía nuclear, que se obtiene a partir de la descomposición de núcleos atómicos, entre otras.
Es importante tener en cuenta que cada forma y fuente de energía tiene sus propias características y beneficios, pero también sus propias limitaciones y desafíos. Por lo tanto, es importante evaluar cuidadosamente las diferentes opciones de energía para poder elegir la mejor opción para cada situación específica.
El curioso descubrimiento de Julius von Mayer
Julius von Mayer (1814-1878)
Julius von Mayer (1814 – 1878) descubrió la conservación de la energía de una manera más que interesante, pues fue más una casualidad que otra cosa. Ejercía como cirujano en un barco holandés cuando se dio cuenta que la sangre extraída de las arterias era más clara que la sangre extraída de las venas. La razón se debía a que las arterias tienen más cantidad de oxígeno que las venas, las cuales tienen más cantidad de dióxido de carbono.
No obstante, cuando extraía sangre de marineros al viajar por zonas tropicales, apenas notaba alguna diferencia en la coloración de la sangre arterial y venosa. Evidentemente, repitió la observación varias veces con diferentes marineros (incluso con él mismo) y la diferencia de color seguía siendo mínima.
Dato curioso: Otros médicos ya se habían percatado de las semejanzas de color, pero nadie había intentado buscar una explicación al hecho.
¿A qué se debía esto? Su conclusión fue que, en zonas calurosas, parecería que los marineros no debían gastar tanta energía proveniente de los alimentos como en zonas más frías. Por esto, la sangre de las venas poseían mayor cantidad de oxígeno en zonas tropicales que la sangre venosa en zonas frías, haciendo que la sangre de arterias y venas sean bastante parecidas en color.
Por ello, se le atribuye a vol Mayer la idea de la conservación de la energía (los marineros obtenían su energía de los alimentos consumidos y esa energía, a su vez, se transforma en otras cuando realizaban sus tareas diarias; es decir, la energía no se creaba ni se destruía, sólo se transformaba de un tipo a otro). ¡Una ¿casualidad? muy importante!
Actividades
Indica si son Verdaderas o Falsas las siguientes oraciones
La energía es una propiedad física que se refiere a la capacidad de un sistema para realizar trabajo o producir cambios.
La energía sólo puede tomar una forma y no puede ser transformada de una forma a otra. (Falso)
La energía cinética se refiere a la energía almacenada en un sistema debido a su posición o altura.
La eficiencia energética se refiere a la relación entre la cantidad de energía útil obtenida y la cantidad de energía total utilizada en un proceso.
La energía nuclear se obtiene a partir de la descomposición de núcleos atómicos.
2. Responde en base al texto de este artículo:
¿Qué es la energía y cómo nos podemos dar cuenta de que existe?
¿Cuáles son los diferentes tipos de energía? (Nombra al menos 5 formas de energía).
¿Cuáles son las características de la energía?
¿Qué es la ley de conservación de la energía?
¿Qué son las formas de energía y qué son las fuentes de energía?
¿Qué relación hay entre el descubrimiento de vol Mayer con la conservación de la energía?
Una persona puede alcanzar una profundidad máxima de 30m cuando practica buceo.
Para entender el por qué debemos comprender bien el concepto de presión. Los libros de ciencia nos explican:
¿Por qué un buzo alcanza hasta esa profundidad?
La presión
“La presión es una magnitud física que expresa la cantidad de fuerza que se aplica sobre un cuerpo por unidad de área.”
Bajando aún más que 30m, la presión causaría estragos en la cabeza de los buzos. Los buzos suelen llevar un casco de metal que soporta grandes presiones.
En palabras más fáciles, la presión es una relación entre la fuerza y la superficie en la que ésta se aplica. Como vemos en el dibujo, bajo el mar la presión del agua se aplica sobre todos los puntos de un cuerpo, haciendo que, a grandes profundidades, ¡la presión sea inaguantable! Esta magnitud se mide en atmósferas. 1 atm es igual a 1013 hPa (una unidad que quizás hayas escuchado en los noticieros, es la presión normal a la que estamos “acostumbrados” a vivir). La presión aumenta 1 atmósfera cada 10 metros de profundidad. Bajando aún más que 30m, la presión causaría estragos en nuestras cabezas.
La solubilidad de los gases
Por otro lado, hay que tener muy en cuenta cómo subir a la superficie nuevamente, porque hacerlo incorrectamente puede ser fatal. Para ello, será bueno recurrir a los libros de texto, otra vez, y leer la siguiente sentencia:
“La solubilidad de los gases aumenta a medida que sube la presión.”
¿Solubilidad? ¿Qué es eso? Es la cantidad de gas que puede disolverse en cierta cantidad de sangre a determinada presión y temperatura. Aquí, el gas es nuestro preciado oxígeno. Para evitar que se formen burbujas en la sangre (como cuando se abre una botella de gaseosa: se forman burbujas que antes no estaban porque baja la solubilidad del gas -el dióxido de carbono- al bajar la presión), el buceador debe ir subiendo hacia la superficie lentamente, no de repente, porque las burbujas pueden no disolverse, viajar por el sistema circulatorio y causar obstrucciones que llevan a la muerte.
Al estar cerradas, las bebidas gasificadas no tienen burbujas porque la presión dentro de la botella es alta. Todo el gas se encuentra disuelto. Cuando se destapa la botella, la presión baja, parte del gas deja de estar disuelto (al bajar la solubilidad) y forma las burbujas.
