La ciencia tras el escudo de Capitán América

Capitán América personaje de Marvel Comics

Alguna vez se han preguntado ¿cómo hace Capitán América para mantenerse a salvo y de pie, sólo con su escudo?. Es claro que no es un hombre normal y que además sólo es un personaje de un cómic donde todo es posible, pero con un poco de física podemos encontrar algunas explicaciones.

Primero vamos a considerar algunos puntos básicos. Cuando algo colisiona con el escudo, en física hay dos cosas que se deben considerar: energía y momento. Aquí les dejo un diagrama de fuerzas, durante la colisión:

Esto nos muestra uno de los aspectos fundamentales de las fuerzas: Si una roca empuja el escudo, el escudo tiene que empujar la roca con la misma fuerza, pero en dirección opuesta. Esto es conocido como la tercera ley de Newton.

¿Cómo está esto conectado con el momento?. Para velocidades normales, no cercanas a la velocidad de la luz, podemos decir que el momento es el producto de la masa y la velocidad (p=mv). Entonces la fuerza puede ser descrita como el cambio de momento a través del tiempo:

Por lo tanto el cambio de momento (en una dimensión) para el escudo y la roca es:

Como mencionamos antes que la fuerza de la roca y la fuerza del escudo son igual pero opuestas, por lo tanto el cambio en el momento del escudo y la roca debería ser igual y opuesto, asumiendo que ninguna otra fuerza externa estaba atacando al Capitán. Esto es llamado conservación del momento.

Ahora si suponemos que Thor le pega al escudo con su martillo, la cantidad de momento debería ser ENORME. Pero el Capitán seguiría a salvo.

Además del momento también debemos considerar la energía, que dependiendo del tipo de colisión podría también conservarse (suponiendo condiciones muy ideales). En los casos cotidianos esto no ocurre, pero cabe recordar que la energía no desaparece, la primera ley de la termodinámica, en palabras sencillas, nos dice que “La energía no se crea ni se destruye: solo se transforma”. Entonces, cuando Thor golpea con su martillo el escudo del Capitán, la energía necesita ir a “alguna parte”.

Generalmente, la energía debería ser almacenada o convertida en calor o sonido. Pero los lectores de cómics y los aficionados al cine saben que el escudo del Capitán generalmente no emite ondas de calor ni un sonido ensordecedor.

Por lo tanto la ausencia de calor y sonido significa que la energía tiene que haber sido absorbida de alguna forma. “El escudo esta hecho de vibranium, cuyos enlaces atómicos deberían ser capaces de almacenar la energía de alguna forma” dice Mathaudhu, director de programa en la división de ciencias de los materiales en la oficina de Investigación del Ejercito de EE.UU., profesor de ciencias en la universidad Estatal de Carolina del Norte y fanático de los cómics.

Basado en algunas observaciones de los cómics, Mathaudhu, sugiere que el escudo debería actuar esencialmente como una batería, después de todo, la fuente de poder elemental que descubrió Tony Stark en Iron Man 2 es también vibranium.

El escudo también parece ser capaz de funcionar como un supercondensador, lo que le permitiría manejar grandes cantidades de energía muy rápidamente. Por lo tanto podríamos definirlo como una especie de híbrido de una batería y un condensador.

La energía almacenada en los enlaces atómicos del escudo también podrían explicar otras características del escudo. Por ejemplo, su naturaleza de supercondensador explicaría de donde el escudo obtiene la energía que necesita para rebotar en distintas superficies antes de regresar a las manos del Capitán, también esto explicaría como de un solo golpe puede cortar ciertas superficies. Claro que el Capitán también tiene su papel importante en todas estas hazañas.

Ahora la pregunta es ¿podrían los átomos realmente contener tal energía?. Es importante recordar cuánta energía está contenida en los enlaces atómicos: ambos, la bomba atómica y los centros de energía nuclear son impulsados por la división de los átomos. Entonces ya se imaginan cuanta energía pueden contener los enlaces!.

Hoy en día, todos estamos familiarizados con ejemplos del mundo real de tecnologías que convierten energía cinética en energía almacenada, como por ejemplo el volante y el generador de alta tecnología que usa la fricción al pisar los frenos en los automóviles Prius de Toyota para cargar la batería del auto. Quizás el escudo de Capitán América sólo esté un paso mas allá.

Este artículo fue reproducido de manera íntegra de su original en www.startres.net/ publicado por Karina Rojas.

http://www.startres.net/la-ciencia-tras-el-escudo-de-capitan-america/

Finlandia: En el mejor sistema educacional del mundo está prohibido seleccionar a los alumnos

No cabe duda que la educación es la base.

Es de conocimiento público que Finlandia ostenta el título de ser el país con el mejor sistema educativo público del mundo. Esto, de acuerdo al Programa para la Evaluación Internacional de Alumnos de la OCDE (PISA, por sus siglas en inglés), de 2009.

Este informe, donde Chile ocupó el lugar 44 de 65 países, evalúa hasta qué punto los alumnos han adquirido conocimientos y habilidades necesarias para la participación en la sociedad, según indica el sitio oficial de PISA.

Entre las razones que configuran que este sistema sea tan exitoso están: la carrera de profesor es una de las más prestigiosas (sólo el 10% de los aspirantes logra ingresar a estudiarla en la universidad), los niños inician la escuela a los 7 años cuando tienen suficiente madurez emocional, no hay más de 20 alumnos por sala, no se ponen notas hasta el 5º grado para evitar fomentar la competencia, se busca más la curiosidad que la memorización, la planificación educativa es consensuada entre apoderados y profesores, el 80% de los padres van a la biblioteca con sus hijos, el gasto en educación es cercano al 6,8% del PIB del país y desde el material hasta el transporte escolar es gratuito.

“Los finlandeses consideran que el tesoro de la nación son sus niños y los ponen en manos de los mejores profesionales del país”, expresó en una oportunidad el psicólogo escolar y ex director de un colegio de Barcelona, Javier Melgarejo, en una entrevista con el diario español ABC.

Y además de todo esto, está el hecho de que en Finlandia está prohibido por ley que los colegios seleccionen a los alumnos, les pregunten a qué se dedican sus padres o pidan antecedentes económicos de éstos.

Así lo afirmó la investigadora post-doctoral y profesora de formación inicial, política educativa y metodología de investigación educacional en la Universidad de Helsinki (Finlandia), Sonja Kosunen, quien durante una charla realizada en la Pontificia Universidad Católica de Chile explicó las principales diferencias entre el sistema educativo de nuestro país y el del suyo.

En la oportunidad, la académica señaló que los padres finlandeses no fomentan la segregación social inscribiendo a sus hijos en colegios de élite, argumentando que la razón más probable es que exista una especie de trauma social por la guerra civil de principios del siglo XX.

La docente invitada por el Centro de Estudios de Políticas y Prácticas en Educación (CEPPE UC) comentó que es habitual que las familias finlandesas lleven a sus hijos al colegio público que corresponde a su distrito, donde el gobierno local regula la matrícula.

“La idea basal es que no existe selección. Todos van a la misma escuela, no existen diferencias de clase, ni de sueldo de los padres, ni del lugar donde viven, ni de las creencias que tienen. El hijo de un doctor estudia al lado del hijo de un albañil. No existe la posibilidad de selección. El dinero no está involucrado como factor, no se toma en cuenta ni se considera el capital económico para la educación”, afirmó.

Por otro lado, en Finlandia no existe una prueba similar al SIMCE, ya que no es necesario controlar el nivel educativo de los colegios y los profesores, porque es “un sistema basado en la confianza”.

También aseguró que todos los niños reciben educación preescolar porque es obligatoria, la primaria o básica se rige bajo un programa nacional para cada curso. Al concretar esta etapa, se debe rendir una prueba que determina qué tipo de enseñanza seguirá el alumno de acuerdo a su vocación.

“Existe algo muy similar a la PSU, un examen nacional, más la selección que cada universidad pide para ingresar a sus propios estudiantes”, explicó.

Con respecto a los profesores, la académica señaló que “en Finlandia, trabajar de profesor genera un reconocimiento y prestigio social alto. La formación se realiza en Escuelas Normales, que forman parte de las propias universidades, con un fuerte periodo de práctica profesional”.

A continuación te mostramos un gráfico realizado por el medio español United Explanations, con correcciones mínimas de BioBioChile.

Este artículo fue reproducido de manera íntegra de su original en biobiochile.cl publicado por Denisse Charpentier.

http://www.biobiochile.cl/2014/04/10/finlandia-en-el-mejor-sistema-educacional-del-mundo-esta-prohibido-seleccionar-a-los-alumnos.shtml