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domingo, julio 22, 2007

La Regla de Hund aplicada al comportamiento de los seres humanos en un vehículo de transporte público

Por fin terminé mis finales =D ahora solo faltan los sustis(sin comentarios :S), entre los cursos que llevé estaba Física Moderna, es un curso muy bonito! y lo bueno es que siempre hace que investiguemos y encontremos cosas locas :D, fué así como llegué al blog de Walter y leí un post muy bueno de la Regla de Hund aplicada al comportamiento de los seres humanos en un vehículo de transporte público.

Para comenzar si no están familiarizados con la Regla de Hund(que roche porque es de colegio :P) lean esto primero:

La Regla de Hund establece que: “Los electrones deben ocupar simplemente todos los orbitales de un subnivel dado antes de empezar a aparearse. Estos electrones desapareados tienen espines paralelos.”

Tomemos a modo de ejemplo, haciendo uso de la notación orbital, el subnivel 3d, el cual posee 5 orbitales. El Escandio tendrá un electrón en el primer orbital con, digamos, espín positivo. El elemento que le sigue en la tabla periódica, el Titanio, tendrá esa misma estructura pero con otro electrón más en el segundo orbital también con espín positivo. Así sucesivamente hasta llegar al Manganeso, átomo que tendrá un electrón con espín positivo en cada uno de sus orbitales del subnivel 3d. Ahora bien, el elemento que le sigue será el Hierro, el cual tiene idéntica estructura electrónica al anterior, pero con un electrón más… esta vez con espín negativo ubicado nuevamente en el primer orbital. O sea, de ahora en más, como cada orbital ya contiene un electrón, los próximos electrones que se agreguen deberán aparearse con los ya existentes. Para que esto ocurra debe tener espín contrario. Finalmente, se obtendrá como máximo, 2 electrones por orbital. Una vez completos todos los orbitales de un subnivel, se debería pasar a otro subnivel.

Ya ahora vayamos con lo que nos plantea Walter, sólo que con un par de correcciones :D:

¡Estoy absolutamente seguro que lo mismo hace la gente en el colectivo! ¿Qué, no te has dado cuenta aún? Bueno, seguí leyendo entonces…
Aceptemos las siguientes analogías para probar mi hipótesis, entre el modelo magnético de un átomo y el modelo humano:

electrones = personas
espin = sexo
subnivel = colectivo
orbital = asientos dobles

Un razonamiento similar nos ayudará a comprender a las personas: Ahora queda claro porqué cuando la gente sube al colectivo se sienta en los lugares dobles siempre y cuando estos estén vacíos y no los tengan que compartir con otra persona. Recién cuando en todos los asientos dobles haya una persona, la nueva gente se sentará al lado de alguna otra. Y este hombre que sube, analiza el espín (sexo) de las personas que están sentadas y elije donde sentarse (finalmente, al lado de una mujer). Así sucesivamente hasta llenarse el colectivo (o subnivel). Luego, a esperar el otro colectivo…

Uno se puede llegar a sorprender por qué a veces hay hombres juntos, o mujeres juntas, todo esto sin haber hablado de los asientos de a uno ni de los que viajan parados, pero es que la excepción, justamente, confirma la regla.

Es una muy buena aplicación y pienso que de alguna forma si se cumple :D habrá que ver en que otros casos también lo hace.

martes, mayo 22, 2007

Muchos ya deben haber leído esta anécdota pero de todos modos quiero compartirla, primero porque vale la pena leerla y segundo porque el personaje de la anécdota es mi físico favorito(ya escribiré sobre él :D). Aquí les va:

Cómo es posible determinar la altura de un edificio con un barómetro

Sir Ernest Rutherford, presidente de la Sociedad Real Británica y Premio Nobel de Química en 1908, contaba la siguiente anécdota: Hace algún tiempo, recibí la llamada de un colega. Estaba a punto de poner un cero a un estudiante por la respuesta que había dado en un problema de física, pese a que éste afirmaba con rotundidad que su respuesta era absolutamente acertada. Profesores y estudiantes acordaron pedir arbitraje de alguien imparcial y fui elegido yo. Leí la pregunta del examen y decía: Demuestre cómo es posible determinar la altura de un edificio con la ayuda de un barómetro. El estudiante había respondido: Lleve el barómetro a la azotea del edificio y átele una cuerda muy larga. Descuélguelo hasta la base del edificio, marque y mida. La longitud de la cuerda es igual a la longitud del edificio.

Demuéstrelo a través de la Física

Realmente, el estudiante había planteado un serio problema con la resolución del ejercicio, porque había respondido a la pregunta correcta y completamente. Por otro lado, si se le concedía la máxima puntuación, al obtener una nota más alta certificaría su alto nivel en física; pero la respuesta no confirmaba que el estudiante tuviera ese nivel. Sugerí que se le diera al alumno otra oportunidad. Le concedí seis minutos para que me respondiera la misma pregunta pero esta vez con la advertencia de que en la respuesta debía demostrar sus conocimientos de física. Habían pasado cinco minutos y el estudiante no había escrito nada. Le pregunte si deseaba retirarse, pero me contestó que tenia muchas respuestas al problema. Su dificultad era elegir la mejor de todas. Me excusé por interrumpirle y le rogué que continuara. En el minuto que le quedaba escribió la siguiente respuesta: tome el barómetro y láncelo al suelo desde la azotea del edificio, tome el tiempo de caída con un cronómetro. Después aplique la fórmula un medio de la altura por la aceleración de la gravedad y por el cuadrado del tiempo. Y así obtenemos la altura del edificio. En este punto le pregunté a mi colega si el estudiante se podía retirar. Le dio la nota más alta. Tras abandonar el despacho, me reencontré con el estudiante y le pedí que me contara sus otras respuestas a la pregunta. Bueno, respondió, hay muchas maneras, por ejemplo, tome el barómetro en un día soleado y mida la altura del barómetro y la longitud de su sombra. Si medimos a continuación la longitud de la sombra del edificio y aplicamos una simple proporción, obtendremos también la altura del edificio.

¿Hay otro procedimiento para medir un edificio con un barómetro?

Perfecto, le dije, ¿y de otra manera? Si, contestó, este es un procedimiento muy básico para medir un edificio, pero también sirve. En este método, se toma el barómetro y se sitúa en las escaleras del edificio en la planta baja. Según se sube las escaleras, se va marcando la altura del barómetro y se cuenta el numero de marcas hasta la azotea. Se multiplica al final la altura del barómetro por el número de marcas que se ha hecho y ya se tiene la altura. Este es un método muy directo. Por supuesto, si lo que quiere es un procedimiento más sofisticado, puede atar el barómetro a una cuerda y moverlo como si fuera un péndulo. Si calculamos que cuando el barómetro está a la altura de la azotea la gravedad es cero y si tenemos en cuenta la medida de la aceleración de la gravedad al descender el barómetro en trayectoria circular al pasar por la perpendicular del edificio, de la diferencia de estos valores, y aplicando una sencilla fórmula trigonométrica, podríamos calcular, sin duda, la altura del edificio. En este mismo estilo, se ata el barómetro a una cuerda y se lo descuelga desde la azotea a la calle. Usándolo como un péndulo se puede calcular la altura midiendo su periodo de presesión. En fin, concluyó, existen otras muchas maneras. Probablemente, la mejor sea tomar el barómetro y golpear con él la puerta de la casa del portero. Cuando abra, decirle: señor portero, aquí tengo un bonito barómetro, si me dice la altura de este edificio, se lo regalo.


A Niels Bohr le molestaba que intentaran enseñarle a pensar

En este momento de la conversación, le pregunté si conocía la respuesta convencional al problema (la diferencia de presión marcada por un barómetro en dos lugares diferentes nos proporciona la diferencia de altura entre ambos lugares). Evidentemente dijo que la conocía, pero que le molestaba que durante sus estudios sus profesores habían intentado enseñarle a pensar. El estudiante se llamaba Niels Bohr, físico danés, premio Nobel de Física en 1922, más conocido por ser el primero en proponer el modelo de átomo con protones y neutrones y los electrones que lo rodean. Fue fundamentalmente un innovador de la teoría cuántica. Al margen del personaje, lo divertido y curioso de la anécdota, lo esencial de esta historia, es que LE HABIAN ENSEÑADO A PENSAR.