CPI (Curioso pero inútil)

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El cometa lagartija

Ando con una entrega de una parte de proyecto, trabajando unas 16 horas al día. Cualquiera que haya tenido un CDR de ingeniería sabe de lo que hablo. La semana que viene creo que podré ver de nuevo la luz del sol, pero de momento, y ya que hablamos del Sol, les dejo con una imagen que me ha impresionado.

Un cometa llamado Encke pulula tranquilamente por el Sistema Solar, sin meterse con nadie y sin amenazar con destruir la vida en la Tierrra [aunque sobre esto hay opiniones]. De repente, el Sol, que ha tenido una cena de isótopos pesados, se tira un eructillo y el cometa sufre las consecuencias:

Más, en Observatorio.

Actualización: Menea esta entrada si te apetece :)

Consultorio CPI: Grasa corporal

Pequeña Mota nos pregunta:

¡Hola! Llevo mucho tiempo leyendo CPI pero es la primera vez que me animo a escribiros ^^U
La razón es una duda existencial que llevo arrastrando unos días: ¿Cómo funcionan las básculas que, aparte del peso, miden el porcentaje de grasa, líquidos y masa muscular sólo con el contacto de los pies? Espero que podáis ayudarme, porque cada hipótesis que se me ocurre es más absurda, jeje.
¡Saludos!

Pequeña Mota: espero que esta hipótesis no te resulte absurda 😉 Hay varias maneras de medir el contenido en grasa del cuerpo, que van desde las muy complicadas, como la densitometría ósea por rayos X (difícil de poner en una báscula a monedas) hasta la medición de pliegues del cuerpo, que necesita de buenas medidas y técnicos bien entrenados. El método que usan las básculas de farmacia no es muy preciso, pero sirve para da una idea. Se llama Análisis de resistencia bioeléctrica o análisis de impedancia bioeléctrica (BIA , en sus siglas inglesas). El fundamento es relativamente simple:

Hay materiales que son buenos conductores de la electricidad (metales…) y materiales que lo son menos (plásticos, piedras, madera…). Dentro del cuerpo humano, los músculos conducen mejor la electricidad, ya que contienen un elevado porcentaje de agua con electrolitos en disolución. Recordemos que el agua pura no es conductora de la electricidad, pero el agua con electrolitos disueltos (como, por ejemplo, sal) sí lo es. La grasa, en cambio, no contiene mucha agua y conduce peor la electricidad.

patente-1-s.jpgLo que hace una báscula de esas cuando te subes encima es mandar una pequeña corriente eléctrica a través de tu cuerpo. Tranquila, que no es suficiente para provocar daños. El polo donde apoyas tu pie izquierdo adquiere un potencial (voltaje) de un signo y el polo donde apoyas el pie derecho adquiere un potencial de signo contrario. El resultado es que tienes los pies conectados a los extremos de una pila: pasará corriente a través de tu cuerpo. Como la máquina sabe qué potencial (V) está aplicando en voltios, y puede medir qué corriente (I) está recibiendo, mediante la fórmula V=I·R (la famosa Ley de Ohm) puede saber cuál es la resistencia (o impedancia) de tu cuerpo. Esta resistencia está más o menos relacionada con la proporción de grasa que tengas en tu interior comparada con la proporción de músculo.

Los hombres y las mujeres almacenamos la grasa en sitios distintos, por lo que esto debe ser tenido en cuenta a la hora de hacer la medida. La principal fuente de error de estas medidas es la cantidad de agua que hayas bebido antes de hacerte la prueba (tu nivel de hidratación). Es un factor que no puede controlarse. Si estás más hidratada saldrá una mejor conductividad y por tanto menor porcentaje de grasa que si vas a la báscula con un poco de sed. Otra fuente de error es la cantidad de piel que apoyas sobre los electrodos, que puede influir en el resultado final. No es lo mismo que apoyes la punta del pulgar que el pie entero, pues cuanto mayor sea la superficie de contacto más corriente podrá pasar (siempre, recordemos, sin suponer un peligro).

No es necesario que sean los pies lo que apoyes en los electrodos: hay otras maquinitas que parecen más fáciles de usar:

patente-2.jpg

Para leer más:

1.- BIA , en la Wikipedia.
2.- Varios métodos de medida de la grasa corporal, en la Wikipedia.
3.- Patente sobre un nuevo dispositivo, más preciso, de medida del porcentaje de grasa corporal. (De ella he sacado las imágenes).
4.- La Ley de Ohm, un clásico de nuestra infancia :)

Desafío CPI: Logística

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Tenía que ocurrir, estimados lectores. Su furia bailonga por el planeta ha hecho que la cuenta de CPI haya alcanzado sus 3 Gigas con rapidez. ¡Y se lo agradezco!

Sé ya de al menos dos lectores que han intentado mandar sus vídeos y no lo han conseguido. Por ello, manden a partir de ahora sus vídeos a desafioCPI[arroba]Gmail[punto]com, donde seguiremos recibiéndolos.

Perdonen las molestias, y ¡que no paren los bailes!

PD: Tengo un montón de bailes recibidos que no he confirmado. Paciencia, por favor. Cuando haya confirmado todos lo diré aquí y si entonces alguien no ha recibido confirmación, que me dé un tirón de orejas.

Consultorio CPI: Retrovisores

Airos nos pregunta:

A las buenas,

Quiero enviaros una duda que me carcome acerca de los retrovisores interiores de los coches (obviando el hecho de que se llamen re-tro-vi-so-res, nombre digno de un fantástico aparato de ciencia-ficción instalado en alguna nave interplanetaria).

No comprendo como funciona el mecanismo de la palanquita anti deslumbramiento®. Al mover la palanca, el espejo simplemente se mueve, y pasa a devolvernos la imagen del propio techo, pero con la visión de la carretera que dejamos detrás superpuesta, ¿verdad?. No me entra en la cabeza. ¿Son dos espejos formando ángulo? ¿Cómo? ¿Por qué el techo refleja la carretera?, y encima de noche.

Gal y Leo, ambos dos, formulaban la pregunta en términos parecidos en un comentario:

Me ha hecho recordar una duda que tenía desde hace tiempo y es el por qué en los espejos retrovisores interiores de los coches se ven dos reflejos y es lo que se utiliza como “dispositivo antideslumbramiento del coche de detrás” (por si lleva las largas). Al mover la palanquita debajo del retrovisor se ve mucho más oscuro pero sigue habiendo un reflejo. ¿Es un doble reflejo con la explicación de esta entrada o hay algo distinto a la hora de fabricar el espejo retrovisor?

La respuesta está muy relacionada con el mecanismo descrito en la entrada de los reflejos múltiples en los espejos (ésta). Si no la han leído, les espero para cuando vuelvan. Si ya la han leído, prosigamos. Y si no la han leído y no les apetece hacerlo o no tienen tiempo, lo fundamental que hay que saber para lo que viene es que cuando la luz llega a un espejo normal no vemos uno sino varios reflejos: los dos principales son el de la luz que rebota directamente en el vidrio del espejo y el primer reflejo propiamente dicho, que atraviesa el vidrio, llega a la superficie plateada del fondo del espejo y vuelve a salir (éste es el reflejo principal de un espejo). Hay más reflejos, pero no son importantes para entender los retrovisores.

En efecto, el mecanismo de un espejo retrovisor de coche está basado en los múltiples reflejos que pueden verse cuando la superficie reflectante está cubierta por un cristal (un vidrio). Sin embargo, la gran diferencia entre un retrovisor y un espejo normal es que en el retrovisor el vidrio y la superficie reflectante no son paralelos. Ahí está el busilis de la cuestión. Veamos cómo funcionaría un retrovisor con la superficie reflectante paralela al vidrio, es decir, un retrovisor sin dispositivo “antideslumbramiento” (clic para ampliar):


Si el espejo tiene sus caras paralelas, veremos dos reflejos (no siempre bien distinguibles, como en el caso de los espejos normales) de las luces del coche de atrás.

Veamos ahora un esquema del funcionamiento de los retrovisores normales. Cuando es de día o si no nos molestan las luces del de atrás, llevaremos el retrovisor colocado de manera que el reflejo que vemos proviene de la superficie reflectante y no del vidrio (clic para ampliar):


Retrovisor en “modo normal”. Vemos el reflejo fuerte, proveniente de la superficie reflectante de la parte trasera.

En cambio, cuando es de noche y el de atrás nos molesta con las luces, giramos el espejo (clic) y pasamos a ver sólo el reflejo de la luz en el vidrio, que es mucho más débil, aunque nos sigue permitiendo ver la carretera y los coches (clic para ampliar):


Retrovisor en “modo antideslumbramiento”. Vemos el reflejo débil, proveniente del vidrio de la parte delantera.

Y no hay mucho más en el funcionamiento de los retrovisores, aunque a mí me encantó saber cómo funcionaban. Hay mucho ingenio suelto por ahí, y hay que disfrutarlo.

Actualización: Menea esta entrada si te apetece :)

Consultorio CPI: Astronautas a la intemperie

Dani nos pregunta:

Hola, me gusta mucho vuestro blog, con vuestro permiso lo he enlazado al mío, quería preguntar sobre las consecuencias sobre las personas del vacío, nuestra fuente de información sobre este tema son las pinículas sci-fi, pero claro, cada una da una versión distinta del tema. Por ejemplo en Atmósfera Cero a la gente le explota la cabeza, ¿por qué? ¿no deberían explotarles los pulmones?, en Desafío Total también les sucede algo extraño en la cabeza aunque no recuerdo si les llega a estallar o no y se les salen los ojos, finalmente en Horizonte Final uno de los astronautas también sale al espacio y sufre secuelas menos aparatosas aunque bastante graves, esta ultima casi parece la mas realista, pero no estoy seguro.

Creo que adquirir este conocimiento cumple perfectamente con el titulo de vuestra página, aunque quien sabe, quizás consiga terminar el rayo de vacío que estoy construyendo 😀 .

Saludos

En efecto, Dani, no es recomendable en absoluto salir en pelotas al Espacio (a no ser que se haga para tirarse un pedo y darnos un artículo :) )

Añadiendo a tu lista de películas, en una de James Bond meten a un tipo en una cámara de vacío y hacen bajar la presión hasta que el pobre estalla. En el otro lado del marcador de errores, Isaac Asimov, el gran Isaac Asimov, contaba en una de sus novelas de Lucky Starr, el Ranger del Espacio (gran serie de novelas) cómo era posible quitarse el casco de astronauta en Marte, durante unos segundos. Creo que una vez más gana Asimov.

Los peligros en el Espacio no son demasiados, pero son suficientes para no intentarlo en casa :) :

A)La exposición a la radiación. Si el astronauta sale y le está dando el sol de lleno, recibirá una buena dosis de rayos ultravioleta, X y gamma, a cual más dañino. En unos pocos segundos es difícil que sufra daños permanentes, sin embargo. La radiación es uno de los problemas gordos para las misiones tripuladas a Marte, en las que como mínimo los astronautas estarán un par de años sufriendo protonazos solares.

B) El frío. El Espacio está frío, y mucho. Si consiguiéramos estar perfectamente aislados del Sol y otras estrellas, la temperatura estará muy cerca de los 3 Kelvin, es decir, unos 270 grados centígrados bajo cero. Eso es mucho frío. Sin embargo, para un astronauta no significa la congelación inmediata, porque lo que te mata por congelación no es el frío que hace fuera sino el calor que tú pierdes. Y en el Espacio sólo hay una manera de perder calor: por radiación. Todo cuerpo a una temperatura por encima del cero absoluto emite fotones. Los fotones los asociamos a la luz, pero si un fotón tiene menos energía dejaremos de verlo. Los fotones que emitimos por radiación están en la banda del infrarrojo. El caso es que en la Tierra, si sales desnudo a la calle en un día invernal estarás perdiendo calor de tres formas distintas: por radiación, por conducción (el aire frío te quita calor “por contacto) (véase comentario de Omalaled) y por convección (el aire que calientas se va hacia arriba y llega aire frío a sustituirlo, que te enfría más). En el Espacio sólo uno de esos mecanismos está en funcionamiento. Además, el vacío es un gran aislante térmico, como bien saben los fabricantes de termos y de ventanas dobles con rotura del puente térmico. Es obvio que tarde o temprano (más tarde que temprano) la temperatura del astronauta bajará por debajo del umbral de la vida, pero antes de que eso ocurra se habrá muerto de otras cosas.

C) La ausencia de presión. Aquí llega lo duro. Si nos bajan la presión a cero, moriremos rápidamente. Rápidamente son un par de minutos, y la causa de la muerte será, sorprendentemente, la asfixia. Al bajar la presión a cero pasan varias cosas:

1.- El aire que tengamos en los pulmones saldrá disparado por nuestra boca. Si cometemos el error de contener la respiración nos causaremos daños en los delicadísimos tejidos pulmonares. Aunque no lleguen a explotar, los pulmones sufrirán desgarros. Todo buceador sabe que no debe contener la respiración mientras sube hacia la superficie. Pues esto es lo mismo, pero menos grave. La sobrepresión del aire en nuestros pulmones comparada con la del vacío (que es de una atmósfera) es la misma que la que tiene un buceador a diez metros de profundidad comparado con la superficie. Un buceador que ascienda desde doce metros (nada poco habitual, creo yo) conteniendo la respiración sufrirá más daños pulmonares que un astronauta lanzado al Espacio, si ninguno de los dos expulsa el aire de sus pulmones. No prueben ninguna de las dos, estimados lectores.

2.- La sangre NO hierve. Sí, todo líquido lanzado al Espacio hierve, pero la sangre está metida dentro de las arterias y venas y a una presión que oscila entre los 75 y los 120 mmHg (milímetros de mercurio: una atmósfera son 760 mmHg) por encima de la presión normal de una atmósfera (véase comentario de Ñita). A esa presión, la temperatura de ebullición del agua está en 46ºC, muy por encima de la que pueda alcanzar nuestro cuerpo (unos 37ºC), por lo que no habrá ebullición. Sí que herviría, por ejemplo, la saliva que tuviésemos en nuestra lengua o la lágrima que recubre nuestras córneas. Pero herviría a 37ºC, que es la temperatura a la que estaban. No nos quemarían al hervir.

3.- Los oídos nos harán ¡pop!. Si tenemos las trompas de Eustaquio taponadas podemos sufrir un desgarro del tímpano (desgarro que sería hacia fuera, no hacia dentro).

4.- El cuerpo NO explota. Sí es cierto que los gases internos se expanden y los líquidos perfunden los tejidos (edemas), pero nuestra piel es muy resistente a la tensión. Nos inflaríamos, pero no reventaríamos. Durante un vuelo en globo aerostático hasta las capas superiores de la atmósfera para batir el récord mundial de salto en paracaídas, a Joe Kittinger se le estropeó el sistema de presurización de su guante derecho. La mano se le hinchó hasta alcanzar más o menos el doble de su volumen (a 31000 metros la presión es una minúscula fracción de la que hay a nivel de tierra, y podríamos decir que sufrió una exposición de su mano al vacío), pero no reventó. Un par de horas después de su aterrizaje, la mano estaba perfecta de nuevo. En el centro espacial Johnson, en 1965, mientras se probaba la resistencia de los trajes al vacío, un empleado de la NASA se quedó encerrado en la cámara de vacío. La presión llegó a bajar hasta 1 psi (libra por pulgada cuadrada, más o menos seis centésimas de atmósfera). El accidentado perdió el conocimiento en unos 15 segundos, y recuerda que lo último que notó fue cómo la saliva hervía en su boca. A los 20 segundos se comenzó a subir de nuevo la presión de la cámara y el accidentado recuperó espontáneamente la consciencia. No le quedaron secuelas.


Salto desde 31.300 metros. Ahí es nada

El salto pueden verlo en este vídeo musical que nos apunta TheOm3ga (¡gracias!). Impresionante:

5.- Al bajar la presión, los gases disueltos en la sangre dejarán de estarlo, pues la solubilidad de un gas en un líquido aumenta con la presión. Esos gases formarán burbujas que pueden causarnos una trombosis, y también causarán mucho dolor en las articulaciones. Los buceadores también conocen a fondo este efecto. Sin embargo, tarda algo más en ocurrir de lo que tardaríamos en perder el conocimiento por falta de oxígeno.

Así que si lanzas un astronauta desnudo al Espacio y lo recuperas antes de un minuto, muy probablemente no le pasará nada irreversible. El principal problema al que se enfrenta es la falta de oxígeno en el cerebro (anoxia).

Como siempre que me interno por terra incognita, ruego ayuda para correcciones/ampliaciones de nuestros amigos buceadores y médicos. Gracias por adelantado.

Nota: Justo antes de darle al botón de publicar encuentro que Sergio ya ha tratado este mismo tema de forma magistral en su estupendo blog. Además, las fuentes de información que hemos usado son parecidas. Dígolo por si les interesa ver otro enfoque del mismo tema.

Nota 2: Como bien me recuerdan en los comentarios, también se habló del tema en el Foro CPI.

Nota 3: ¡Menea esta entrada si te apetece!

Para saber más:

1.- Temperatura en el Espacio , de la NASA.

2.- Perdiendo calor en el Espacio y Transmisión de calor, del imprescindible Malaciencia.

3.- Vacío exterior, en la Wikipedia.

4.- Exploding body in vacuum .

5.- A human body in a vacuum , de la NASA, con las historias sobre las despresurizaciones.

6.- Human exposure to vacuum .

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