lunes, 13 de noviembre de 2017

`Oumuamua

Charla para la Fundación CIENTEC.
14 de noviembre de 2017.
Restaurante Tin-Jo, San José

19 horas.
Entrada libre, pero confirme asistencia a la presentación del Lunario 2018.



En 1953, cuando estaba en la Escuela República de Colombia, en Naranjo de Alajuela, si usted me hubiese preguntado por el Sistema Solar, posiblemente contestaría que lo forman el Sol, Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno, y de seguro  incluiría a Plutón, ya que fue descubierto en 1930.
Ahora pienso en la Luna, y le confieso que en esa época no creo que haya podido identificar algunas de las características que le conocemos ahora.

Es posible que ya hubiese adquirido la noción de "satélite" (natural, desde luego, porque el Sputnik 1 fue lanzado hasta el 4 de octubre de 1957).
Y entonces "Selene" seguro si quedó bien ubicada como el satélite natural de la Tierra. 
Mi educación astronómica por esos días, debió alcanzar hasta los cuatro satélites galileanos de Júpiter y posiblemente "Titán" de Saturno.

Es lamentable que aún se enseñe en algunas instituciones educativas, que el Sistema Solar es solo eso, fijándole una frontera tácita muy reducida. 
Espero que les aclaren que esto es solo una parte importante de lo más cercano a la estrella del sistema; el Sol.
Si a sus hijos o nietos no se lo están enseñando, ¡reclame!


No recuerdo cuando "asteroides", "cometas", "meteoroides" (y meteoros), se integraron a mis conocimientos sobre cuerpos menores del Sistema Solar, quizás durante mi estadía en el Colegio de Naranjo, por 1957.
Lo importante es tener claro que un sistema estelar como el del Sol, está constituido por un amplio conjunto de objetos, de diversas características físicas y orbitales, distribuidos en una extensa región dominada por la estrella, h
asta donde su influencia gravitatoria sea suficiente.
Como sabemos, la gravedad disminuye con el inverso cuadrado de la distancia. En la realidad, la atracción gravitatoria de la estrella alcanza hasta puntos muy lejanos, donde inicia el espacio interestelar y comienza poco a poco a notarse la influencia gravitatoria de una estrella cercana.


Los cuerpos menores del Sistema solar; objetos trans-neptunianos y la región del reservorio de cometas; la llamada "Banda de Kuiper", se integraron ya en mi etapa de profesor universitario, quizás durante la última pasada del Cometa de Halley, en 1985.

Por un tiempo tuve claro que todo lo que había hasta el límite externo de la Banda de Kuiper, estaba fatalmente ligado al Sol. 
Entonces cualquier objeto nuevo que observáramos pertenecía indudablemente a la esfera de influencia de la estrella. 
Quizás pensaba que nada podía venir de afuera, excepto desde luego la radiación cósmica y la luz de estrellas, nebulosas y galaxias distantes

La hipotética "Nube de Oort", como una región tridimensional con una frontera con alguna simetría esférica, señalando ahora sí definitivamente el límite de la influencia del Sol, digamos que la incluí en mi repertorio de conceptos como por el año 2000.
Esto me ayudó a darle un poquito de lógica y belleza al modelo. 
-Todas las estrellas seguro tenían un equivalente a la Nube de Oort.
-Los nuevos cometas podrían entonces provenir casi en cualquier dirección, puesto que esta región de núcleos cometarios rodea la estrella por todos lados.


Bueno, los "planetas enanos", con el descubrimiento de "Eris" y la nueva caracterización de Plutón y de "Ceres", se produjo a partir del 2006. 
Esto agregó más objetos y extensión a mi modelo del Sistema Solar.
Y ha seguido en años recientes con el descubrimiento de "Haumea" y "Makemake", además de otros cuerpos distantes del Sol, como: Quaoar, Sedna, Orcus, etc.


Sin embargo, en los primeros días de noviembre de 2017, llega la noticia de un objeto, que por la excentricidad de su órbita (e=1,2), su trayectoria hiperbólica, la inclinación respecto a la eclíptica y algunas características físico-químicas, "se puede suponer que es un objeto que no pertenecía originalmente al Sistema Solar".
Posiblemente proceda de alguna estrella vecina y fue atrapado por la gravitación del Sol y de sus planetas mayores.




C/2017 U1 ------------ A/2017 U1

Primeramente se  consideró que podía ser un cometa (el núcleo), pero posteriormente, al no observarle "coma", ni "cola", cambiamos a un asteroide.

Pero las investigaciones que se realizan ahora mismo, especialmente relacionadas con su alta velocidad, concluyen que este objeto posiblemente no proviene del espacio interestelar cercano.
No se puede asociar a ninguna de las estrellas cercanas, como Próxima Centauri.

La Unión astronómica Internacional asesorada por otras instituciones ya le puso nombre.

  • Es un objeto del espacio interestelar (I)
  • Proveniente de alguna estrella quizás no muy cercana (`Ou)
  • Es el primero que se observa e identifica (mua).
    El doble mua es para enfatizar.
    Por eso se le asign
    ado este nombre: 

1I A2017 U1`Oumuamua 

(http://www.skyandtelescope.com/astronomy-news/update-on-interstellar-object-oumuamua/)
Representación artística.

¿Será un asteroide, o un viejo y gastado núcleo de cometa?

¿No proviene de Próxima Centauri, ni de otra estrella cercana?


¿No es un veterano cuerpo de la Nube de Oort, ni de la Banda de Kuiper?


¡Solo más investigación y observaciones lo podrán decidir!

sábado, 11 de noviembre de 2017

Lluvia de meteoros Leónidas

Jueves 16 y viernes 17 de noviembre, de medianoche hasta poco antes de inicio del crepúsculo matutino (04:00).
Podrá ver unos 8 a 10 meteoros por hora, provenientes de un sitio con fondo estelar en la constelación Leo, donde está la radiante. (http://meteorshowersonline.com/leonids.html)

Con la ventaja de que el máximo de la lluvia ocurre poco antes de la fecha de luna nueva, y aunque ésta está en el cielo, el área del limbo iluminado es muy pequeño y prácticamente su luz no interferirá con la observación de meteoros.
Lo que si afectará, como usted ya sabe, son las luces del alumbrado público, (evítelas). 
La muy probable nubosidad, omnipresente en esta temporada, será un factor importante, que afectará desfavorablemente las observaciones

Estos meteoros "leónidos" provienen de residuos dejados por el cometa Tempel-Tuttle:

https://en.wikipedia.org/wiki/55P/Tempel%E2%80%93Tuttle.

Stellarium


jueves, 26 de octubre de 2017

Descripción de una carrera en Física:

Descripción de una carrera en Física        
Charla para estudiantes de X. Colegio de Naranjo
                             
José Alberto Villalobos
Físico

 Se trata de una formación específica en un campo de la ciencia, la Física.
Esto involucra una formación fuerte en matemática y una especialización en física básica de nivel universitario.

(Mecánica, Termodinámica, Electromagnetismo, Partículas, Mecánica cuántica, Relatividad, y Física experimental).
 https://en.wikipedia.org/wiki/Physics



 Debe tener conocimientos básicos de
Geología,
Química y
Computación,
y dependiendo de la especialidad, también Biología






Se recomienda que sea un excelente matemático, al menos en ciertos campos.



Perfil profesional:
El graduado con una maestría que se puede obtener en la Universidad de Costa Rica, estará capacitado para realizar investigación  y docencia en los mercados laborales descritos abajo.
Puede trabajar con grupos de ingenieros y/o médicos en centros investigación y de salud.









Mercados laborales:
•En Costa Rica hay posibilidades de trabajar en: Instituto Meteorológico Nacional, Instituto Costarricense de Electricidad, Hospitales, Instituto Tecnológico, Universidad Nacional, Universidad de Costa Rica, Intel.
•En el extranjero hay posibilidades de trabajo en: Universidades, centros de Investigación, empresa privada.

En el colegio el estudiante requiere haber desarrollado un gusto y habilidad por la matemática, la ciencia básica, la investigación y la lectura.
Siempre es posible nivelar deficiencias, pero si ha aprovechado bien sus 11 o 12 años de escuela y colegio, posiblemente no tendrá problemas

 Cursos a nivel de bachillerato y maestría:
•Nivelación en Física general con laboratorios (4 o 5 cursos)
•Matemática desde álgebra, cálculos, ecuaciones diferenciales, variable compleja, y unos 5 o 6 cursos especializados de métodos matemáticos.
•Unos dos o tres cursos de programación.
•Debe dominar un idioma extranjero (inglés, alemán, francés) debido al uso de libros de textos y a la revistas de investigación que necesita leer.
•Electivas de Química, Biología, Geología.



A la maestría (posgrado) se puede ingresar con un título de bachiller universitario en matemática, o ingeniería, pero debe invertir alrededor de dos años en nivelación.

Si se sigue al doctorado los cursos son unos 3 o 4 de métodos matemáticos, cursos de la especialidad elegida, proyecto de investigación y tesis.
Hay posibilidad de conseguir becas para estudiar en universidades extranjeras.


Particularidades:
Es una carrera de tiempo completo (4 años para el bachillerato + 2 años para la maestría). Se puede trabajar desde el principio o a la mitad, pero tenga presente que esto alargará el tiempo.
Algunos cursos, especialmente los de años superiores solo tienen un grupo (un solo horario).

El estudio es exigente, pero siempre hay tiempo para un poco de deportes y actividades sociales.

El trabajo puede ser de oficina, en laboratorios de investigación, o en el campo, depende de cómo sea la empresa que lo contrate.
Como en la mayoría de los trabajos, tiempo completo  son 8 horas diarias de lunes a viernes.
Normalmente no se trabaja sábado ni domingo, pero eso y el horario diario depende de las necesidades de la institución y de su contrato.
Vacaciones un mes, como todo trabajador.
Puede que algunas instituciones solo lo contraten por tiempo parcial, eso depende del mercado laboral y de las necesidades de la empresa.

Para iniciar el suedo anda cerca de un Mega.


Mis blogs:


http://fisica1011tutor.blogspot.com/
http://astronomia10norte.blogspot.com/
http://mariposa4363.blogspot.com/
http://astrovilla2000.blogspot.com/
http://cienciaiyiicr.blogspot.com/
http://matecr.blogspot.com/



domingo, 22 de octubre de 2017

Prueba de Física 2017 (observaciones y posible solución). Parte III: Preguntas 41 a 60

El propósito de la presente entrada es proporcionar un poco de ayuda al estudiante (y de paso al docente de física), mostrándole un solucionario comentado.
Incluyo no solo la elaboración de las  respuestas, sino observaciones sobre la confección misma de algunas preguntas. 

Las preguntas fueron tomadas de la publicación Práctica de Física para el examen de Bachillerato 2017. Fascículo 5
Publicado en el diario La Nación
(Material proporcionado por el Ministerio de Educación Pública. Dirección de
G
estión y Evaluación de la Calidad).


41.
E= (densidad)gV
780=(1400)V
V= 0,0569 
m3

[C]


42.
6x10-10=9x109(2x10-8)q/(5x10-2)2
q= 8,3x10-15 C
[C]




43.
¡Esencialmente la misma pregunta, la diferencia
es matemática, pero esto es un examen de física!



20,5= 9x109(-4,55)2/r2=
r= 9,53x104 m
[B]

44.
El campo eléctrico varía inverso cuadrado de la
distancia, si esta se triplica, el campo se reduce
a 1/9 de su valor original.

[A]

45.
¿Que tiene que ver "el televisor" en esta pregunta?
Se supone que se analizan solo cargas puntuales.

7,0x107= (9x109)q/(0,5)2
q= 1,9x10-3 C
[C]
¡ojo solo 2 cifras significativas!

46.
Redacción:"Si se duplica la corriente, la misma
carga se transporta en un tiempo...
"

q= I x t
la mitad del original
[C]






47.
¡Pero evalúa dos veces el mismo concepto!
Lo está convirtiendo en un problema matemático.
Y trivial, no para la supuesta categoría de esta
prueba
.


I= q x t     I´=(3q/2) x t
I´= 3I/2
[A]

48
http://ffden-2.phys.uaf.edu/113.web.stuff/travis/what_is.html
[D]



49.
V= IR= (2,40)(50,0)= 120 V
[D]

50.
Conexión en serie
Las luces de navidad denominadas "series",
generalmente tienen grupos "en paralelo",
para poderlos alimentar con el mismo voltaje.

Posiblemente las luces de navidad nunca se
conectan a una batería de 12 V. ¿En que ayuda
la referencia?

I= V(R)=12/(50 x 70)=
I= 3,4x10-3 A
[C]

51.
(1/4 + 1/4)-1 + 2= 4
(1/4 + 1/4)-1 = 2

V=IR= 0,70(2)= 1,4 V 
[B]

Esta operación se hace muy simple con calculadora,
usando la tecla [1/x]. 

Pero desde luego manejando "muy bien" el
concepto de conexiones en serie y en paralelo.
Requiere práctica y habilidad, ¡como en todo 
lo que hacemos!

52.
Regla de la mano derecha.

"Pulgar dela mano derecha en dirección de la 

corriente; la curva que representa la dirección 

del campo (con lo dedos curvados) es la A".
B= u0 I/2(pi)r= 
1,67x10-6 T
[A]
¡Ojo, la dirección del campo magnético no es
hacia A (no es radial), es en la dirección
sugerida por la curva A!


53.
¡Nivel de dificultad de Escuela! Al menos podría
eliminar de la figura la normal y el rayo reflejado.
¿Será que el propósito de esta prueba es "decir
que se hizo", pero al mismo tiempo "provocar
artificialmente una buena promoción"?

Yo pensaba que era una valoración de los
conocimientos de física a un nivel algo cercano
a los buenos estándares internacionales.
Bueno supongo que responde a la calidad de
la docencia.

40 grados
[A]



54.
https://es.wikipedia.org/wiki/Reflexi%C3%B3n_
interna_total

La redacción debe mejorarse para especificar (no solo con la figura) que el rayo continúa paralelo a las superficie de separación de medios.
¡En óptica SE SABE que los ángulo se miden respecto a la normal!

Otro regalo.
Ángulo beta 
[B]

55.
Se supone que de la figura concluimos que es un prisma 45-45-90 y que el rayo incidente llega perpendicular a la superficie.
Reflexión interna total
[C]





56.
¡En la práctica es mejor sacudir la cuerda Este-Oeste (en vez de arriba-abajo), especialmente si la cuerda está horizontalmente en el piso; así se amortigua menos la vibración! ¿Solo se producirá media vibración, porque el piso estorba?
¿Qués sentido tiene cambiar norte-Sur a Sur-norte (cuerda, resorte)? ¿Cree que está evaluando algo importante?
cuerda: transversales; resorte: longitudinales.
[C]

57.
De nuevo de nivel de primaria. 

Cada 35, tiempo (periodo)
altura de 1 m, mitad de la amplitud.
[A]




58.
v = (lambda)f =(lambda)/T
0,50= (lambda)/3,0
lambda= 1,5 m
[B]




59.
v= (13,4 m)(1129 Hz)= 15129 m/s
T=1/1129 Hz = 0,0008856 s
[A]


60.
Relatividad galileana; movimiento realtivo; !PROBLEMA 6 DE ESTE EXAMEN!
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/relmot.html
"La afirmación III no es exclusiva de la física moderna, se enseña y aplica mucho en física clásica"

Solo la afirmación II es del ámbito reducido de la física moderna.

No hay respuesta correcta.


xx

viernes, 20 de octubre de 2017

Prueba de Física 2017 (observaciones y posible solución). Parte II: Preguntas 21 a 40

El propósito de la presente entrada es proporcionar un poco de ayuda al estudiante (y de paso al docente de física), mostrándole un solucionario comentado.
Incluyo no solo la elaboración de las  respuestas, sino observaciones sobre la confección misma de algunas preguntas. 

Las preguntas fueron tomadas de la publicación Práctica de Física para el examen de Bachillerato 2017. Fascículo 5
Publicado en el diario La Nación
(Material proporcionado por el Ministerio de Educación Pública. Dirección de Gestión y Evaluación de la Calidad).


21.
F = GMm/r2                       
F´= GMm/(3r)2 = GMm/9r2 = (1/9)GMm/r2

F´= F/9
[B]
22.
"A mayor distancia del centro de atracción,
mayor periodo (=menor velocidad tangencial),
igual que los planetas respecto al Sol (Tercera
ley de Kepler)".
O si le parece:
GMm/r2 = mv2/r, entonces   GM/r = v2
[A]

23.
¡Igual a la 21; que trivialidad en una prueba
de conocimientos! pero así de regalo es el
examen real. Entonces 1/9.

2,45 /9 = 0,272 m/s2
[D]

24.
Es mejor razonarlo y no hacerlo con números
al principio.
g= GM/R2           g/2= GM/r2
(1/2) GM/R2= GM/r2   r2 = 2R2
Entonces r = (raiz de 2)R = 

1,4142(6,337x106 m = 9,02x106 m
[A]

25.
E.C.=10(70)2/2

E.P.= (1/2)[10(70)2/2] = 1,2 x103 J.
Ojo, ¡cifras significativas!
12250 J
[C]

26.
W= 1,5x102 (9,8)(8)=

P= W/t; t= W/P= 14,7 s
t= 15 s
[D]
27.
¡Asegúrese que la funciones trigonométricas
estén en grados (Deg)!
W=(200)(cos20)(20)=
3,76x103 J
[C]
¡el trabajo hecho por el caballo, sobre el saco!

28.
Wneto = E.C.f E.C.i =
(1/2)(0,00640)(395)2=

W= 499 J
[B]

29.
¡Pero no se da cuenta que el enunciado III es
esencialmente el mismo que el I.
De nuevo una preguntan trivial, de esas para
regalar puntaje y tener buena promoción!

Que abundan en este tipo de exámenes.

https://en.wikipedia.org/wiki/Conservative_force

Solo I y III.
[C]

30.
Como hay conservación de la energía mecánica;
E.Pi = E.C.f  
También puede interpretarlo (¡matemáticamente!) como una caída libre
v= 9,4 m/s
[C]
33.
https://es.wikipedia.org/wiki/Efecto_invernadero
[B]


34.
¡Más trivial no pudo haber sido! Será para regalar puntaje

m(7,2)+ m(0)= m(5,4) + m(v)

v= 1,8 m/s (oeste)
[C]
35.
(15)(5)+ 12(-3,5)=15(-3)+ 12(v)
v= 6,5 m/s
[C]

36.
¡Más trivial no pudo haber sido. Es casi
pedirle que ponga la fórmula (que le dan) en prosa!


p=(densidad)(g)h
menor
[A]
37.
p=  p0 + (densidad)(g)(h)

(1000)(9,8)(4)= 39,2x104 Pa
[C]




38.
P1=F1/3A = F2/A= p2
F1= 3F2   
F2= F1/3= 600/3 = 200 N
[B]