El Efecto Coriolis 1: Velocidad Linear vs. Velocidad angular

A todos nos han dicho que las borrascas giran en sentido antihorario en el hemisferio norte y en horario en el hemisferio sur, o que el agua se cuela por el sumidero girando en diferente dirección dependiendo de si estamos en Europa o en Australia. Este efecto, a veces mal llamado fuerza, es conocido como EFECTO CORIOLIS, en honor al descubridor del mismo.

Muchos ahora mismo sabréis por qué efecto y no fuerza otros ni os habréis planteado que existen diferencias entre ambos conceptos, pues bien, según la wikipedia "Se le llama fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento o de reposo de un cuerpo, es decir, de imprimirle una aceleración modificando la velocidad, la dirección o el sentido de su movimiento."
Alguno ahora pensará entonces que realmente es una fuerza porque el agua va en línea recta y empieza a girar. En verdad ese movimiento es relativo, es decir, si la tierra estuviese quieta no se observaría ningún cambio en el movimiento, es lo mismo que la fuerza centrífuga que no es una fuerza sino la conservación de una velocidad (o del momento lineal para los más experimentados).

¿Entonces por qué narices giran? Para explicar este fenómeno hay que explicar la diferencia entre velocidad lineal y velocidad angular. La velocidad lineal es la del velocímetro del coche, son los kilómetros que se recorren en una hora o lo metros por segundo. La velocidad angular es una velocidad que se puede medir en los cuerpos que giran y consiste en el número de vueltas por minuto (como los motores o los antiguos discos de vinilo). El ejemplo del disco de vinilo es muy ilustrativo. Si tomamos un disco de vinilo de 45rpm (revoluciones por minuto) sabemos que da 45 vueltas en un minuto, esa es su velocidad angular pero ¿cuál será su velocidad linear? Pues la realidad es que la velocidad linear dependerá de la posición del disco en la que nos encontremos. ¡En el exterior del disco la velocidad linear será mucho mayor que en el interior! Es muy sencillo de explicar, imaginemos que la circunferencia del disco fuese por ejemplo 40 centímetros y que donde se acaban los surcos del disco la circunferencia es de 10 centímetros justo en el pincho en el que se introduce para hacerlo girar. Cuando el tocadiscos empieza a girar a 45rpm la velocidad linear que recorre el exterior del disco es 45rpm x 40cm = 1800 centímetros por minuto o lo que algo más de 1km/hora. Sin embargo en el centro que ha girado 45 veces por minuto igualmente la distancia recorrida es 45rpm x 10cm = 450 centímetros a la hora, cuatro veces menos, igual que la longitud del radio es 4 veces menor.

Los números 40 y 10 no son arbitrarios porque 40000km es la circunferencia de la tierra en el ecuador.

Continuará...

La realidad de las FPU 2007-2008

Hace ya tiempo que no escribo nada. Las razones son varias, el tiempo me ha acechado desde Marzo para finalizar y leer la tesina a la vez que hacía los cursos de doctorado, además he estado en el extranjero dos semanas trabajando en un futuro e hipotético proyecto.

Todo esto gratis. Sí señor, gratis. Gratis porque a día de hoy el ministerio de innovación con el que tanto se le ha hinchado la panza al gobierno no ha resuelto ni una sola beca de investigación. Pero lo mejor de todo es que se van a resolver la semana que viene, eso dijeron la semana pasada, y la anterior, por lo visto esta semana también toca que sea la que viene. Lo bueno de esto es que siempre ves la resolución de cerca, muy cerca como si la tocases, sobre todo para que te digan que no te la dan, lo que no sé a estas alturas si no va a ser lo mejor, porque como tarden tanto en pagar como en concederla vamos a vernos jodidos.

A todo esto la mistra prometió una subida sustancial de las becas, que según ellos van a cumplir aumentando este año a 1200 y 1300 las cantidades. Esto no se lo cree ni el papa aunque lo juren por Dios.

Ahh, por cierto. ayer estuve de celebración, hace ya un año que me licencié y estoy aquí haciendo el pardillo confiando aún en la posibilidad de que el gobierno cumpla con su palabra, aunque eso signifique tener un no definitivo.

¿Por qué se forman las pelusas?

Casi todos hemos barrido alguna vez, y la mayoría lo hacemos a menudo. Los que no lo hacen, sin embargo, ya han descubierto que las pelusas pueden crecer, aparentemente, hasta el infinito. ¿Pero de qué están hechas y porqué se forman?

Se llama fuerza a cualquier acción o influencia capaz de modificar el estado de movimiento de un cuerpo. En la naturaleza existen varios tipos de fuerzas, algunas las hemos observado todos como son la fuerza de la gravedad y la fuerza magnética. Otras fuerzas somos menos conscientes de que existen como las fuerzas eléctricas, aunque todos hemos experimentado las fuerzas llamadas "electrostáticas" al frotarnos un globo en el jersey para después observar como se nos levanta el pelo al acercar el globo. Y existen otras dos fuerzas, que aunque importantísimas, no somos conscientes de su existencia como son la fuerza nuclear débil y nuclear fuerte.

Sabemos desde muy pequeños que los polos iguales de un imán se repelen al igual que se repelen las cargas del mismos signo (positiva + y negativa -) de una pila, y que por el contrario los polos y cargas opuestos se atraen. Pues en definitiva esto es lo que forma una pelusa.

Los cuerpos pequeños, estrechos o muy finos suelen acumular electrones, o cargas negativas, en su exterior. Extos electrones quedan muy sueltos y se comparten de manera muy fácil. El ejemplo del globo es más que útil, al frotar el globo con un jersey lo único que hacemos es transferir por fricción ciertos electrones de la suoperficie fibrosa del jersey al globo, de forma que queda bastante cargado negativamente y es capaz de atraer a cuerpos cargados positivamente, y si estos son ligeros además los moverá puesto que vencerá a la ley de la gravedad, como ocurre al acercárnoslo al pelo.

Con las pelusas pasa lo mismo pero de forma no provocada. Día a día se nos cae pelo, aproximadamente unos 80 o 90 cabellos al día. El pelo es muy fino y por lo tanto sitúa parte de su carga eléctrica negativa en el exterior. El polvo en general está compuesto por partículas minerales y orgánicas finísimas que por supuesto también acumulan electrones a su alrededor. Factores externos como la luz del Sol, el rozamiento de los pasos o una pequeña corriente de aire pueden hacer que los electrones circulen de unos cuerpos a otros dejando algunos cargados negativamente (los que reciben electrones) y otros positivamente (los que los dan) esto hace que se atraigan los pelos y partículas de polvo y formen pelusas. Evidentemente la atracción es muy débil, mucho más que en el caso del globo y muchísimo más que en el caso de las moléculas (que no son más que átomos unidos por fuerzas eléctricas). Pero al fin y al cabo unidas.

Como conclusión final, no existirán pelusas en los lugares deshabitados puesto que el componente principal de la pelusa es, como su nombre indica, el pelo que aglutina las partículas de polvo a su alrededor dando como resultado ese aspecto enmarañado. En una casa no habitada sólo habrá polvo.

¿Cómo funciona un detector de metales?

Antes de comenzar me gustaría pedir perdón por lo abandonado del blog. He estado bastante ajetreado estos meses y me ha sido difícil encontrar tiempo para escribir. No obstante apenas había preguntas con lo cual he tenido escusa.

También me gustaría comentar que pese a que tengo otras preguntas pendientes voy a comenzar a responder esta pregunta porque me parece sumamente interesante aunque quizá complicado de explicar para todos.

Como en cada artículo, antes de nada vamos a aclarar una serie de conceptos para facilitar la comprensión. No voy a explicar el porqué, ya que no tiene sentido, pero os voy a recordar a todos tres temas fundamentales:

a) Toda corriente eléctrica genera un campo magnético, es decir, la "electricidad" (o sea, los electrones en movimiento) cuando fluye por el cable genera un campo magnético. Si alguien no lo cree puede construir fácilmente un electroimán en su casa: basta con enrollar un cable alrededor de un clavo y conectar cada uno de los extremos de este cable a uno de los dos polos de la pila. Después de ello comprobaras que mientras el cable está conectado a la pila el clavo se comporta como un imán.
b) Viceversa, es decir si movemos un imán (campo magnético) alrededor de un cable conseguiremos mover los electrones de ese cable, es decir, producir electricidad. Casi todos recordamos aquellas dinamos de bicicleta, pues funcionan exactamente así, cuando la rueda de la dinamo giraba al ser pegada a la rueda de la bici hacía girar una bobina de cable alrededor de un imán y ¡TA CHAAAAAAN! la bombilla luce.
c) Es muy importante conocer que los metales son buenos conductores de la electricidad como norma general y además todos tienen comportamiento magnético aunque no todos por igual, eso es cierto. Existen tres tipos de magnetismo:
-El ferromagnetismo (y antiferromagnetismo) este tipo de magnetismo es el más "potente" y es el que tienen los metales que son atraídos por un imán, es decir el hierro, el cobalto y el níquel. También lo tienen algunos minerales como la magnetita, la goethita, la hematites...
-El diamagnetismo que es una propiedad consistente en repeler el campo magnético, ya sea polo norte o sur. Este tipo de magnetismo lo presenta el oro por ejemplo.
-El paramagnetismo se parece al ferromagnetismo pero es mucho más débil. Metales como el aluminio o el wolframio son paramagnéticos.

Con estos datos es realmente fácil entender cómo funciona un detector de metales. un detector de metales corriente es tan sólo una bobina de cable (como la del electroimán casero con nuestro cable) por la que se hace pasar la electricidad. Al ocurrir esto se genera un campo magnético. Este campo magnético atrae a los materiales ferromagnéticos, repele a los antiferromagnéticos y a los diamagnéticos y atrae aunque de una forma más sutil a los paramagnéticos. Cuando el detector "nota" que el campo magnético que genera produce uno de estos efectos pita.

Y entonces, ¿por qué en el supermercado no pitan las llaves o las monedas? Muy sencillo, el detector de metales de los supermercados y de las tiendas está preparado para pitar sólo si se encuentra con una respuesta determinada al campo magnético. Como ya hemos dicho existen distintos tipos de magnetismo y no sólo eso sino que dentro de cada tipo de magnetismo no todos los materiales ferromagnéticos tienen la misma propiedad (es decir unos son atraídos más que otros por un imán). Las etiquetas de los supermercados o tiendas con detector de metales llevan una aleación especial que produce una respuesta magnética concreta que es diferente a la que producen las llaves o las monedas, por eso sólo pitan cuando robas algo de la tienda, o cuando por casualidad alguna parte de tu vestimenta lleva algo de esa aleación metálica u otra aleación que presenta una respuesta al campo magnético similar. En los aeropuertos fijan qué metales debe o no reconocer el detector y los cambian dependiendo del día, por ejemplo, a mí, en barajas un día nos pitaban las botas a todos los pasajeros dos días después a ninguno.

Le elctricidad procedente de la química

Este tema puede ser bastante complejo para todos los lectores que carezcan de una base científica puesto que antes de saber como funciona una pila hay que saber muchas cosas. Por ejemplo qué es exactamente la corriente eléctrica. La corriente eléctrica es tan simple como un flujo de electrones que se mueven de un extremo a otro de un cable. Ahora bien, de poco nos sirve saber esto si no sabemos qué es un electrón.

Explicar los elementos que componen un átomo es muy difícil, de hecho se han invertido y se invierten en la actualidad millones de euros para conocer mejor todas las posibles partículas que componen la materia. Pero para entender este tema no se necesitan más que unas mínimas nociones muy clásicas sobre lo que es un átomo y un electrón. Una explicación clásica del átomo es la de Rutherford, y aunque se sabe que no es la correcta, es perfectamente válida para explicar este tema. Rutherford elaboró en el año 1911 una teoría sobre el átomo en el que decía que la mayor parte de la masa se concentraba en un núcleo mientras que unas partículas muchísimo menos masivas orbitaban alrededor de él, exactamente igual a como giran los planetas alrededor del Sol, con la diferencia que en vez de fuerza de gravedad aquí existen fuerzas eléctricas de polos opuestos. En concreto estas partículas de pequeña masa cargadas negativamente se les llamó electrones. Los electrones además tienen en general la capacidad de moverse de unos átomos a otros según las circunstancias de forma que una zona queda cargada negativamente (es decir el lugar donde van todos los electrones) y otra positivamente (el lugar de donde se han ido los electrones) por ejemplo si froto un globo contra un jersey los electrones se van del jersey al globo y este queda cargado de forma que es capaz de erizar nuestro pelo. También los rayos son una manifestación de que una parte ha quedado cargada positivamente y otra negativamente y los electrones se desplazan de un lado a otro.

Además para acceder al funcionamiento de una pila hay que tener unas pequeñas nociones sobre química. No contaré más que lo estrictamente necesario, ya que no hace falta más. La sal común, la de las comidas, tiene como fórmula NaCl y no es más que una de las múltiples sales que existen en la naturaleza. Muchas de estas sales se disuelven en agua como lo hace la sal común y cuando se disuelven se separan en iones. Un ion no es más que un átomo o molécula cargada eléctricamente, es decir cuando la sal se disuelve se separan sus átomos pero uno de los dos átomos se lleva electrones de más y el otro de menos de forma que uno de estos átomos queda cargado positivamente mientras que el otro queda cargado negativamente, y por lo tanto puede ser atraído o repelido por zona que estén cargadas con signo contrario o idéntico respectivamente. Es decir si sometemos a esa partícula cargada por ejemplo negativamente a una positiva esa partícula se moverán y creará una corriente eléctrica.

Por último hace falta aclarar un último concepto que es el de diferencia de potencial o voltaje. Una partícula cargada negativamente se va a sentir atraída por otra cargada positivamente, pero también por una partícula no cargada ya que ambas partículas tienden a igualarse en carga para que sea todo más estable, es decir, prefieren estar las dos partículas un poco cargadas que una mucho y la otra nada. Para mantener una corriente eléctrica necesitamos mantener una diferencia de potencial, es decir, que uno de los dos electrodos o polos de la pila estén cargados positiva o negativamente, cuanta mayor sea la diferencia de potencial más "ganas" tendrán de ir los electrones de un polo a otro. una pila normal genera 1,5 voltios es decir tiene una diferencia de potencial pequeña mientras que la electricidad de casa son 220 voltios y la de los cables de alta tensión supera a veces los 20000 voltios. Hay que tener en cuenta que el voltaje no es lo mismo que la energía, ya que se puede conseguir energía grande con voltaje pequeño pero hay que decir que la energía es directamente proporcional al voltaje, a la intensidad (número de electrones que pasan por, por ejemplo el filamento de una bombilla) y al tiempo, es decir que es más fácil producir más energía con altos voltajes.

Parece entonces con todo esto que crear electricidad a partir de modelos químicos es bastante sencillo, basta con utilizar las sustancias adecuadas y colocarlas de la forma correcta. Un ejemplo, que he tomado de la web El rincón de la ciencia, no es muy eficiente para producir electricidad pero que al fin y al cabo la produce, y se puede hacer en casa. Tan sólo hay que coger un trozo de tubería de cobre (o una de las antiguas rubias) y conectarla con un cable a un voltímetro (para comprobar que existe electricidad y flujo de electrones) y en el otro extremo conectar un sacapuntas metálico (generalmente son de magnesio, si no esta hecho de este metal no funcionará) e introducir la tubería y el sacapuntas en vinagre. El vinagre es capaz de disolver parte del magnesio que hay en el sacapuntas pero lo disuelve en forma de ion cargado positivamente, de forma que el sacapuntas queda cargado negativamente (ya que los electrones se quedan en el sacapuntas) si embargo el vinagre no es capaz de disolver al cobre de forma que este queda como está así que los electrones viajarán por el cable para intentar igualar la diferencia de potencial.

Si en vez de tomar este experimento casero lo hacemos un poco más profesional y tomamos un electrodo de cobre sumergido en una disolución apropiada (como sulfato de cobre) y el otro de zinc sumergido en sulfato de zinc y ambas soluciones conectadas por un algodón, entonces hemos formado una de las pilas más famosas la pila de Daniell (o sea, mi pila, jejeje). El funcionamiento es el mismo pero si se me permite decirlo así, es más profesional. El zinc del electrolito tiende a disolverse en la solución de sulfato de zinc dejando electrones libres, mientras que el cobre de la disolución tiende a precipitar (es decir salirse de la disolución y depositarse sobre el electrolito) siempre que alguien le proporcione estos electrones. De forma que se crea una diferencia de potencial entre ambos electrolitos ya que el cobre quiere los electrones que el zinc expulsa y por lo tanto se genera una corriente eléctrica.

Para saber más:

La pila en Wikipedia

La batería en wikipedia

Las pilas y Matrix

El pelo, las uñas, el huevo cocido y la desnaturalización de una proteína

El pelo está compuesto principalmente de lo mismo que una uña, de queratina. La queratina es una proteína fibrosa, resistente, rica en azufre e insoluble. El color del pelo depende de otras sustancias como por ejemplo de la melanina (que es la misma que nos hace ponernos morenos) u otras proteínas que dan los colores. Por lo tanto ya sabemos que el pelo es un conjunto de proteínas.

Ahora bien, ¿por qué algunos pelos son rizados y otros lisos si están formados por la misma sustancia?. Para contestar esta duda necesito explicar un concepto un poco más complejo. Pese a que la queratina de mi pelo tenga la misma fórmula que la del lector la estructura atómica no tiene por qué ser la misma, para poner un ejemplo sencillo la diferencia entre el vidrio de nuestros vasos y el cuarzo o cristal de roca, no está en su fórmula, puesto que tienen la misma (SiO2), sino en la disposición de los átomos en cada uno de ellos. Por lo tanto, yo con el pelo rizado y un anónimo lector de pelo liso fabricaremos una misma proteína cuya disposición de los átomos es ligeramente diferente lo que confiere a mi pelo esos estupendos tirabuzones. La disposición de los átomos en estas proteínas está determinada directamente por el ADN, es decir que mi pelo rizado lo he heredado de mi padre, de mi madre o quién sabe, ¿del butanero?...

Pues yo me rizo el pelo en la peluquería dijo alguna voz en el fondo de la enorme sala de conferencias. Efectivamente, muchas personas optan por plancharse o rizarse el pelo de manera temporal. En realidad lo único que hacen es deformar el pelo, o lo que es lo mismo, la cadena de proteínas elásticamente. Como ya comenté en uno de los artículos los materiales pueden deformarse elásticamente (es decir vuelven a su posición original transcurrido un tiempo, como una goma elástica) o plásticamente (no vuelven a su posición original, como por ejemplo la plastilina). Es decir deformamos el pelo y con el tiempo el efecto de los rulos deja de existir, o el del planchado.

Otra cosa más seria es hacerse lo que se conoce como la permanente, precisamente porque es casi permanente. Cuando sometemos nuestro pelo, o debería decir, una proteína a una condición específica que no puede soportar, como por ejemplo, calor extremo, la proteína se desnaturaliza, es decir, los átomos pierden su disposición original. En algunas ocasiones esto puede degradar la proteína hasta el punto de destruirla, en otras ocasiones sólo deformarla plásticamente. En el caso del pelo si la temperatura es muy fuerte, se carboniza o se quema y evidentemente queda destruido, si no nos queda un rizado perfecto digno de Llongueras. Si por ejemplo sometemos a un huevo a una alta temperatura, las proteínas que contiene se desnaturalizan y cambian su estructura atómica de forma que se endurecen y nos queda un huevo duro que podemos echar a la ensaladilla. Si por ejemplo sometemos la leche a un ácido se corta. En realidad que se corte la leche no es más que la desnaturalización de sus proteínas, que al cambiar de estructura se desligan de ciertas sustancias dejando por un lado una costra blanca (con la mayor parte del calcio y grasas y proteínas) y otra conocida como suero lácteo donde se encuentra el agua y los azúcares principalmente.

La reconstrucción de un árbol prehistórico.

¿Es posible reconstruir un árbol prehistórico? ¿Es posible que un árbol de 380 millones de años de antigüedad pueda ser reconstruido? ¿Se puede reconstruir un esqueleto de dinosaurio?

A nadie le cabe la duda de que la respuesta a la última pregunta es sí, todos hemos visto los esqueletos de dinosaurios y a todos nos parece que los huesos encajan. Lo mismo se puede decir de las plantas.

Un árbol queda sepultado por el sedimento, después de por ejemplo un deslizamiento de tierra. Si se dan las condiciones óptimas para que este árbol fosilice, entonces, muchos millones de años después, los geólogos pueden encontrar ese fósil y entonces es cuando lo pueden reconstruir. No siempre queda un fósil entero, intacto, de hecho la mayoría de las veces está roto, fracturado o plegado por la presión del sedimento y/o la posterior tectónica (plegamiento de rocas, levantamiento de montañas...) y es ahí donde está la labor difícil de un paleontólogo.

En la fotografía de la derecha podemos observar a un afortunado grupo de paleontólogos que han encontrado un gigantesco árbol fósil. Es evidente que en este caso la reconstrucción es sencilla. Sólo hay que observar el fósil para darse cuenta de cómo era ese árbol, hasta el lector menos perspicaz ve perfectamente el tronco, probablemente también se hayan encontrado restos de las hojas y ramas por lo tanto los paleontólogos no tuvieron mucho problema en la reconstrucción de este árbol. Probablemente con este magnífico ejemplar sean capaces de decirte cómo vivía, en qué climas, si era de alta montaña o de llano, porque tienen todos los datos posibles.

A veces os árboles pueden aparecer, como he dicho, fracturados, entonces hay que reconstruirlos como si fuera un puzzle, encajando cada pieza donde corresponda e imaginándose cómo son las piezas que faltan.-

Pero qué ocurre si un paleontólogo tan sólo encuentra esto:

A priori parece que con tan pocos datos como puede indicar este pequeño fósil de hoja no se puede reconstruir un árbol, pero se sí se puede. La paleontología, como todas las ciencias geológicas (estratigrafía, tectónica, petrología...) parte de una teoría conocida como actualismo. El actualismo dice que los procesos actuales son los mismos que han ocurrido en el pasado. Aun así se tiene en cuenta siempre las diferentes características que ha tenido la tierra en sus distintas épocas.

Entonces con este fósil de hojas se puede saber que esta planta era similar a un helecho (no hay más que observar el fósil) y a partir de esto se puede suponer que se reproducía por esporas como los helechos actuales (y esto se podrá corroborar si junto al fósil de hoja encontramos fósiles de esporas...) Es decir los paleontólogos observan los fósiles que poseen al máximo detalle y los comparan tanto con los organismos actuales (en este caso con los helechos) como con los fósiles bien documentados (como puede ser el de la fotografía superior) para obtener el mayor número de datos posibles e imaginarse casi a la perfección cómo era esta planta de la que apenas tenemos datos.

Muchas veces la reconstrucción de un árbol se hace con datos más fraccionarios aún, apenas unos granos de polen o un fragmento de hoja. Muchos pensaréis que entonces a veces la reconstrucción de un árbol será totalmente fidedigna (como en la foto de arriba) ya que se poseen casi todos los datos y otras veces será fruto de la interpretación al completo, es decir, pura subjetividad. Pues sí es así, estáis en lo cierto, muchas veces no queda más remedio que imaginar a partir de los pocos restos que posees cómo era aquel ser. Muchas veces se interpreta un pequeño fósil y cuando se encuentra el resto total los paleontólogos se dan cuenta de que habían fallado en su interpretación... así es la ciencia.

Fundamentos de Genética. Las Leyes de Mendel.

Últimamente la genética está terriblemente de moda, en los periódicos, revistas, telediarios y otros medios de comunicación, aparecen artículos constantemente hablando del genoma, alteraciones, mutaciones, genes, alelos... Mientras la población en general desconoce lo más simple de todo, el cómo se transmiten los genes.

Hace mucho tiempo, un señor llamado Gregor Mendel descubrió que los genes se transmiten de una forma terriblemente sencilla. Hasta ese momento nadie lo había observado con claridad porque ninguno se había parado a observar características concretas de los seres. Mendel lo hizo, primero con guisantes, después con flores y maíz.

Para empezar voy a explicar una serie de conceptos básicos que nos harán más sencilla la comprensión:

Gen: Es la unidad básica de herencia, cada ser tiene una cantidad de genes que son los que determinan las características de éste. Simplificando mucho podríamos decir que existen dos genes para el color de los ojos, otros dos para el color del pelo, otro para la longitud del dedo que se sitúa al lado del dedo gordo del pie (algunos lo tienen más largo que el gordo-piegriego- y otros más corto-pie egipcio)... Los Genes se agrupan en los organismos superiores en cromosomas.

Diploide: Casi todos los organismos son diploides es decir que tienen cromosomas iguales dos a dos, o lo que es lo mismo, contienen dos genes para cada carácter, es decir tanto Daniela (la chica que formuló la pregunta) como yo, tenemos dos genes que determinan el color de los ojos, dos que determinan el color del pelo...

Genotipo: es el contenido genético del individuo en concreto, o dicho de forma más sencilla todos los genes que tiene.

Fenotipo: es la manifestación visible de los genes, es decir, pelo rubio, ojos castaños, nariz aguileña, labios carnosos...

Cromosoma: Es el equivalente a un paquete de genes. En cada cromosoma se agrupan una cantidad de genes. Cada especie tiene un número determinado de cromosomas. La mitad de nuestros cromosomas son heredados de nuestra madre y la otra mitad de nuestro padre.

Los seres humanos somos seres diploides, tenemos 23 pares de cromosomas. Cada uno de los cromosomas tiene los mismos genes que su pareja pero no los mismos genes que otras parejas, para explicarlo mejor es como si el gen del pelo rizado o liso estuviera en la pareja número tres y del color de los ojos en la ocho. Si seguimos con este ejemplo tonto diremos que dentro de la pareja tres tenemos dos genes de tipo de pelo como ya se ha comentado, uno procede de nuestro padre y otro de nuestra madre. Antes o después alguien tendrá la duda de por qué tenemos dos genes por cada cualidad y sólo se manifiesta uno, es decir por qué si mi padre tiene los ojos verdes y mi madre azules yo los tengo azules y no uno de cada color. esto nos conduce a explicar el concepto de gen dominante y recesivo. El gen dominante es el que por una serie de características se manifiesta en el fenotipo, es decir en lo que vemos, el gen recesivo por consiguiente es el que no se expresa.

Además hay que tener en cuenta que aunque nosotros tengamos dos genes para cada carácter no quiere decir que sólo existan esos dos genes para ese caracter, puede haber miles y nosotros sólo tener dos, un caso sencillo es el de los ojos, pueden ser verdes, azules, marrones, color miel, negros, grises... cada uno de estos colores se manifiesta porque uno de los dos genes es dominante sobre el otro. Pero que en un caso el gen de ojos verdes sea el dominante no quiere decir que en otra combinación vaya a ser también el dominante. Por ejemplo, el gen de ojos verdes puede ser dominante sobre el de ojos azules y ser recesivo del de ojos marrones. Pero ¡cuidado!, que un gen sea e dominante sólo quiere decir que se manifiesta sobre el otro, pero no quiere decir que se transmita el primero o que se transmita mejor, o sea, que en el caso de que alguien tenga el gen de ojos marrones y el de ojos azules, tendrá los ojos marrones, pero la mitad de sus óvulos o espermatozoides llevarán el gen de ojos azules.

Pues bien, con todo esto claro podemos comenzar a explicar el mecanismo de transmisión. Un monje llamado Gregor Mendel, después de experimentar principalmente con los guisantes que cultivaba llegó a una serie de conclusiones que son conocidas como las "Leyes de Mendel". El ejemplo de los guisantes es sumamente fácil así que es el que seguiré. Vamos a suponer que existen dos variedades de guisantes los verdes y los amarillos. El color verde de los guisantes está determinado por un lo vamos a llamar "a" y es recesivo sobre el color amarillo que lo vamos a llamar "A":

Primera Ley (Ley de uniformidad): Si se cruzan dos individuos de raza pura toda la descendencia será igual, es decir, el mismo tipo de híbrido:

Como ilustra el dibujo podemos observar que los guisantes amarillos de raza pura tienen el los dos genes "A" mientras que los verdes los tienen "a". Los descendientes pese a que tienen tanto el gen "A" como el "a" sólo expresan el "A" puesto que es el dominante, es decir la descendencia es amarilla.

Segunda Ley (ley de separación de los alelos): Mendel tomó los guisantes de la generación F1 y los cruzó, para ver que ocurría al cruzar híbridos en vez de razas puras. El resultado es el estrictamente lógico. Como ya hemos dicho, pese a que los guisantes sean amarillos transmitirán el gen "a" con la misma probabilidad que el "A", así se darán estas combinaciones

Como podemos observar uno de cada cuatro descendientes (25%) tendrá los dos genes "A", el del "padre" (si podemos llamar padre a un guisante) y el de la "madre". La mitad de la descendencia (50%) tendrá el Genotipo Aa, este es el más probable de todos como muestra el dibujo, y como demuestran las matemáticas puesto que siempre habrá el 50% de probabilidades de que aparezca un gen A y el cincuenta de que aparezca uno a. Si procede del padre o de la madre es indiferente puesto que la procedencia no hace a uno u otro dominante. La tercera combinación posible es aa (la tendrán el 25% de la descendencia) que es como la primera.

Evidentemente estás proporciones sólo se cumplen con descendencias muy grandes como ocurre en los guisantes, en los hombres es raro tener más de 4 o 5 descendientes por lo tanto esos porcentajes indican la probabilidad de que los hijos tengan por ejemplo el cabello rubio. Imaginemos que en una pareja el hombre es rubio y la mujer morena. El color moreno es dominante y le damos la letra "G" mientras que al rubio que es recesivo la "g". el hombre es rubio por lo tanto el genotipo será gg. La mujer puede ser Gg o GG, imaginemos que es Gg para que no sea la misma combinación que en el caso de la primera ley. Si van a tener descendencia, la probabilidad de que el hijo sea rubio es del 50% y la de que sea moreno es del 50% también:

Tercera ley (herencia independiente): hace referencia a que se contemplen dos o más caracteres a la vez y dice que cada uno de los caracteres se transmite de forma independiente siguiendo las dos leyes anteriores, es decir que no influye un carácter sobre otro a la hora de transmitirse. Mendel observó esto en los guisantes cuando además de en el color se fijó en que existían guisantes lisos y rugosos. El gen dominante es el de guisante liso "B" mientras que el de rugoso es recesivo "b" al cruzarlos obtuvo esta tabla y comprobó que los caracteres se transmiten de forma independiente:

Ya para finalizar comentaré que no todos los genes son recesivos o dominantes sino que muchas veces la acción de ambos va conjunta, por ejemplo la descendencia de una pareja en la que uno de los miembros es blanco y el otro es negro es más que probable que sea mulata, es decir ni lo uno ni lo otros sino que los dos genes actúan a la vez. Esto ocurre en muchísimos casos como en los colores de las flores etc.

El efecto Doppler y la ambulancia que se aleja

Cuando las ambulancias se alejan su sirena suena curiosamente cada vez más graves, parecen esas cintas de cassette cuando el Walkman estaba escaso de pila. A este "efecto" se le conoce como efecto Doppler.

El sonido se transmite en forma de ondas mecánicas elásticas longitudinales, esto que suena tan técnico e incomprensible quiere decir que básicamente las ondas sonoras son como un muelle que se mueve de adelante a atrás transmitiendo el movimiento:

Estas ondas se transmiten comprimiéndolo y expandiéndolo unas contra otras las moléculas de aire, agua o del medio a través del cuál se transmita (¡por esto no existe sonido en el vacío! porque no hay ningún medio que pueda transmitir estas ondas) hasta que impactan contra nuestro tímpano que interpreta esas ondas transformándolas en lo que conocemos como música, ruido o sirenas de ambulancia; o si el sonido es muy fuerte podemos llegar a sentir el impacto contra nuestro pecho como ocurre en algunas discotecas y conciertos.

El sonido tiene tres cualidades, intensidad (es decir si es fuerte o piano el sonido), tono (si es grave o agudo) y timbre (que es lo que hace que se puedan diferenciar unos instrumentos de otros aunque toquen las mismas notas). Cada una de estas cualidades, es en realidad una cualidad de la onda. La intensidad sólo depende de la amplitud, un buen símil sería cuando una piedra cae en el agua, cuanto más fuerte cae, mayor es la onda de agua (ola) que se produce, es decir mayor es la amplitud de la onda. El timbre es bastante complicado y depende de los armónicos (o sonidos ocultos) que tiene un sonido y que no corresponde explicar en este tema. La cualidad que nos importa es el tono. el tono depende de lo apretadas que estén las ondas, es decir de la longitud de onda. Cuanto más apretadas está, mayor es su frecuencia, o lo que es lo mismo, más ondas pasan por un punto en una unidad de tiempo y más agudo es el sonido. El oído humano oye frecuencias desde 20 Hz (la onda pasa 20 veces por segundo) hasta 20000Hz, y según lo que he dicho 20 Hz sería un sonido muy grave y 20000Hz muy agudo.

La velocidad del sonido a través del aire es aproximadamente de 332 metros/segundo, es decir que avanza unos 332 metros cada segundo. Esto puede ser rápido o lento según se compare con otras velocidades. Por ejemplo la velocidad de una pelota cayendo es lenta ya que la aceleración de la gravedad es de 9,8m/s2 así que tendría que caer durante unos cuarenta segundos para alcanzar una velocidad superior a la del sonido, y eso sin tener en cuenta el rozamiento del aire que frenaría la citada pelota. Sin embargo la luz circula a través del aire a unos 300000km/segundo, es decir, para nosotros es prácticamente instantáneo, ya que en un segundo da casi ocho vueltas a la tierra y el sonido en un segundo apenas recorre cuatro campos de fútbol (de esta diferencia de velocidades ocurre que los fuegos artificiales "primero explotan" y luego se oyen, o los rayos primero se ven y después "truenan")

Esto es relativamente sencillo hasta aquí, un emisor, por ejemplo un violinista, toca su instrumento desde el escenario, si la última fila se sitúa a 100 metros del violinista, tardara un tercio de segundo en llegarle el sonido que él emite. el violinista es un emisor fijo, es decir, el sonido que produce sale desde un punto estacionario, su violín, quieto en el escenario.

Sin embargo una ambulancia, coche de bomberos o galaxia, no son emisores de sonido o luz estáticos, sino que se mueven, a veces a velocidades bastante grandes comparándolas con la velocidad del sonido o incluso de la luz. Por ejemplo una ambulancia a 100 km/hora, recorre unos 28 metros cada segundo. Ahora, y haciendo un ejercicio algo complejo de visión espacial, vamos a pensar que esta ambulancia circula a 28m/segundo con la sirena encendida (el sonido 332m/segundo). Vamos a imaginar que la sirena de la ambulancia tiene dos notas una es conocida popularmente como ni y la otra como no (el tradicional ninoninoninonino) y para facilitar aún más la situación vamos a pensar que las ambulancias producen el sonido ni paran un segundo y después producen el sonido no, paran otro segundo y vuelven a empezar ni-1 segundo-no-1 segundo-ni-... Ahora entonces será muy fácil darse cuenta que las notas ni y no no se van a distribuir igual en el espacio por delante que por detrás de la ambulancia: por delante de la ambulancia los sonidos estarán separados por los 332 metros que recorre el sonido ni en el segundo antes de que se produzca el sonido no, menos los 28 metros que ha recorrido la ambulancia, es decir 304 metros los separan, así que si yo me sitúo por delante de la ambulancia y estoy quieto oiré el sonido ni y el no separados en el tiempo menos de un segundo porque el sonido va a recorrer invariablemente esos 332metros en un segundo (por lo tanto 0.91segundos en recorrer ese 304 metros). Sin embargo si el observador se sitúa por detrás de la ambulancia la distancia que habrá entre ambos sonidos serán los 332 metros que recorre el sonido, más los 28 que recorre la ambulancia, o sea, 360 metros, es decir, oiré el sonido no 1,1 segundos después de haber oído el sonido ni.

Eso sí, todos sabemos que la ambulancia emite un sonido continuo y no ni y después no. Lo que ocurre entonces es fácil de imaginar, es justo lo que representa el magnífico Velázquez que he puesto ahí encima. Las ondas sonoras por el efecto de la velocidad de la ambulancia se comprimen en la parte delantera y se estiran en la trasera. Al comprimirse las ondas quedan más apretadas y pasan más ondas por el mismo sitio en menos tiempo, es decir, el sonido se hace más agudo. Sin embargo en la parte trasera las ondas se estiran y pasan pasan menos frentes de onda por el mismo sitio en la misma cantidad de tiempo por lo que el sonido se hace más grave.

Solicito perdón

Me gustaría pedir perdón antes de nada a todos los lectores habituales (que supongo pocos) y a todos los que habéis pasado impacientes por el blog esperando que vuestra pregunta sea contestada (en realidad supongo que no muchos). En todo caso, y sin afán de justificarme, sólo quería decir que todo este tiempo he estado preparndo los exámenes finales y las prácticas de campo. De ahora en adelante, estoy otra vez disponible para intentar responder las dudas que surjan.

También me gustaría en este blog presentar a un nuevo blog hermano que va a nacer su nombre será Lógica Geológica (Sí, lo siento tenía que hacer un juego de palabras). La intención es que sea un blog sobre actualidad geológica, noticias, curiosidades, opiniones, excursiones, geoturismo etcétera.

Una vez más gracias a todos los que impacientes habéis esperado este momento.