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Sensación de frío
¿Por qué si nos bañamos en agua a 25ºC tenemos sensación de frío, mientras que el aire a la misma temperatura nos da sensación de calor ?
La sensación de frío tiene que ver directamente con la velocidad a la que perdemos el calor de nuestro cuerpo. El agua conduce el calor mucho mejor que el aire y hace que lo perdamos mucho más rápidamente.

¿Por qué nos encogemos cuando tenemos frío?
Al encogernos se reduce el área de nuestro cuerpo en contacto con el exterior, lo que hace que disminuya la pérdida de calor.

El aire es peor conductor que los tejidos de los que normalmente está hecha nuestra ropa. ¿Por qué abriga entonces la ropa?
Entre los tejidos que forman nuestra ropa quedan pequeñas cámaras ocupadas por aire en reposo. Se evitan de esta manera las corrientes de aire que robarían el calor de nuestra piel. Si no nos pusiésemos ropa perderíamos calor por un mecanismo denominado convección. Sobre nuestra piel se producirían pequeñas corrientes de aire que nos enfriarían. El aire caliente en contacto con la superficie de la piel, ascendería debido a su menor densidad, dejando sitio a aire a más baja temperatura, que al calentarse repetiría el proceso. Si estas corrientes naturales se refuerzan, por ejemplo con un ventilador, la perdida de calor es mucho más acusada. El mecanismo se denomina convección forzada y es el responsable, por ejemplo, de que tengamos la misma sensación de frío a -20ºC sin viento que a 0ºC si sopla una fuerte ventisca.

 


¿Es lo mismo la masa y el peso?
La masa de un cuerpo es una propiedad característica del mismo, que está relacionada con el número y clase de las partículas que lo forman. Se mide en kilogramos (kg) y tambien en gramos, toneladas, libras, onzas, etc.
El peso de un cuerpo es la fuerza con que lo atrae la Tierra y depende de la masa del mismo. Un cuerpo de masa el doble que otro, pesa tambien el doble. Se mide en Newtons (N) y también en kg-fuerza, dinas, libras-fuerza, onzas-fuerza, etc.
El kg es por tanto una unidad de masa, no de peso. Sin embargo, muchos aparatos utilizados para medir pesos(básculas, por ejemplo), tienen sus escalas graduadas en kg en lugar de kg-fuerza. Esto no suele representar, normalmente, ningún problema ya que 1 kg-fuerza es el peso en la superficie de la Tierra de un objeto de 1 kg de masa. Por lo tanto, una persona de 60 kg de masa pesa en la superfice de la Tierra 60 kg-Fuerza. Sin embargo, la misma persona en la Luna pesaría solo 10 kg-fuerza, aunque su masa seguiría siendo de 60 kg. (El peso de un objeto en la Luna, representa la fuerza con que ésta lo atrae)

Si ponemos en dos básculas iguales 1 kg de plomo y 1 kg de paja, ¿marcarán lo mismo?
Como hemos visto en la pregunta anterior , 1 kg de plomo y 1 kg de paja pesan lo mismo : 1 kg-fuerza. Parece por tanto que las dos básculas deberían de marcar igual. Sin embargo no es así, ya que una báscula no indica el peso del objeto que se coloca encima, sino la fuerza que él mismo hace sobre ella. ¿Qué marcaría la báscula si colocásemos sobre ella un globo de feria. Evidentemente y a pesar de tener peso (la Tierra lo atrae como a todos los objetos que tienen masa), la báscula no marcaría nada, porque el globo se iría volando y no haría ninguna fuerza sobre ella.
El plomo y la paja, no hacen la misma fuerza sobre la báscula aunque su peso sea igual. Esto se debe a que el aire los empuja hacia arriba con una fuerza distinta.
El aire, como todos los fluidos (gases y líquidos), ejerce una fuerza hacia arriba, denominada empuje, sobre los cuerpos que se encuentran en su interior. Esta fuerza es tanto mayor, cuanto mayor sea el volumen del cuerpo.
Como 1 kg de paja tiene un volumen mucho mayor que 1 kg de plomo, el empuje del aire sobre la paja es también mucho mayor que sobre el plomo.
La báscula que tiene la paja, marcará por tanto un poco menos.
La diferencia es pequeña, aproximadamente 1 g-fuerza.

¿Cómo es posible que soplando sobre las manos podamos en unos casos calentarlas y en otros enfriarlas?
Si soplamos suavemente y con las manos cerca de la boca, el aire caliente que sale de nuestros pulmones se pone en contacto con las manos, que están a menor temperatura, calentándolas.
Si soplamos con mas fuerza, y normalmente a mayor distancia, el aire de la habitación, a temperatura mas baja, se mezcla con el que sale de los pulmones y al llegar a las manos las enfría.
En este último caso hay que tener en cuenta, que cuanto mayor sea la velocidad del aire, mayor sera la evaporación que se produce en la capa de vapor de agua cubre la piel. Esto ayudará a provocar un mayor enfriamiento.

¿Por qué resulta mas fácil boicotear a un orador con silbidos que con gritos?
Esto se debe a que el oido humano es mucho mas sensible a los sonidos de frecuencias elevadas (agudos) que a los de baja frecuencia (graves). Por la misma razón cuando hablan muchas personas a la vez, se entienden mas fácilmente las voces mas agudas.

En un vaso de agua lleno hasta el borde, flota un cubo de hielo. ¿Qué ocurrirá al fundirse el hielo ? ¿Bajará el nivel del agua?, ¿rebosará parte del agua?, ¿no se modificará el nivel?.
El cubito de hielo flota en el agua porque el peso del mismo iguala a la fuerza que el agua realiza hacia arriba. Según el principio de Arquímedes, la fuerza que hace el agua es igual al peso del agua desalojada por el cubo de hielo.
De lo afirmado en los dos párrafos anteriores se deduce que el cubito de hielo pesa lo mismo que el agua que desaloja. Por lo tanto cuando se funda, el agua resultante ocupará exactamente el hueco que dejo hielo.

¿Por qué se añade sal a la nieve?
El punto de congelación del agua pura es de 0º C. Sin embargo cuando se disuelve alguna sustancia en ella, el punto de congelación de la disolución resultante desciende. El descenso que se produce depende de la cantidad de sustancia disuelta. Con 22 g de sal por cada 100 g de agua se consigue que el punto de congelación disminuya hasta -21ºC.

¿Cómo reducir el consumo del automovil?

Para mantener un coche en movimiento en una carretera horizontal es necesario vencer tres fuerzas que se oponen :

  • Aerodinámica : la resistencia que ofrece el aire. Depende de la forma del coche y de su velocidad.
  • Rodadura : la resistencia debida al suelo.Depende fundamentalmente de la presión de los neúmáticos y del peso del vehículo
  • Transmisión : la resistencia ofrecida por el sistema de transmisión del vehículo.

Un poco mas alla de los 60 km/h, la resistencia aerodinámica es la fuerza más importante a vencer. Por este motivo, los fabricantes de coches tratan de encontrar formas aerodinámicas, esto es, formas que hagan mínima la resistencia del aire.

  • Un portaequipajes influye de tal manera en la aerodinámica, que aun estando vacio puede llegar a producir un aumento del consumo del 20 %. Si está cargado el aumento llega a ser del 35 %.
  • Conducir con las ventanillas abiertas también influye en la aerodinámica del vehículo, elevando el consumo un 5% por término medio.
  • El sobrepeso del vehículo, al aumentar la resistencia de rodadura, influye así mismo en el consumo. Por cada 100 kg de sobrepeso, el incremento en el consumo es de un 5%.

Los gatos y la velocidad límite
Es bien conocido por los veterinarios que la caída de los gatos suele tener peores consecuencias si se produce desde un primer piso que si es desde un 2º o 3º. La explicación es la siguiente : cuando el gato nota la aceleración de la caída, adopta una postura encogido con las patas estiradas, que le permite, al llegar al suelo, amortiguar el efecto del impacto. Si la caída se produce desde un primer piso, el gato no tiene tiempo de adoptar la mencionada postura.
Parece lógico pensar que a partir de la altura a en que el gato puede adoptar la postura defensiva, cuanto mayor sea la altura mayor serán las consecuencias de choque. Sorprendentemente no es así. Los daños producidos por la caída aumentan con la altura hasta un cierto punto, a partir del que se produce una disminución de los daños, que ya no vuelven a aumentar al seguir creciendo la altura. La curiosa explicación es la siguiente :
El gato adopta una postura defensiva solo cuando nota la aceleración de la caída, en cuanto alcanza la velocidad límite, deja de haber aceleración y el gato relaja su postura que por ser menos encogida, ofrece mayor superficie de contacto con el aire. Este aumento de superfice trae consigo una mayor resistencia frenando la caída y consiguiendo una nueva velocidad límite más pequeña.
 

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