jueves, 23 de octubre de 2008

¡Rápido! ¡Calculando la velocidad de la luz!


Hace poco recibí el email de un amigo... en el que me explicaba un experimento francamente alucinante. Como calcular la velocidad de la luz con una gominola y un microondas.

Creyendo que la experiencia es muy interesante, he pensado que debía daros los detalles... ¡Vamos a ello!

Primero, conseguiremos una gominola de esas alargadas y preferiblemente roja. Después, inmovilizaremos el plato giratorio del microondas donde fijaremos los extremos de la gominola con celo o esparadrapo, de manera que quede paralela a la puerta del microondas. Cerraremos la puerta y lo conectaremos, haciéndolo funcionar a baja potencia (aproximadamente a unos 200 Watts). Tal vez, nos toque hacer algunas pruebas de tiempos y potencias hasta conseguir los resultados más óptimos...

Al cabo de un rato, veremos que la gominola empieza a adquirir la forma de onda, con "crestas" y "valles". Las crestas suben y serán zonas que tenderán a "quemarse". Los valles, en cambio, quedaran inalterados. Antes de que nos quedemos sin gominola... ¡La sacaremos del microondas!

Con la ayuda de una regla, mediremos la distancia entre dos valles consecutivos, que seguramente será del orden de algunos centímetros. Después, miraremos a frecuencia del microondas en su la placa de especificaciones técnicas, que probablemente será de unos cuantos centenares de Megahertz.

Finalmente, llegó el momento de los cálculos! Si multiplicamos la distancia entre dos valles por dos, obtenemos la longitud de la onda, es decir, la longitud de onda de la luz, en cm, que podemos pasar a m simplemente dividiendo por 100 el número obtenido. A ese resultado le multiplicamos la frecuencia del microondas en Megahertz, aunque obtendremos Hertz dividiendo entre 1000000, si queremos trabajar en las unidades correctas...

Y... ¡¡Tachan!! ¿Qué aparece? ¡La velocidad de la luz!!

Si habéis hecho los cambios de unidades adecuados: a metros y a Hertz, obtendréis la velocidad de la luz en m/s... Si no, las unidades serán cm/Megahertz... pero tampoco debe preocuparos excesivamente...

La explicación es sencilla: el microondas es una cavidad resonante donde se forman ondas estacionarias, y que presentan unos máximos (vientres) y unos mínimos (nodos). Donde aparece un vientre, la gominola se requema y sube. Donde le toca un nodo, el microondas no lo calienta, por lo tanto, la gominola queda intacta, son los valles que habéis observado. La distancia entre dos valles consecutivos multiplicada por dos, corresponde a la longitud de onda del microondas. Multiplicando la longitud de onda (metros) por la frecuencia (s-1) obtenemos la velocidad (m/s) de propagación de la onda del microondas, es decir, de la luz infrarroja... De la Luz viajando en el aire... ¡¡La conocida "c"!! ¡¡Alucinante!!

Esta y otras curiosidades las podéis encontrar en el libro Bitácora Estelar, Navegando por múltiples Universos, de David Barrado, Benjamín Montesinos y que encontraréis en la librería Laie.

8 comentarios:

Victor dijo...

Un bon professor amic meu em va comentar una vegada de fer-ho amb un, o més d'un, "tranchetes", que tenen més superfície. On la interferència era constructiva quedaven franges recremades. S'haurà de provar....
Salut!

Victor

dt dijo...

Wow! m'ha semblat molt interessant! Mai no m'havia plantejat aquest experiment... Si Michaelson aixequès el cap...
Victor, et dec una trucada, no m'he oblidat pas de tu!
Salut!!

ilamandarina dijo...

Doncs ja sabeu, a la cuina i a experimentar!! Que d'això es tracta!!
Es pot provar amb diferents tipus de llaminadures i després comentem quines han anat millor. jo les que proposava són una mica més llargues que els "tranchetes", però tens raó, tenen menys superfície...
Be, lo dicho, manos a la ciencia!
Records als dos!
ilamandarina

Jordi dijo...

Bona la idea dels "tranchetes". Probablement serà molt més fàcil mesurar les distàncies entre zones cremades i/o no recremades,més tenint en compte la major àrea. Es molt xulo aquest experiment, senzill però efectiu! Crec que seria una pràctica molt bona per estudiants de batxillerat.
Salut!

Salva dijo...

Un experiment força interessant, però la velocitat de la llum ja la conexíem abans de dur-lo a terme, no?
Jajajaja!!!
Moltes felicitats pel blog. Em sembla genial, tot i que ja saps que jo sóc més aviat de lletres.
Una abraçada

ilamandarina dijo...

Ei Salva!!
Quina il·lusió que t'uneixis al grup de "disquiciadors científics".
Això em motiva a pensar nous escrits sobre capibares a velocitats incalculables!!
Un petó!
ilamandarina

Raúl dijo...

Estic flipant!!
¿Para que queremos entonces el LHC, si podemos averiguar el origen del universo con un microondas y un paquete de peta zetas?

ilamandarina dijo...

No hombre, no!!
Con el microondas y las gominolas calculas la velocidad de la luz, c, 300.000km/s.
El LHC consigue muchas más cosas. Ellos aceleran protones y núcleos pesados a velocidades próximas a esos 300.000km/s i las hacen chocar y miran qué pasa...
Pero con esto, me has dado una idea!!
El próximo escrito... el LHC!
Además esta semana acabo de entregar un artículo sobre aceleradores a la UPC Prensa.
Prometido!!
Besito rápido!!
ila