En fin, que después del comentario de Arturo en el post anterior, y a quien tuve el gusto de conocer hace un par de semanas en las Jornadas de Blogs y Ciencia de Granada, poca cosa me queda por añadir.
Sin embargo, lo intentaré, como deferencia para todos aquellos que no leéis los comentarios, tan sabios en ocasiones, que dejan caer por aquí los siempre inteligentes lectores de este blog.
Bien, en la propuesta del gazapo que os dejaba hace unos días, os decía que prestarais especial atención a los minutos 2:00 y 5:00. En el primero de ellos se puede ver cómo el Sol comienza a ascender por el horizonte e incide sobre las superficies planas de unos pilares en forma de prismas. Estas peculiares estructuras han sido construidas por las hormigas con la osada intención de dirigir el calor del astro rey hacia la cúpula en cuyo interior se encuentran nuestros protagonistas de la película titulada Sucesos en la cuarta fase (Phase IV, 1974) y dirigida por Saul Bass. En el segundo fragmento, durante la conversación que mantiene el doctor Hubbs con el experto en comunicación James Lesko, aquél advierte a éste de que la temperatura ha ascendido 5 grados en una hora y media.
Aprovecharé estas circunstancias para comentar algunas cosas que quizá os interesen y que pueden aprovecharse para divagar un poquito y entretenerse en clase, por ejemplo. En primer lugar, cabe preguntarse por la posibilidad de que la temperatura aumente a ese ritmo. Surge inmediatamente una duda que siempre tiene lugar cuando uno ve una película de habla inglesa: ¿se trata de grados centígrados o de los puñeteros Fahrenheit que usa esta gente? Ya está la discusión montada en clase. A continuación, se plantea el número y tamaño de los prismas que reflejan la luz solar. Hay escenas en la película a partir de las cuales se pueden estimar. Yo me he decantado por 20 prismas, cada uno de un metro cuadrado de superficie. Esto hace un total de 20 metros cuadrados. Lo siguiente es saber la cantidad de energía calorífica que son capaces de reflejar y dirigir hacia la cúpula donde está instalado el laboratorio. Así que hay que investigar un poquito.
Se puede considerar que toda la energía calorífica que llega a nuestro planeta procede del Sol. A la cantidad de energía recibida por unidad de tiempo y de superficie se la conoce como constante solar. Para que la definición sea rigurosa, la medición ha de llevarse a cabo en la parte externa de la atmósfera y en un plano que sea perpendicular a los rayos solares. Cuando se hace esto, el valor obtenido es de unos 1366 W/m2. La forma de calcularla incluye el uso de la conocida ley de Stefan-Boltzmann, siempre que se suponga que la temperatura efectiva del Sol es de unos 5800 K y se conozcan tanto la distancia Sol-Tierra como el radio del primero. Como la Tierra únicamente recibe la luz en su cara diurna y ésta corresponde a la superficie de un círculo, en realidad la potencia por unidad de área que llega a la Tierra es la cuarta parte de la constante solar, es decir, unos 342 W/m2. Ahora bien, no toda esta energía alcanza el suelo de nuestro planeta. Aproximadamente, un 22,5 % es reflejada por las nubes o es difundida por el aire, otro 19,6 % es absorbido por la atmósfera. Así que a tierra llegan unos 198 W/m2. Además, de éstos, 168 son absorbidos por el suelo y los otros 30 reflejados.
Volvamos de nuevo a nuestra disquisición. Redondeemos la cantidad anterior por 200 W/m2. Así pues, como los prismas son planos, podemos considerarlos como espejos perfectos y suponer que son capaces de reflejar toda esta potencia íntegramente hacia la cúpula semiesférica. No la concentran como podrían hacer espejos parabólicos o esféricos, de forma similar a como puede concentrar la luz una lupa con la que todos hemos liquidado hormigas cuando niños (quizá por eso ahora las hormigas de la película se intenten vengar de una forma tan sofisticada). Bien, con las suposiciones anteriores, la potencia dirigida por los prismas es de 4000 watts, más o menos 40 bombillas de 100 watts cada una. ¿Se puede elevar la temperatura 5 grados (sean del tipo que sean) en 90 minutos (5400 segundos)? ¿Qué tamaño ha de tener la cúpula? Os dejaré el post abierto para que sigáis vosotros mismos con la investigación, especialmente los que os dediquéis a la docencia. Vuestros estudiantes disfrutarán con el trabajo. Al menos eso quiero creer…
4 comentarios:
Según me dice una hormiga, vuestros comentarios son antropocéntricos y desfasados. Ni siguiera habéis empezado a sospechar la verdadera capacidad técnica de los pequeños insectos.
Los pilares no son simples elementos pasivos. Su construcción es muy sofisticada e integra varios elementos dinámicos que producen más energía de la que simplemente absorben.
Los pilares están construidos mediante una especie de celdas de estructura tridimensional. Por debajo de cierto umbral esas estructuras están plegadas y retienen diferentes substancias químicas. Cuando la luz solar incide sobre ellas las celdillas se van desplegando paulatinamente, produciendo calor extra por fricción. Además las substancias que van liberando producen una reacción exotérmica que va canalizada por los prismas.
Por desgracia mi amiga la hormiga no da detalles que nos permitan calcular la radiación emitida.
Definitivamente, creo que voy a proceder a elaborar un censo de frikis. A este blog vienen a parar a cientos...
Por cierto, dile a tu hormiguita que cuidadín con la cigarra...
Qué grande Sergio! Nunca se me hubiera ocurrido. Para mí esta es una de las joyas de la ciencia ficción, es perfecta, es una de esas pequeñas obras maestras del género. Hasta el punto que le dediqué un monográfico porque la figura de Saul Bass es una de las más influyentes en el cine de los últimos 40 años y en el mundo que te rodea, por sus grandes dotes para el diseño. Hay un cortometraje de Saul Bass que te recomiendo, se llama Quest. Es una pasada y tiene todas sus constantes.
PD: Si consigo editar todo el material qeu tengo haré los cálculos, pero espero que nos des la solución.
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