El chiste de los viernes: A los malos físicos teóricos los matan así: (imagen)

Miserable físico empalado por su propia funcion delta.
(demostrando los peligros de su insuficiente rigor teórico)

Vean el lado bueno, afortunadamente la función no era senoidal XD

Reproducido del libro: A Guide to Physics Problems, Part 1: Mechanics, Relativity, and Electrodynamics por Sidney B. Cahn, Boris E. Nadgorny.

Porque los viernes necesitan aderezarse con un buen chiste para geeks

El impacto de México en ciencia debe crecer para ser competitivo

Puede que hagamos ciencia por amor al arte. Sin embargo, creo que debemos hacerlo también con un sentido que nos de un mayor impacto entre la comunidad científica, con ello se obtiene más sentido a nuestra labor y puede se útil para reunir más fondos para hacer lo que más nos gusta: ciencia.

Pues de acuerdo con Thomson Reuters, México ocupa el lugar 147 entre todos los paises de su listado. Cuenta con el número #28 en artículos (72,481), el num. 33 en citas (497,367), y el #85 (6.86) en citas por articulo. Es decir, México esta por abajo del promedio en el impacto de sus investigaciones. Tenemos poco eco internacional.

Algunos campos que me llamaron la atención fueron

1) Ciencias espaciales 14.12 promedio citas/artículo
2) Química 10.94
3) Geociencias 9.32
4) Física 8.55
5) Ciencia de materiales 6.98
6) Ingenieria 4.69
7) Matematicas 3.35
(Periodo de medición: 1-enero-2001 al 30-abril-2011)

Ya en otras estadísticas del medio he comprobado que entre mexicanos las citas son pocas, ¿será que los nacionales desconocen el trabajo de sus vecinos y connacionales?


Me quedo con varias preguntas:
¿Cómo se pueden mejorar estas cifras?

¿Qué debemos hacer los cientificos para mejorar nuestro impacto?

Los tinacos de NYC cómo ejemplo práctico de la presión en un fluido en función de la profundidad

Hay varias razones para admirar los tinacos de agua que están en los techos de la vieja Nueva York. Una de ellas es que estas estructuras revelan pro sí mismas su funcionamiento

Tinaco de madera de NYC
La distancia entre las bandas metálicas que sostienen unida a la estructura cilíndrica aumenta de abajo hacia arriba. Debido a que la presión del agua contenida aumenta con la profundidad. Entonces, la banda en la parte más alta sólo necesita contrarrestar la presión de las capas superiores de agua, pero las bandas en el fondo deben lidiar con toda la presión del volumen contenido.

Esta distribución de las bandas es eficiente y económica, más allá de ser un adorno arquitectónico para una ciudad emblemática de E.U.

Pues bien, utilicé un el programa tracker (que es gratis y corre en cualquier sistema operativo) para medir la distribución entre los aros metálicos en función de la profundidad de este tinaco de madera.  Con lo que obtuve la sig. gráfica. A los datos experimentales los ajuste a una parábola, con excelente congruencia con los datos y muy pequeño error estadístico. En contraste, un ajuste lineal muestra poca congruencia con los datos y tiene un mayor error estadístico entre cada uno de  los parámetros.   



¿Por qué razón física es una la parábola la distribución de datos? Piense en la integral (suma) de la  presión  como una acumulación de las capas superiores. Hay varios sitios de aplicaciones matemáticas que discuten este ejercicio, por ejemplo el sitio de N. Frometa.


¿En tu ciudad cómo son los tinacos?, ¿su base también esta reforzada?

Recuerda que la física está en todas partes, por ello: ¡Felices experimentos!

Enlaces relacionados:

Demostración sin palabras: sin(α+β), (Imagen)

Las áreas blancas de estas dos figuras, son iguales :)

El área del paralelogramo de la izquierda (en blanco) es igual a sin(α+β), y es igual también a la suma de las áreas del rectángulo blanco de la derecha, que es sin(α)cos(β)+cos(α)sin(β).

Con esta van dos demostraciones gráficas de trigonometria que les presentamos. La primer demostración implica un mayor concentración para identificar elementos.

¿ Cuál demostracioón te gusta más?

Enlaces relacionados:

Cómo probar el teorema de Pitágoras en 1 minuto: video


¿Qué tipo gráfica debería escoger?

El artículo pionero de fìsica al que le borraron los datos experimentales

Al poco tiempo que se invento el láser, un torrente de descubrimientos comenzaron a emerger gracias a las grandes intensidades luminosas que estaban ahora a disposición de los investigadores. Muchos de estos descubrimientos están dentro de la categoría de la “óptica no-lineal”, que se puede definir como el estudio de los medios cuyas propiedades ópticas son funciones de la intensidad de la luz. Por su puesto, estas intensidades se encuentran cercar de los 10^20 watts por metro cuadrado, tan altas intensidades que unicamente  fuentes luminosas como los láseres alcanzan.

De este modo, cuando los láseres se inventaron, uno de los descubrimientos más importantes fue la generación de segundo armónico óptico. El cual consiste, básicamente, que un haz láser de frecuencia f es transformado por un medio en el doble de su frecuencia 2f. La mayoría de los apuntadores láser que emiten color verde trabajan por este mecanismo, doblando una frecuencia original de 1064 nm (haces infrarrojos) a 532 nm (en la región visible: color verde).Anteriormen te hemos mostrado videos de este efecto no-lineal.

Arreglo experiemntal original para detectar generacion de segundo armonico. via wikipedia
La generación de segundo armónico fue reportada primero en Phys. Rev. Lett. 7, 118-119 (1961), donde se describe el uso de un láser de rubí de alrededor de 3 kW de poder instantáneo enfocado en una pequeña área, el haz transmitido es separado por medio por un prisma  y se observan en una  placa fotografica el espectro de transmission, como se ilustra en la primer figura. El artículo publicado es desafortunadamente poco famoso en el campo de la física de láseres por contener una pifia anecdótica.

Principal imagen del articulo de Phys. Rev. Lett. 7, 118-119 (1961)
En esta imagen, del articulo original, la mancha grande fue causada por haz fundamental  (6943 A) ) al incidir en una placa fotográfica. La flecha apunta a una mancha mucho más pequeña, donde se encuentra la huella dejada por la emisión de segundo armónico (3472 A). Recordando que el articulo realizado antes de la era del PDF y el dominio digital en la impresión, pues resulta que en el proceso de impresión, los ayudantes del editor tomaron ese punto como si fuera un mancha de suciedad, una mota de polvo, por lo cual la BORRARON. ¡¡ De modo que el artículo se imprimió con el dato experimental completamente borrado!! (OMG)  

De todos modos, el articulo esta en lo correcto. Actualmente, la generación de segundo armónico es más que una curiosidad científica, también cuenta con alta presencia en aplicaciones comerciales en láseres. Este trabajo pionero ha llevado a contar, hoy en dia, con laseres que se pueden sintonizar, por lo cual podemos tener laseres de varios colores en su emision.

Buena parte de mi trabajo se basa en la detección del la generación del segundo armónico óptico como medio de caracterización de materiales orgánicos. Muchas veces la emisión es poco importante por lo cual este articulo pionero me muestra que para encontrar un efecto nuevo basta con tener un prueba, sin importar que esta sea pequeña. Existen otros casos en la historia de la ciencia donde los datos no son suficientes como para afirmar una conclusión definitiva. Por ejemplo, la afirmación de Hubble de un Universo en expansión, pero esa es otra historia que ya trataremos en este blog.

Truco de los 5 dedos para la trigonometria en el circulo unitario

Este es una coincidencia/metodo bastante lindo para recordar los valores de las funciones trigonométricas en un circulo unitario.


Por supuesto, si no eres una criatrua de cinco dedos, pues no funciona el truco ;)

Ya en otro post comentamos ampliamente de otros métodos para tener siempre a la "mano" los valores de las funciones trigonométricas. Seguramente hay más formas.

Cuéntanos cual es tu favorita

Origami para demostrar el teorema de Pitágoras (video)

Simpático y creativo video del uso del arte de doblar papel para demostrar el teorema de Pitágoras. Tal vez la mejor forma para que los estudiantes cinestésicos comprendan mejor esta piedra angular de las matemáticas y aplicaciones físicas.



Por cierto, el video tiene una duración de aprox. Pi :) le dije que era un video simpático !!
Deja un comentario y dinos ¿a ti como te gusta aprender matemáticas?

En el blog de gaussianos puedes encontrar algunas entradas sobre papel y matematicas, ami me ha gustado el post: construir un pentágono regular doblando papel

Videos: excelente crítica a la redacción de los ejercicios en los libros de texto

Los escritores de libros de texto de ciencia buscan con mucho afán que sus problemas/ejercicios tengan un impacto en la vida diaria de los estudiantes. En muchas ocasiones suelen describir escenas muy tontas sobre aplicaciones físicas.

Tal es el caso que evidencian los chicos de ArtieTSMITW:


En este primer video, llevan al extremo literal una situación de óptica. La posible deformación o corrimiento de la imagen refractada, desde el punto de vista en un medio alto índice de refracción (dentro de la bañera) al observar un objeto en un medio con índice de refracción relativamente menor. EL VIDEO ES EXCELENTE y claro en su exposición: no forzar las situaciones en los libros de texto.

Muchos estamos de acuerdo de esta situación, tal es el caso, más serio/académico de Dan Mayer, quien educa cómo resolver problemas de matemáticas desde un punto de vista intuitivo y experimental, como lo menciona en su video TED


Como en matemáticas, los problemas de aplicación física tratan los temas que nos gustaría que nuestros estudiantes aprendieran. Por lo cual se recomienda que sean más reales e intuitivos. Un gran reto para todos, sin importar nuestro rol como educadores, debemos enseñar a identificar, delimitar y resolver problemas.

Regresando a la parte lúdica, aquí hay otro video de un problema de física llevado a su PUNTO LITERAL Y EXTREMO



Déjanos un comentario y dinos cual es el problema de física más absurdo que has visto en un libro de texto :D

Enlaces relacionados:

Demostración sin palabras: suma de dos ángulos en las funciones seno y coseno




Esta imagen puede ser útil para los estudiantes que son más visuales, como es mi caso.

¿Es clara esta demostración?

Enlaces relacionados:

Cómo probar el teorema de Pitágoras en 1 minuto: video


¿Qué tipo gráfica debería escoger?

2000 palitos en reacción en cadena, mejor que un el dómino (Video)



Los videos de reacciones de cadena con fichas de domino son un clasico de la internet/televisión desde, tal vez, 1960. En ellos se aprovecha la energía potencial de las fichas de pie, la cuales al caer ganan energía cinética que la transmiten a la ficha vecina para hacer un espectaculo.

Afortunadamente, tambien se puede hacer con palitos de abatelenguas, estos se acomodan, aprovechando que son un poco elasticos, para despues liberar su energia potencial elastica, que después entregan a otro palito. En verdad, son expectaculares.

Les dejo un detras de camaras de hasta 2000 palitos en reacción en cadena.



Dinos si has hecho reacciones en cadena, sólo por diversión o en una tarea escolar.

El carrito de juguete más rápido que la regla escolar (videos)

Coolaun tiene videos provocadores de física mecánica. Narrados de un modo agradable y poco convencional (especialmente si crees que la física es donde se requiere vestir bata blanca y corbata negra).

1) Mover un carro de engranaje simple con una regla escolar. Esto sucede gracias a la fricción estática entre la superficie de la regla de la llanta negra de juguete. Este video explica cómo hacer el carrito. Lo más interesante del video es que el carrito se mueve casi el doble que la regla que provoca el movimiento. ¿por qué?



2) ¿Si la regla esta inclinada en qué dirección se mueve?, la respuesta está en el video y puedes tener una corazonada buena pensando en las componentes del vector fuerza en dirección vertical




¿Por que el carrito se mueve más rápido que la regla?

Enlaces relacionados:
Giroscopios rápidos en la cabeza de las aves (videos)


Video: Mala forma de aprender las leyes mecánicas


¿Cono doble rebelde a las leyes de Newton? Video

Los otros tres significados del signo “=” en física

Imagen via: Dosisdiarias
El signo igual (=) tiene con nosotros más de 450 años, es un signo maravilloso pues nos permitió balancear rápidamente fórmulas que antes era verbalizadas (descritas por varias palabras), como por ejemplo en algebra; por lo cual, al disminuir signos, aumento la velocidad para resolver y explicar problemas. Sin embargo, cuando damos cursos introductorios de física debemos recordar que nuestros estudiantes están aprendiendo un nuevo lenguaje: el matemático. Los estudiantes suelen describir con palabras, no con símbolos tan abstractos, por lo cual es una buena idea verbalizar y explicar un poco más el significado de “=” en las ecuaciones que usamos.

Estas son las tres categorías que puede significar “=”

1) “=” “Generador de”. Por ejemplo, la común fórmula F=ma es un buen ejemplo, pues encontramos una secuencia lógica y clara: una fuerza genera una aceleración. Es extraño escribir ma =F, pues aunque es matemáticamente correcto, pues la fuerza tiene el papel de ser la “causa” que produce el “efecto”, llamado aceleración. Un caso similar tenemos con W = \Delta E, donde “=” puede significar “genera” o “produce”.
Cuando trabajamos con temas de movimiento circular uniforme, la fuerza centrípeta puede provenir de diferentes fuerzas. Si es una fuerza de fricción: \muF_N = F_E; una fuerza de Lorentez: qvB = F_c. En estos casos “=” significa “sirve como” o “provee”.

2) “=” “se conserva cuando”. En leyes de conservación, como por ejemplo momentum lineal P_i = P_f, o conservación de energía E_i = E_f, podemos interpretar “=” como “para mantener”.

3) “=” “se llama”. Los estudiantes suelen sentirse cómodos cuando se dan cuenta de que muchas fórmulas son una definición o la descripción de una situación instantánea.

P= mv, E_k = \frac{1}{2}mv^2
.
Exactamente, pues solamente nos describen a la cantidad física en un momento y posición. En esta categoría “=” significa “nombrado” o “definido”.

Aclarar el significado del signo igual cuando introducimos nuevas fórmulas a los estudiantes de los primeros cursos de física (y también avanzados) realmente ayudad a comprenderlas mejor. Recuerda que para muchos la matemática es un nuevo idioma, por lo que necesitan un contexto y referencias conocidas para adentrarse en estos temas novedosos para ellos. En lo personal encuentro que esta forma de verbalizar los signos es útil para asentar conceptos, me ha funcionado bien con mis grupos, seguro también te servirá a ti.

¿Te gusta verbalizar fórmulas físicas? ¿tus profesores usan esta forma de explicar? Déjanos un mensaje para saber qué piensas. 

Post basado en las ideas de Wang Xiaoyu The Physics Teacher, Vol. 49, oct (2011)

Los tres posts más populares en el TaoFis este septiembre 2011

Excelentes sorpresas en nuestra lista, conformada de menor a mayor número de visitas por:




Con lo que se muestra que este fin de mes el cierre fue espectacular. A propósito, el post de las palomitas es mi favorito =)
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