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Conservación del momento en la Costa de los Esqueletos
El 5 de septiembre de 1909, el carguero
Eduard Bohlen de más de 2000 toneladas y casi 100 metros de eslora se encontraba navegando bajo una espesa niebla cerca de la Costa de los Esqueletos en Namibia con rumbo perpendicular a la costa. Los restos del naufragio aún
pueden verse a medio kilómetro tierra adentro.
¿Cómo es posible que haya llegado tan lejos? La respuesta es pura y simple conservación del momento.
Supongamos que el casco del barco desplazó la arena con una velocidad similar a la de su movimiento. Eso implicaría que la masa de arena desplazada en su movimiento por la parte del casco inmersa en la arena debió ser similar a la de esa parte del casco. Podemos elegir una sección arbitraria del casco de superficie
S de tal manera que su masa será la densidad por el volumen (= sección x eslora).
Similarmente para la arena tendremos
donde el volumen de arena removido es igual a la sección por el desplazamiento del carguero.
Igualando tendremos
Como vemos, la distancia recorrida por el barco tierra adentro (
L) no es más que la relación densidades del material del casco y la arena veces la longitud del casco (
l).
El acero tiene una densidad de unos 8 g/cm³ mientras que la de la arena está
en el rango 1,50-1,80 g/cm³. Lo que nos da un rango de distancia recorrida de 400-500 m perfectamente compatible con la distancia de los restos del Eduard Bohlen.
Una cosa que llamará la atención a los lectores más avispados es que no hayamos tenido en cuenta la velocidad que traía el carguero al adentrarse en la costa. La idea es que el casco retirará la arena más rápidamente si viene a mayor velocidad y más lentamente si la velocidad es menor de tal manera que la distancia recorrida será similar.
Por supuesto esta forma de razonar ya fue utilizada por el mismísimo Isaac Newton en su estudio del movimiento de objetos dentro de fluidos en los Principia. George Gamow cuenta una anécdota curiosa
en su libro Biografía de la física:
Es interesante que la longitud de penetración no dependa de la velocidad inicial del proyectil (siempre que su velocidad sea suficientemente elevada). Este es el hecho que confundió a los expertos militares de los Estados Unidos que estaban haciendo caer desde diferentes alturas los proyectiles explosivos que se suponía penetrarían profundamente en el suelo antes de estallar. La penetración no parece modificarse con la altura desde la cual caían los proyectiles (por tanto, chocando con el suelo a diferentes velocidades) y los expertos estuvieron rascándose la cabeza hasta que alguien les señaló la teoría sobre esta cuestión contenida en los Principia de Newton.
2013-06-24 23:44 | Fisica |
Referencias (TrackBacks)
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Comentarios
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| De: Anónima |
Fecha: 2013-06-25 01:17 |
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Definitivamente es mucho más divertido leer post como este que dispersarse por las redes sociales, al menos para mí :)
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| De: rvr |
Fecha: 2013-06-25 11:48 |
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Interesante :)
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