rotacion

Parece que estamos viviendo una época en la que los postulados de la física pueden desmoronarse en cualquier momento. Hace poco fue lo de los neutrinos viajando a una velocidad ligeramente superior a la de la luz. Sin embargo, el fenómeno se presentó de una forma un tanto sensacionalista, y no era para tanto, tal y como explican estupendamente en Mala Ciencia.

Ahora el notición es que un matemático parece haber explicado la rotación de las galaxias excluyendo la existencia de la hipotética materia oscura. Y, de nuevo, parece que las cosas se están exagerando un poco a raíz de las publicaciones de Alt1040 sobre Physoeg a propósito del preprint que A. Carati, el matemático de marras, publicó la semana pasada en Arxiv.

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Estudiando una serie de características atmosféricas de Neptuno, un grupo de investigadores del Laboratorio Planetario y Lunar de la Universidad de Arizona han determinado de forma preciosa la rotación de este planeta. Una hazaña que no había sido lograda en ningún otro planeta de nuestro sistema solar a excepción de Jupiter.

Un día en Neptuno dura exactamente 15 horas, 57 minutos y 59 segundos, de acuerdo al investigador Erich Karkoschka. Este resultado es uno de los mejores avances en la determinación del periodo rotacional desde que el italiano Giovanni Cassini hiciera las primeras observaciones sobre Jupiter hace 350 años.

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Como os prometí, ahora vamos a hablar de la posibilidad que las partículas que forman un gas también giren sobre si mismas, además de desplazarse en línea recta a gran velocidad.

Cada tipo de movimiento que puede realizar una partícula se llama grado de libertad. En cuanto a la traslación hay tres grados de libertad, ya que las partículas pueden moverse:

1. De izquierda a derecha,
2. De atrás a adelante y
3. De abajo a arriba.

En cuanto a los grados de libertad de rotación, la cosa es un poco más complicada porque depende de la estructura internas de las partículas. Si las partículas son puntuales, entonces no pueden rotar. ¿Cómo va a girar un punto sobre si mismo? Pues no puede. Así que los gases monoatómicos (por ejemplo, el argón y el resto de gases nobles) no tienen grados de libertad rotacionales.

Si las partículas están compuesta de dos átomos iguales y puntuales (como en el caso del hidrógeno, nitrógeno u oxígeno), la molécula puede girar de dos formas distintas. Pensad en una majorette, si empieza con su bastón en posición vertical puede hacerlo girar por delante de su cuerpo (como el hélice de un avión), o por al lado (como el rotor trasero del helicóptero).

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Propio de argumentos de película de ciencia ficción palomitera, ¿la Tierra dejara algún día de orbitar? Y en caso de que sea así, ¿cuándo ocurrirá?

Lo cierto es que la Tierra se ralentiza a causa de la fricción de las mareas que ejercen sobre los océanos el Sol y la Luna. El efecto es minúsculo: un día dura ahora apenas 0,0017 segundos más que hace un siglo, algo insignificante a escala humana.

Cuando los dinosaurios se paseaban por el mundo, por ejemplo, la Tierra orbitaba mucho más rápido que ahora. Tanto que un día era una media hora más corto. Los estudios sobre los anillos de crecimiento de corales y moluscos también han demostrado que, hace 450 millones de años, el día sólo tenía 22 horas.

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Para un observador terrestre, las estrellas se muestran como si estuviesen situadas sobre una esfera que rodease a la Tierra. El movimiento de rotación de la Tierra se traduce en un movimiento aparente de 24 horas de duración, durante las cuales todos los astros realizan un giro completo alrededor de un punto inmóvil que llamamos Polo celeste, que es el punto intersección del eje de la Tierra con la esfera celeste.

La traslación de la Tierra influye también en la posición aparente de las estrellas respecto al horizonte. Su situación se repite cada noche del año en cada lugar, pero no a la misma hora. Este fenómeno se puede expresar diciendo que el aspecto del cielo es el mismo un día a cierta hora, que al día siguiente 4 minutos antes.

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