domingo, 7 de noviembre de 2010

De Godzillas, Krakens, y demás variedades (I)

¿Alguna vez has pensado si pueden existir animales gigantes? Son un tema recurrente en películas de serie B de los años 60, y en algunos casos han pasado a al historia. Con unos efectos especiales que ahora nos hacen reír, presentaron a la gente un nuevo concepto de "amenaza contra la humanidad", sin darse cuenta que, cualquiera que analice un poco esas películas, encontraría un sinfín de maneras de demostrar que la idea de esos bichos no se sostiene (literalmente, como veremos más adelante).

El principal problema que nos encontramos es el siguiente: si aumentamos proporcionalmente el peso de cualquier objeto, manteniendo su forma, el aumento de superficie no mantiene la proporción; algo parecido sucede si aumentamos la superficie y mantenemos la forma, variando ahora la proporción respecto al peso: es imposible que las 3 cosas a la vez guarden la proporción. Piensa en ello. ¿Todavía no lo ves claro? Vamos a intentar explicar esto con un ejemplo un poco menos abstracto:
Imagina un cubo, cuyos lados miden cada uno 1 metro.

Superficie: (1 m2 por cara) x (6 caras)= 6 m2
Volumen: 1 m3
Ahora aumentemos el tamaño de cada cara a 2 metros:
Superficie: (4 m2 por cara) x (6 caras)= 24 m2
Volumen: (2x2x2)= 8m2
      ¿Ahora mejor verdad? Vamos un pasito más allá:
En el anterior ejemplo vemos que si multiplicamos el volumen por 8 (de 1 m3 pasamos a 8), para el mismo ejemplo la superficie se multiplica por 4 (6x4=24). Resumiendo: el volumen crece más rápido que la superficie.
En lo que se refiere al peso, es proporcional al volúmen (no en vano el peso es igual a la densidad multiplicada por el volúmen): cuanto más volúmen, más peso.

¿He oido por ahí que para que toda esta tontería del cubo? ¿Qué dónde está el cine? Vale, vale, ya voy. La película de hoy es "Them! La humanidad en peligro". Para los que no la hayáis visto, la película cuenta que en un remoto desierto de Nuevo México, cerca de donde se tiró la primera bomba atómica, la radiación había hecho mutar a las hormigas, haciendo que se volvieran gigantescos himenópteros de 2 metros y medio. ¿Alguien está familiarizado con el concepto de presión? ¿No? Vale, la presión es la fuerza que se ejerce dividida por la superficie; por lo tanto, cuanto más fuerza (en nuestro caso, el peso) y menos superficie, mayor presión. Pensad en una hormiga... las patas no prometen mucho, ¿verdad? A pesar de que la hormiga ha aumentado de tamaño las patas no lo podrían soportar. Vamos a hacer algunos números:
Tomemos una hormiga corriente, y calculemos su peso (haciendo de paso algunas suposiciones, porque vosotros no sé, pero yo no conozco el volumen exacto de una hormiga):
Supongamos, para facilitar los cálculos, que la hormiga es un prisma. Así, el volumen será:
Volumen= (1 cm de largo)x(1 cm ancho)x(0.3 cm de alto)= (0.01m)x(0.01m)x(0.003m)= 0.0000003 m3
No sé cuál es la densidad de una hormiga, pero para hablar en algo que entendamos todos vamos a suponer 1 kilogramo por metro cúbico (que para lo que queremos explicar sirve). Así, el peso será:
Peso= (1 kg/m3)x(0.0000003m3)=0.0000003 kg


Ahora vamos con nuestra hormiga gigante. En la película decían que tenían aproximadamente 2.5 metros de longitud. Teniendo esto en cuenta:
Volumen= (2.5 m largo)x(2.5 m ancho)x(0.75 m alto)= 4.68 m3
Peso= (1 kg/m3)x(4.68 m3)= 4.68 kg


¿Vosotros creéis que, estando preparada la pata de la hormiga para soportar 0.0000003 kg, podría soportar 4.68 kg (multiplicar el peso más o menos por 1 millón)?

Voy a dejarlo aquí por hoy. Si alguien encuentra algún fallo aberrante por favor, decídmelo; intentaré corregirlo desde la poca idea que tengo. ¡Nos vemos en los comentarios!


PD: Trataré de que todos los artículos sean así, explicando las cosas de un modo general, y luego llevándolo a alguna película o libro.

4 comentarios:

  1. Hola Claudia,

    Yo tengo una duda, me pregunto que si la hormiga aumenta su tamaño y, por lo tanto, su peso, también aumentará el tamaño de su pata, por lo que estaría preparada para aguantar el aumento considerable del cuerpo ¿no?

    Un saludo :)

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  2. A pesar de que aumente de tamaño, no lo suficiente como para aguantar la presión (recuerda que la superficie no aumenta en la misma medida que el volúmen y el peso). No pude justificarlo matemáticamente porque no tengo ni idea de cómo aproximar la superficie de la pata de una hormiga en contacto con el suelo...

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  3. ¿Hay alguna imposibilidad física para que la hormiga aumente su densidad al mismo tiempo que su tamaño? ¿No podría ser una hormiga más grande y más densa (y probablemente super-inteligente)?

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  4. La densidad es una propiedad intensiva, así que por definición se mantiene constante sea cual sea la masa del cuerpo. Como aqui la relación masa-volumen-superficie no se mantiene constante igual si, pero vamos, que ya estaríamos hablando de algo que no es posible físicamente. ;)

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