Jump to content
Espacio Profundo
  • Nos complace invitarlos a registrarse y participar de una nueva locura que se llama microscopia.com.ar. Hace tiempo que con JavierAR teníamos ganas de tener un espacio dedicado a la microscopia amateur, y si bien recién empezamos creo que va a tan grande e interesante como la astronomía. Los esperamos en microscopia.com.ar!

Midiendo la velocidad de la luz...en casa


El Duo de Dos

Publicaciones recomendadas

Hola estimados!

Recordando que Galileo quiso medir la velocidad de la luz, pues contrario a otros científicos de su época, él creía que no era instantánea y que se trasladaba con cierta velocidad. Aunque ingenioso el método, no dio resultado. La velocidad de la luz resultó ser tan grande que no pudo medirla.

Nosotros, en su honor, nos propusimos hacer lo mismo, remedando una experiencia conocida que pueden encontrar en la web, con cosas que existen en la mayoría de los hogares. Herramientas que Galileo ni siquiera soñó que podían existir.

En realidad no se trata de una medición sino más bien de una comprobación, ya verán porqué.

Para la experiencia usamos un microondas, una regla y un spaghetti seco. (también puede usarse como material, queso rayado, huevo, chocolate, espuma de afeitar, o lo que dé la creatividad de cada uno).

La idea es la siguiente, el microondas produce ondas electromagnéticas que viajan a la velocidad de la luz. Las ondas que producen son estacionarias (sus picos y valles ocurren siempre en el mismo lugar y no se desplazan).

Recordando que la velocidad de una onda v= f x λ

Donde f, es la frecuencia de la onda y λ la longitud de la onda (distancia entre 2 picos).

A f lo podemos obtener del mismo equipo (parte trasera), así que si podemos medir λ, podríamos fácilmente calcular la velocidad de la luz.

Un microondas funciona básicamente así, las ondas electromagnéticas agitan las moléculas de agua contenidas en los alimentos, esta agitación produce el calor que cocina los alimentos. Como las ondas son estacionarias para evitar que los alimentos se cocinen en forma despareja, con partes muy cocidas donde incide el pico o máximo de la onda y partes crudas en los mínimos, es que la base es giratoria.

Para nuestro experimento colocamos primeramente la bandeja del microondas boca abajo, para evitar que gire. (No queremos que se cocine en forma pareja).

Seguidamente sobre ella colocamos un spaghetti, de manera que quede paralelo a la puerta.

Accionamos el microondas a la potencia máxima durante 30 seg, retiramos y observamos lo siguiente:

A simple vista se puede apreciar el distinto nivel de cocción en cada parte del spaghetti, dos zonas cercanas a los extremos están cocidas y el resto no.

Si analizamos una de las zonas, vemos que en el centro está más cocinada (más oscura) y disminuye hacia las puntas, eso quiere decir que el centro estuvo expuesto al máximo de la onda, o sea que toda la zona cocida corresponde a ½ ciclo con un máximo al centro. Luego midiendo y multiplicando por 2 obtendríamos el valor de la longitud de la onda (λ).

Medimos y nos dio 6,1cm

Así que

λ= 2 x 6,1cm =12,2 cm = 0,000122 km

Dando vuelta el microondas nos informamos que la frecuencia del mismo es de 2450 Mhz.

Osea que

f = 2.450.000.000 hz (1/seg)

Así que tenemos:

V= 2.450.000.000 1/seg x 0,000122 km = 298.900 km/s

Si consideramos que la velocidad de la luz en el aire es de 299.705,5 km/s (un poco menor que en el vacío) hemos tenido un error menor al 0,3% que proviene de la medición.

Obviamente como dijimos al principio se trata más bien de una comprobación, ya que para poder calcular la frecuencia del microondas se tiene que conocer la velocidad de la luz.

Esperamos les haya gustado y a ver quien se anima a repetirla con otros materiales!

Standing_wave.gif.a8c190e5ffe162e83aaa24

IMG_1500.JPG.68f4cbe89afb56a161c128e39d2

IMG_1501.JPG.51ef4299f532f9d3443cc230afb

IMG_1495.JPG.08d7132069071e175f8e43e7c96

Enlace al comentario

:shock: realmente muy ingenioso!!

Se les ocurrio a uds hacer esa comprobacion!?

Realmente me encanta poder hacer esas "comprobaciones" amateur de cosas que vienen ya comprobadas por el metodo cientifico y que uno ya las acepta. No por desconfianza, sino porque esta bueno, en infima medida, comprobar por los propios medios que es asi.

La verdad que los felicito :D

Enlace al comentario

DEFINITIVAMENTE

El otro dia justamente le comentaba a Claudio ese tema.

Hoy por hoy podes hacer Espectroscopia con elementos Amateur. Y tirar la imagen en los programas de PC y hacer vos tu propio analisis.

Eso, lo leias en las revistas o publicaciones, y eran analisis que hacian los astronomos profesionales porque contaban con los medios que brinda un observatorio profesional!

Ahora, podes hacerlo desde tu casa, y, aunque ya sabes quizas el tipo de espectro que deberias recibir, lo podes hacer igual y "confirmarlo"

Que se yo... me encanta :lol: ya voy a hacer algo de eso.

Enlace al comentario

Admirados Stan Laurel y Oliver Hardy (ver youtube).

Como siempre, al leer sus artículos, uno se siente chiquito.

Uno de los del dúo se registra en Mendoza y el otro en Río Cuarto, cómo se coordinan?

Cordiales saludos.

Chapman Juan Carlos(66)

Hokenn130900

Enlace al comentario
Admirados Stan Laurel y Oliver Hardy (ver youtube).

Como siempre, al leer sus artículos, uno se siente chiquito.

Uno de los del dúo se registra en Mendoza y el otro en Río Cuarto, cómo se coordinan?

Cordiales saludos.

Chapman Juan Carlos(66)

Hokenn130900

Estimado Juanca, por supuesto yo soy Stan...... jajajaja Nuestras casillas de mail y de sms están llenas!

El día que controlen los mails en nuestros laburos, vamos a estar en problemas!!! jajajaja

Gracias Leti, nos ofrecemos como conejillos de india de tus comidas

Gracias Betel!!!

Saludos

Enlace al comentario

jaja muy buena idea esa del fideo!

la voy a probar con mi gato... no mentira jajaja! xD

esto del microondas me hizo acordar a una duda q tngo dsd chico:

si pongo algo vivo, como por ej un gatito al microondas (digo gatito xq entra justo jeje =P)

y lo prendo x 1 segundo, el animal se puede morir al instante?? o solo se kema??

siempre tuve esa duda, ja!

saludos a todos!

Enlace al comentario

Hola Ezequiel

Imaginamos que tu pregunta es completamente retórica y no que tengas intenciones de llevarlo a la práctica.

El funcionamiento básico de un microndas es el siguiente, posee un emisor de ondas electromagnéticas estacionarias de una cierta frecuencia. Estas ondas hacen vibrar las moléculas de agua que hay en los alimentos. al vibrar se calientan y ese calor es el que los va cocinando.

Por esta razón los envases no se calientan, porque no tienen agua en su interior.

Si bien cuando sacas una taza está caliente, es por transmisión del calor del líquido que contiene, no por efecto del microondas. De hecho podes hacer la prueba de colocar solo la taza, vacia y vas a ver que no se calienta.

Las consecuencias de colocar un ser vivo serían catastróficas, puesto que la proporción de líquido en el cuerpo es muy alta, literalmente le herviría el cerebro en cuestión de segundos.

Enlace al comentario

Excelente la explicación profe y más claro echale agua.

Invito a los foreros a que a partir de ahora y para que no se pierda el hilo temático, posteen los resultados que cada uno ha ido obteniendo en sus casas y si quieren hacer comentarios o plantear dudas, abran otro tema mencionando este experimento. -

Abrazos

Editado por Invitado
Enlace al comentario

hola les cuento q en materia de seguridad e inocuidad alimentaria de utiliza y se ensaya en alimentos inoculados con microorganismos vivos q luego sufren un proceso de cocción por microondas , todo está en pañales es decir a escala piloto. lo que se intenta ver es la disminución de microorganismos y el efecto de la letalidad de las microondas

besos

paulis

Enlace al comentario

Hola! Tengo que preparar un trabajo final para la facu, para una materia que se llama Física Aplicada... y me encantó tu idea, porque puedo desarrollar un montón de temas para explicar el experimento!!!!

Si me lo permiten, se las pido prestada, y después les cuento como me fue, me dejan? :roll:

Saludos a todos!!!!

Pauly!

Enlace al comentario
Germán Bresciano

Esto me deja algunas dudas:

1) Si los supuestos fueran ciertos, la distancia entre los centros de las zonas cocidas debería ser igual a una longitud de onda, y en la foto parece que es bastante mayor a 12,2 cm. Como por otra parte esa medida sería más precisa que la de la zona cocida (pues no hay que suponer arbitrariamente donde pasa de cocido a no cocido) va a resultar una velocidad de la luz calculada superior al valor usualmente aceptado de velocidad en el vacío.

2) Las ondas electromagnéticas no son unidimensionales, pues se mueven en un espacio tridimensional. ¿Porqué suponen que se desplaza justo en la dirección del largo del spaguetti?

3) Las microondas rebotan en las paredes del horno, provocando un patrón de ondas mucho más complejo que una sinusoidal (que además es tridimensional). En el caso de que realmente sea una onda estacionaria (cosa que no creo) tendría un patrón de interferencia muy complejo, debido a los rebotes en diferentes direcciones.

Saludos,

Enlace al comentario
Germán Bresciano

Continuando con lo anterior con evidencia empírica:

La primera foto muestra los spagetti paralelos a la puerta. La segunda perpendiculares a la puerta.

En la tercera foto se pueden medir las distancias entre los "picos" de cocción (supuesta longitud de onda)

Dan 14, 11 y más de 15 cm.

Aún suponiendo que la únicas válidas son la que estaban paralelas a la puerta (las dobladas) ¿cuál vale, la de 11 o la de 14?

Mi microondas también es de 2450 MHz, como todos pues es la frecuencia de resonancia del agua.

Habría que probar con una tapa de pascualina para ver el patrón bidimensional.

Germán

5776b4381661d_Luz1.JPG.935c923cb0a9ec625

5776b4381cf90_Luz2.JPG.05851c28d0a16bd41

5776b43826586_Luz3.JPG.c0349f106faf07a0f

Enlace al comentario

German, está bueno tu informe y nos alegra que hayas hecho el experimento.

Solo algunos comentarios.

1) En efecto las ondas se trasmiten en todas direcciones, ahora lo que no entiendo es porque aclarás eso, nunca dijimos lo contrario. Lo que ocurre es que si el spaguetti, o lo que fuere, no está perpendicular al plano del magnetrón entonces la medida queda alterada por la posición del spaguetti, creo que tu experimento lo demuestra fijate como los spaguettis que pusiste perpendiculares a la puerta muestran un patrón muy distinto a los paralelos.

2) La distancia entre los puntos quemados es la mitad de la longitud de onda no la longitud de onda. Que el spaguetti se doble, o no, es anecdótico, eso dependerá de la intensidad de la onda en el punto donde se queme y de las características del spaguetti allí. Fijate que si medís en tu foto la distancia entre puntos quemados es aproximadamente 6cm como debe ser.

3) Si tenés dos medidas distintas digamos 6cm y 7cm toma la media, se puede demostrar que el resultadlo es poco sensitivo al error en la medición de la distancia. Un error de 1cm aún produce un resultado aceptable.

4) Yo si creo que la onda que produce el magnetrón es estacionaria.

5) Hemos consultado este experimento en muchos lados, y la objeción del efecto "rebote" es muy frecuente. No obstante nunca hemos visto ninguna caracterización culitativa, y menos cuantitativa, de este efecto rebote. Sería interesante tratar de demostrar la presencia del efecto rebote. Hay que tener en cuenta que el ancho de los microondas suele ser un multiplo de la longitud de onda, quizas eso minimiza el efecto rebote. Como sugerís, hay muchos que hacen el experimento poniendo un objeto plano, como la tapa de pascualina que sugerís. Podría ser esclarecedor.

Muchas gracias por tus amables e interensantes comentarios

Enlace al comentario
Germán Bresciano
German, está bueno tu informe y nos alegra que hayas hecho el experimento.

Solo algunos comentarios.

1) En efecto las ondas se trasmiten en todas direcciones, ahora lo que no entiendo es porque aclarás eso, nunca dijimos lo contrario. Lo que ocurre es que si el spaguetti, o lo que fuere, no está perpendicular al plano del magnetrón entonces la medida queda alterada por la posición del spaguetti, creo que tu experimento lo demuestra fijate como los spaguettis que pusiste perpendiculares a la puerta muestran un patrón muy distinto a los paralelos.

2) La distancia entre los puntos quemados es la mitad de la longitud de onda no la longitud de onda. Que el spaguetti se doble, o no, es anecdótico, eso dependerá de la intensidad de la onda en el punto donde se queme y de las características del spaguetti allí. Fijate que si medís en tu foto la distancia entre puntos quemados es aproximadamente 6cm como debe ser.

3) Si tenés dos medidas distintas digamos 6cm y 7cm toma la media, se puede demostrar que el resultadlo es poco sensitivo al error en la medición de la distancia. Un error de 1cm aún produce un resultado aceptable.

4) Yo si creo que la onda que produce el magnetrón es estacionaria.

5) Hemos consultado este experimento en muchos lados, y la objeción del efecto "rebote" es muy frecuente. No obstante nunca hemos visto ninguna caracterización culitativa, y menos cuantitativa, de este efecto rebote. Sería interesante tratar de demostrar la presencia del efecto rebote. Hay que tener en cuenta que el ancho de los microondas suele ser un multiplo de la longitud de onda, quizas eso minimiza el efecto rebote. Como sugerís, hay muchos que hacen el experimento poniendo un objeto plano, como la tapa de pascualina que sugerís. Podría ser esclarecedor.

Muchas gracias por tus amables e interensantes comentarios

Tenés razón en que la distancia entre los puntos quemados debe ser media longitud de onda, pero es de 14cm, no 6.

Lo marqué en la foto en rojo para que quede claro de a qué me refiero.

Saludos,

5776b4384cdb5_Luz3.JPG.8eba48357db6be035

Enlace al comentario

Ah! entonces parece que usaste un fideo multicolor, porque la zona que te señalo, aunque no esté doblada, también parece amarronada, mas claro eso si.

Saludos

Enlace al comentario
Germán Bresciano

Fernando,

si te fijas bien verás que ese color algo más oscuro que el claro que tiene a ambbos loados es el color natural del fideo crudo, el mismo que tiene en los extremos crudos o el del otro fideo en gran parte de su extensión.

No es que en esa zona el fideo se haya oscurecido sino que a los lados hay una zona blanquecina debido al comienzo de la cocción (sin llegar a quemarse) pues se forman pequeñas ampollitas que le dan ese color más claro.

Si haces la prueba tu mismo verás algo somilar.

Saludos,

Enlace al comentario

German: Yo soy uno de los del duo de dos e hice la experiencia facilmente 10 veces, con distintos materiales: queso rayado, espuma de afeitar!!, queso crema, etc. El resultado me dió casi siempre aproximadamente bien, algunos materiales no sirven: como el queso crema p.ej.. Siempre puede observar que se forma un patrón de cocción cada 5 a 7cm. Nunca me dió que se quemara a 14cm como vos decís.

Ahora si me decís que lo amarronado que decía yo es el color natural del fideo y que lo blanco está cocido, entonces te diré que tenés que repasar el experimento. Tampoco hay que calentar mucho el fideo, ya que el calor se trasmite de varias formas, una es radiación, que es lo que usa el micro, pero otra es difusión, que es lo que sucede cuando se calienta una barra de metal, el calor fluye por la misma. Si calentás mucho el fideo se va a calentar por todos lados. Pareciera que lo único no cocido es lo amarronado que te decía yo.

Esto te lo digo porque si me decís que lo blanco es cocido entonces tampoco me queda claro que se haya cocido a 14cm como dijiste.

Yo soy más proclive a usar queso rayado, en lugar de fideo, no obstannte con el fideo debería andar. La cuestión es que el microondas excita moléculas de agua y es mejor usar algo con mayor contenido de humedad.

Saludos

Enlace al comentario
Germán Bresciano

Fernando,

Tenemos una pequeña diferencia de interpretación.

Lo que yo digo es que para medir la longitud de onda es más preciso en este experimento hacerlo por la distancia pico a pico (verde en el dibujo) que por la distancia Nodo a Nodo (marrón en el dibujo), ya que es más fácil determinar la ubicación de los picos que de los nodos debido a que como sólo hay 2 picos, no tenemos dos nodos rodeados por picos que nos permitan determinar por simetría dónde están los nodos. Es más, para mí en la foto de ustades sólo hay un nodo en el medio y no se llega a obtener otros nodos en los extremos.

Medir la zona "cocida" es arbitrario, pues no se sabe dónde deja de estar cocido, entonces puedes medir cualquiera de las longitudes marcadas en anaranjado en el dibujo.

Como en el largo del fideo hay 2 picos rodeados zonas cercanas a nodos, es más fácil determinar el centro de cada pico.

En la foto que Uds. pusieron del experimento la distancia pico a pico es mucho mayor de 6cm. La adjunto esa foto con dicha distancia marcada.

Saludos,

5776b43877718_Luz5.JPG.2661d4eca1e0653ce

5776b4387cd79_Luz4.JPG.46638b1f2b674c197

Enlace al comentario

Si se hace el experimiento con papel de fax no se llega a un resultado mas preciso ? o se quema todo ?

Saludos y buenos cielos!

iOptron GEM28EC y SkyGuider Pro
Askar ACL200, Duoptic ED Pro 60, APO 90, Photo 90 5 elementos
QHY600M, QHY183M, QHY5III462C

Garin - Buenos Aires - Argentina

Duoptic - Espacio Profundo
Mi Galeria de Fotos

Enlace al comentario

mmmmmm.......... tremendamente interesante! yo no entiendo mucho de picos y nodos ni nada de eso..... pero estoy de acuerdo con Germán en que es más conveniente medir de pico a pico, que por la zona cocinada, la zona cocinada es muy imprecisa, no se sabe bien donde empieza, aparte que saben si el fideo era de cocción lenta! les cambia todos los datos! (pequeño chistecito :lol: ). yo cuando leí los pasos me puse a pensar: como puede ser que para un experimento tan precioso se midan lo que nos parece estar cocinado, seria medio al boleo, no les parece?

voy a ver si lo hago en el microondas de mi casa, primero le tengo que pedir permiso a mí mami... (aunque yo hice plasma en el microondas sin pedirle premiso :twisted: )

hablando del plasama que se puede hacer en el microondas, que les parece si creo un tema sobre eso!????

Enlace al comentario

Muchachos: no se enrosquen, el experimento tiene que andar como dijimos.

Piensen que si hay problemas en medir la zona cocida, también va a haber problemas en medir la zona no cocida, por simple complemento vió, si hay problema para una para la otra también.

Bueno en fin....

Enlace al comentario
Invitado
Este tema está cerrado a nuevas respuestas.
×
×
  • Crear nuevo...