Tallem gel amb fil de cuca

No us heu fet mai la pregunta de com és possible que un patinador llisqui sobre el gel amb tanta facilitat i tanta rapidesa? Com s'ho fan per no perdre pràcticament velocitat degut a la fricció? Perquè no lliscaríem igual si entréssim a la pista de gel amb uns esquís als peus?

Anem a resoldre aquests dubtes amb un experiment molt i molt senzill

Som-hi!

Materials

• Un glaçó
• Fil de cuca (el de pescar), en necessitarem uns 25cm aproximadament.
• Dos petits pesos per lligar a extrem i extrem del fil de cuca.
• Un got de vidre
• Un plat per evitar un mullader a la cuina.

Procediments:

• Col·loquem el got girat a sobre el plat i hi posem al damunt el glaçó acabat de treure del congelador.
• Lliguem els dos petits pesos als extrems del fil de cuca.
• Posem el fil de cuca a sobre el glaçó fent que els dos pesos caiguin per un i l'altre costat del got. D'aquesta manera el fil de cuca quedará tensat fent força a la part superior del glaçó.
• Esperem 5 minuts i n'observem el resultat.

Resultat i conclusions

Com heu pogut observar, el glaçó s'ha partit literalment per la meitat, just per la zona on hi havia el fil de cuca. La pressió del fil de cuca sobre el gel ha estat el responsable que s'hagi fos per aquest lloc i no per un altre lloc. L'explicació és ben senzilla. Quan fem pressió sobre una superfície, forcem el moviment de les molécules que formen el material (en el nostre cas: aigua). Aquesta acceleració del moviment de les partícules, n'augmenta la temperatura, i en el cas del gel, el fon donant com a resultat aigua líquida.

Aquest mateix procés és el que es dóna sota uns patins de gel (hockey skates), just entre la làmina d'acer i el gel. Quan més estreta és aquesta làmina, més pressió s'exerceix sobre la superficie del gel (recordem que Pressió = Força/Superfície), i per tant, més augmenta la temperatura en aquest lloc, fonent momentàniament l'aigua i fent que el patinador llisqui suaument i ràpidament sobre una fina capa d'aigua.


Alb.

Avalua, avalua't

Els continents es mouen? ... Oi tant!

Està clar que vivim a la societat del "si no ho veig, no m'ho crec". Si us dic que sóc l'home més fort del món segurament ho posareu en dubte fins al dia que sigui capaç de demostrar-vos-ho, oi?

Però quan aquest eslògan l'apliquem a la geologia llavors tenim greus dificultats per justificar determinats fenòmens que succeeixen a la natura a un ritme molt lent, extremadament lent, tan lent, que és pràcticament impossible de visualitzar-los. Així doncs, parlar del moviment de les plaques tectòniques que formen l'escorça terrestre es converteix en un discurs certament volàtil per a tota persona desitjosa de justificacions.

Però tot es pot arribar a explicar, així que, anem per pams. El radi de la Terra és d'uns 6.400km. L'escorça però, tan sols n'ocupa entre uns 30 i 40km, la qual cosa la converteix en una capa relativament prima. Perquè us en feu una idea, seria una proporció semblant a l'existent entre la pela d'un préssec i el volum total del préssec.

Aquesta escorça està fragmentada en plaques litosfèriques i aquestes, curiosament, es mouen literalment "surant" sobre l'Astenosfera, una capa fluïda (magma) situada al mantell superior. La velocitat i direcció del moviment d'aquestes plaques varia en funció del punt de la Terra a on ens trobem. A la península Ibèrica, per posar un exemple, el moviment és a raó de 27mm anuals en direcció 50º Nord. Vaja, que ho fa a la mateixa velocitat a la que ens creixen les ungles (uns 0,6mm cada setmana, aproximadament). Així doncs, i fent una senzilla regla de tres, podem concloure que, cada 100 anys i sense moure'ns de casa, ens desplacem 2,7m cap al nord!

Però, per què es mouen les plaques? ... Fem-ne un senzill experiment i així ho entendrem.

Som-hi!

Materials

• 1 paella d'uns 25cm de diàmetre
• Oli d'oliva (suficient quantitat com per omplir 2 o 3mm la superfície de la paella)
• Purpurina (dues o tres cullerades de cafè)
• Una font de calor (vitroceràmica o foc).

Procediments:

• Omplim la paella amb 2 o 3 mm d'oli d'oliva.
• Tirem 2 o 3 cullerades de purpurina a l'oli i ho barregem bé.
• Col·loquem la paella a la font de calor i al cap d'una estona n'observem el resultat.

Resultat i conclusions

Quan l'oli de la base de la paella s'escalfa, es dilata, disminuint així la seva densitat i fent que ascendeixi. En arribar a la superfície, es refreda i baixa pels laterals formant uns peculiars moviments cíclics en forma de bolet que són fàcilment visibles si hi hem tirat partícules sòlides (en el nostre cas, purpurina). Aquests corrents són anomenats corrents de convecció i originen el procés conegut com la Convecció de Bénard. També podem observar-los quan tenim pasta en una olla bullint o a la mateixa superfície del Sol.

El magma present a l'Astenosfera s'escalfa degut a l'energia interna del planeta fent que es generin importants corrents de convecció just a sota les plaques tectòniques. Aquesta convecció força el moviment lent i continuat de les plaques litosfèriques. És així de senzill.


Alb.

Avalua, avalua't