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Sea muy, muy cuidadoso con lo que pone
en esa cabeza, porque nunca, jamás,
podrá volver a sacarlo de allí.


Thomas Cardinal Wolsey (1471-1530)
   Mala Lluvia FAQ
Haga click sobre el símbolo para su explicación.


Preámbulo

Estas Preguntas Frecuentes (FAQ) están escritas por Alistair B. Fraser. Son en respuesta a preguntas hechas durante los años por los lectores de Mala Meteorología Si usted ha llegado a esta página sin haber leído las anteriores o las de Mala Ciencia, entonces lo que sigue no tendrá mucho sentido para usted.

Aunque las preguntas presentadas aquí son con frecuencia las realizadas por alguna persona específica, cada una ha sido elegida para caracterizar a un grupo de preguntas similares que fueron hechas sobre el tópico.

Temas discutdios más abajo (que surgen de la página Mala Lluvia)
¿Cuál es la evidencia?
Velocidades Terminales
Representación Artística

Preguntas que surgen de Mala Lluvia:

¿Cuál es la evidencia?

Pregunta:
¿A quién debe uno creer? Mi maestro dice una cosa sobre la forma de las gotas de lluvia; usted dice otra. ¿Cuál es la evidencia de cada posición?

Respuesta:
¿A quién debe creerle usted, a su maestro o a mí? La respuesta es: a ninguno de los dos. Aceptar simplemente lo que cualquiera de nostros decimos es reducir la ciencia a la categoría de dogma. Es aceptar la información en base a la autoridad en vez de hacerlo en base a la evidencia. Sin embargo, usted dijo lo realmente importante cuando preguntó "¿Cuál es la evidencia?". No sé cómo responderán sus maestros al asunto de la evidencia sobre la forma de lágrima de las gotas de lluvia, porque en mi conocimiento, no existe esa evidencia (sólo mito). Quizás ellos ignoren su pregunta con el despectivo, "Oh, todo el mundo lo sabe!"· Bueno, si todo el mundo sabe eso, entondes, todo el mundo estaría equivocado.

Pero, ¿cuál es la evidencia que apoya a la forma parecida al pan de hamburguesa? Viene en varias formas, algunas directas, otras indirectas, pero todas consistentemente apoyadoras.
Fotografía: todas las fotografías de gotas que van cayendo apoyan la posición de que la forma de las gotas pequeñas es esférica y las gotas grandes van siendo comprimidas en sentido vertical. Tales fotografías no revelan gotas con forma de lágrima. Curiosamente, mientras que la toma de esas fotografías tiene una moderada demanda técnica, existe una manera de demostrar la forma esférica de las gotas pequeñas en un laboratorio o en un museo, para que todos la vean.

Un corriente continua de agua es provista por una pequeña abertura (como la de una jeringa o un grifo de cocina). El agua se descompone en una corriente de gotas igualmente espaciadas y del mismo tamaño, cuyo tamaño está determinado por el caudal. Ahora, si esto es observado bajo una luz estroboscópica donde se pueda ajustar el ritmo de los flashes, se puede hacer aparecer a las gotas como suspendidas en el espacio (para cada nuevo flash, una nueva gota ha remplazado a la anterior). Entonces, una lupa simple permite examinar las otras gotas que, aunque están cayendo, parecen estar aparentemente suspendidas en el aire. Las gotas tienen que ser observadas bastante más abajo del punto de salida (jeringa o grifo) para permitir que las oscilaciones de las gotas, que se producen a la salida del grifo, se aquieten y formen el flujo continuo.

Teoría: el modelado de las gotas de lluvia usando las ecuaciones de la dinámica de los fluidos aplicada a la circulación en la gota, el fkujo de aire alrededor de ella, y la resistencia al avance revelan las mismas formas: esferas que cambian su forma a la de una hamburguesa. Entonces, la teoría que revela las mismas formas sirve para explicar por qué las gotas de lluvia aparecen como lo hacen.

Arcos Iris: de todos los pensamientos importantes que un profesor puede enseñar es que las ideas están conectadas. El comportamiento de alguna cosa no es independiente del de otra. En este caso, si las gotas relamente fuesen como lágrima, entonces el arco iris, tal como lo conocemos, no existiría! Todas las observaciones que usted haya hecho del arco iris es evidencia de la forma esférica de las gotas de lluvia. Es verdad que una lágrima puede tener una sección circular en el plano horizontal, y podría así producir minúsculas secciones verticales del arco iris. Sin embargo, eso es lo único que podría hacer. El gran arco que uno ve alzándose en un extremo, arqueándose en el medio y descendiendo en el otro lado no pdría ser formado por lágrimas. Curiosamente, el arco iris contiene evidencia observacional del aplastamiento de las gotas a medida de que se van haciendo más grandes, pero mientras que se fácil de ver, la conexión entre la observación y la forma de las gotas es algo sutil. De tal modo, los arcos iris, tal como los gozamos, son únicamente posibles gracias a la forma esférica, casi como pan de hamburguesas, de las gotas.

Radar: El hecho que las gotas son esféricas y las gotas más grandes son aplastadas en sentido vertical es suficientemente conocido por la comunidad científica, de modo que los radares son cinstruidos para extraer información sobre la distribución del tamaño de las gotas de la lluvia usando esas formas. Tales radares se basan en dos señales polarizadas, para las cuales las señales regresadas por la lluvia depende del radio de aspecto (proporción entre ancho y alto) de las gotas. Extrayendo esa información provee una estimación muy mejorada de la tasa de lluvia -- una importante pieza de información para estimar cualquier cosa, desde el abastecimiento disponible de agua para la agricultura la potencial de inundación. Aunque tal tipo de radares no son todavía comunes, esta estimación de la lluvia que cae usando los radares de polarización para distinguir el grado de aplastamiento de las gotas, está suficientemente establecido que el Servicio Naciona del Tiempo de los EEUU planean agregar esta habilidad de polarización dual a todos sus radares.

Velocidades Terminales
Pregunta:
Leyendo su explicación sobre la naturaleza de las gotas de lluvia, no pude ignorar la siguiente frase: "Con el aumento de la velocidad, la velocidad caída aumenta..." me gustaría hacerle notar que, de acuerdo a la física Newtoniana, tamaño y masa no afectan la velocidad de un objeto que cae.

Respuesta:
Siempre quedo fascinado cuando alguien me envía un mensaje como este (algunas veces se le da crédito a Galileo, otras a Newton, otras a cualquiera), porque representa el triunfo de una teoría (muy pobremente entendida) sobre las observaciones.

Olvide la teoría por un momento. Tome las observaciones. El meollo del asunto es que las gotas grandes caen más velozmente que las gotas pequeñas! Esto está verificado por todas las observaciones (y existen miles de ellas) que se han hecho sobre las gotas de lluvia. Realmente, es una cosa muy simple comprobarlo por usted mismo la próxima vez que esté lloviznando. Luego compare la velociad de las gotas de una llovizna con las de una lluvia torrencial. (Suspiro...) Esa es la manera en que las cosas son, independientemente de la manera en que usted aplique (en realidad, incorrectamente) a la física de Newton.

Pero, ¿cómo se reconcilian las observaciones con la teoría? Realmente, con facilidad. Hay (po lo menos) dos fuerzas involucradas (no una) y el comprtamiento de una gota dpende de mabas. Después de todo, la Ley de Newton dice que una fueza NETA resulta en un cambio de momento (F = ma es sólo un caso especial).

La fuerza de la gravedad es proporcional a la masa de la gota y por ello es aproximadamente proporcional al cubo del radio. La resistencia sobre la gota (está cayendo a través del aire, desués de todo) es aprozimadamente proporcional a la superficie del área y por ello a su radio al cubo. Así, a medida de que el radio aumenta, la significancia de la gravedad aumenta en realción a la resistencia del aire. El resultado es que la velocidad terminal de la gota aumenta con el tamaño de la misma. (Acotación para aquellos que ya comprenden el comportamiento de la resistencia del aire: sí, ya sé que a medida que la gota se hace mayor, la resistencia no continúa aumentando con el cuadrado del radio).

La física Newtoniana no dice que el tamaño y la masa no tienen influencia sobre la velocidad de un objeto que cae (como usted afirma) a menos de que el objeto esté cayendo en el vacío, y la úncia fuerza que actúa sobre él es la gravedad.

La lluvia no cae a través del vacío.
Representación Artística
Pregunta:
No sabía que las formas de las gotas de lluvia son tan diferentes de lo que vemos ilustrado en los mapas del tiempo. Francamente, pienso que debemos dejar a los símbolos como están (una gota con forma de paracaídas o como una hamburguesa llevarían a la confusión)

Respuesta:
No tengo mayores problemas con la representación en el arte de una gota de lluvia como una lágrima, como que la tengo de la presentación de las obras de Piccaso o El Greco (con su gente incorrecta anatómicamente). A pesar de ello, yo haría una distinción entre la graficación científica de las cosas y su representación artística. ¿No le molestaría a usted si las obras de Picasso fuesen usadas como una seria representación de la anatomía humana en la enseñanza de los cirujanos en una escuela de medicina?

En una supuestamente científica presentación como la predicción del tiempo, en la que el presentador quiere que creamos en su comprensión del comportamiento del mundo natural, yo tengo considerable dificultad en creer que él fotalece su afirmación sobre esa comprensión al presentar al mundo como no es.


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