Quèquicom - HomePage
Escrit per: Equip Editorial
Com sabem, la part inferior d’una ala és plana, i la superior és corbada. S’acostuma a dir que l'aire que va per dalt i el que va per baix arriben a la part final de l'ala al mateix temps. Per fer-ho, el corrent superior ha d'anar més de pressa que el corrent inferior; d'aquesta forma, segons el teorema del Bernouilli, la pressió a dalt és més baixa que a baix, ja que com que l’aire va a més velocitat la pressió que fa sobre l’ala disminueix, i la diferència de pressió empeny l'ala cap amunt. Això és només parcialment cert. És cert que la pressió sobre l’ala és inferior a la pressió sota l’ala perquè la velocitat de l’aire sobre l’ala és més gran que sota l’ala, però no és obligatori que els dos corrents arribin al final de l’ala simultàniament. En situacions reals, el corrent superior arriba al final de l’ala abans que el corrent inferior i, per tant, la disminució de pressió a la part superior de l’ala és encara més gran que la que es produiria si ambdós corrents arribessin simultàniament al final de l’ala. Per aquesta raó, l’ala proporciona més sustentació que la que proporcionaria si ambdós corrents arribessin simultàniament al final de l’ala.
Tanmateix, això és part de la veritat, però no tota la veritat. Si la única raó per la que l’ala produeix sustentació fos la diferència de pressió deguda a la major velocitat del corrent sobre la superfície corbada, els avions no podrien volar de cap per avall, i ho fan, com es pot veure en les demostracions acrobàtiques. Per tant, cal analitzar el fenomen de la sustentació amb més profunditat.
Imaginem un tros de fusta pla, sense cap forma d'ala. Si movem el tros de fusta pla horitzontalment dins de l'aire no hi ha sustentació; però si el movem formant un angle d'atac positiu (amb la part de davant aixecada) llavors sí que hi ha sustentació; l'aire empeny la fusta cap amunt. La raó és que l'aire està aturat, però quan passa per la fusta inclinada es veu obligat a bellugar-se cap avall, per deixar-la passar; per la tercera llei de Newton (acció i reacció), si l'aire rep una força cap avall, ell fa la mateixa força cap amunt; això també és sustentació. Quan un avió vola de cap per avall ho fa sempre amb un angle d’atac positiu.

Què és la sustentació?

Que passa, doncs? Que quan l'avió vola normal el sustenta Bernouilli, i quan vola cap per avall el sustenta Newton? No. Analitzem el flux de l'aire sobre l’ala en un avió volant en posició normal. El corrent inferior seguirà una trajectòria horitzontal, paral•lela a la cara inferior de l’ala, que és plana. Però el corrent superior es veu obligat a seguir el perfil bombat de l'ala (d’això se’n diu efecte Coanda, per cert), i per tant primer pujarà una mica i després baixarà seguint el perfil descendent de l’ala. Per seguir aquest trajecte més llarg l’aire del corrent superior haurà agafat més velocitat que l’aire que venia horitzontal, del corrent inferior. A la punta del darrere de l’ala ambdós corrents xoquen, i han de continuar movent-se paral•lelament seguint una trajectòria intermèdia entre la descendent del corrent superior i la horitzontal del corrent inferior. L’efecte net és que davant de l’ala l’aire està en repòs, i darrere de l’ala el corrent d’aire va cap avall. És a dir, quan passa l’ala es produeix una acceleració de l’aire cap avall. D’acord amb la segona llei de Newton, l’acceleració d’un cos es conseqüència de l’acció d’una força sobre ell, i per tant l’acceleració de l’aire és conseqüència de una força que només li pot haver aplicat l’ala. I per la tercera llei de Newton, d'acció i reacció, l'aire fa sobre l’ala una força igual i de sentit oposat, cap amunt; això és la sustentació.
Com veiem, la sustentació d’un ala en la posició normal es pot explicar emprant el teorema de Bernouilli o les lleis de Newton; les dos explicacions son certes i perfectament compatibles. Això és degut a que el teorema de Bernouilli expressa la conservació de l’energia al llarg d’una línia de corrent en un fluid, i la conservació de l’energia s’obté a partir de les lleis de Newton.

I com és la sustentació quan un avió vola cap per avall?
Quan un avió vola de cap per avall, si vola amb l'ala plana l’efecte és exactament el mateix, però cap avall (antisustentació), i per tant l'avió aniria caient. Però si el pilot fa que l'ala, tot i estar invertida, tingui un angle d'atac positiu, l'efecte d'acció i reacció que hem explicat amb la fusta plana apareix igual; per tant, la sustentació deguda a l'angle d'atac compensa l'antisustentació deguda al perfil de l'ala, i l'avió continua volant sense perdre alçada.
Mirant-ho en conjunt, podem veure que un avió té dues fonts de sustentació: deguda al perfil de l'ala i deguda a l'angle d'atac. Amb l'avió volant a una alçada constant, la sustentació causada pel perfil és suficient per compensar el pes. Si vol guanyar alçada augmenta l'angle d'atac, la sustentació augmenta i supera al pes, i l'avió puja.
Si l'angle d'atac augmenta massa, el corrent d'aire superior deixa de seguir el perfil de l'ala; això se’n diu separació de la capa límit, i la sustentació cau bruscament; és quan l'avió entra en pèrdua i és molt perillós.

Podeu trobar més informació a:

http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/fluids/airfoil.html
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/fluids/angatt.html
http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hbase/fluids/downwash.htm
Categories: Actualitat

10/04/2014: Ales al vent.

Escrit per: Equip Editorial
El secret és el perfil.
La funció principal d’una ala és assegurar la sustentació, que compensi el pes de l’aeronau. El secret de l’ala és el seu perfil, com de llàgrima, però amb una cara plana, que obliga l’aire que passa per la part de dalt a pujar i a baixar de sobte, de manera que quan surt genera un corrent cap a baix que per reacció empeny cap amunt. Com més ràpid circula l’aire, menys pressió fa sobre la cara superior de l’ala, mentre que, per comparació, la pressió és més forta a la cara de baix. Aquesta diferència de pressions crea un corrent ascendent que també empeny les ales cap amunt i, amb elles, l’avió. Una ala és, en el fons, “un enginy xuclador”.
Però, què més cal perquè voli un avió?

Estrena 15 d'abril de 2014


Les forces que actuen en el vol.
Hi ha una sèrie de forces que actuen sobre una aeronau quan vola. Les bàsiques són: la sustentació i la força propulsora (o empenta), per un costat, i el pes de l’aparell i la resistència de l’aire, per una altra.
Un avió tendiria a quedar-se quiet a terra ferma a causa del seu pes i la resistència a l’avançament. Perquè un avió pugui volar ha de contrarestar aquestes dues forces negatives amb la sustentació i l’empenta. La sustentació ha de superar el pes de l’avió per mantenir-se a l’aire, i l’empenta ha de ser superior a la resistència que oposa l’aire en avançar.
Per volar cal, doncs, agafar prou velocitat, tenir una superfície d’ala i disposar-la en un angle d’atac correcte.
L’angle d’atac es pot experimentar en treure la mà per la finestra quan anem en cotxe. Si la mà està paral•lela a terra, manté la posició, però si aixequem una mica un costat de la mà, aquesta tendirà a pujar. Si variem l’angle d’atac de la mà respecte l’aire i abaixem el costat, la mà baixarà.

Com funciona un helicòpter.
Perquè una nau voli hi ha d’haver una força propulsora que faci que l’aire es vegi forçat a envoltar l’ala. En els avions, això s’aconsegueix gràcies a l’hèlix o al reactor. En un helicòpter, un rotor fa que les pales girin contra el vent. Com hem dit, la pala d’un helicòpter és, en realitat, una ala.
Però fer volar un helicòpter no és tan senzill com fer girar una hèlix orientada cap amunt. Amb una hèlix fixa podríem fer un artefacte que pugés i baixés, però no el podríem dirigir.
Quan les pales d’un helicòpter estan paral•leles a terra, l’aparell no s’aixeca (com una mà plana treta per la finestreta del cotxe). Per fer-lo pujar es modifica l’angle d’atac de les pales: quan la vora que talla l’aire està una mica aixecada, la resistència de l’aire augmenta, s’incrementa la sustentació i, en conseqüència, l’aparell puja.
Com podem fer que voli en una direcció concreta? Aconseguint que perdi sustentació en el costat cap al que volem anar.
Gràcies al seu complex barnillatge, les pales són de pas variable; és a dir: podem canviar-ne la inclinació –l’angle d’atac- i així es modifica la seva capacitat de sustentació. Però no es varia tota a l’hora. Suposem que mirem un rellotge. Quan la pala està situada a les 6, té un angle d’atac màxim –màxima sustentació- , quan arribi a les 12 haurà de tenir l’angle mínim –mínima sustentació-. Quan torni cap a les 6, cap a la part de la cua de l’aparell, anirà recuperant gradualment l’angle inicial, fins al màxim angle d’atac. Així, disminueix la sustentació al davant i augmenta la del darrere, l’aparell inclina el morro i avança.

Ala delta.
La reportera Georgina Pujol planeja sobre la serralada del Montsec, a la Noguera, amb una ala delta biplaça de sis metres d’envergadura. Tant ella com el pilot que condueix l’aeronau, volen totalment estirats per afavorir l’aerodinàmica. Porten un arnès que sembla un sac, penjat d’una corda del punt central de l’ala, on hi ha el centre de gravetat de l’aeronau. En les primeres ales delta els pilots anaven asseguts, però oferien massa resistència. Amb la postura prona, o sigui, estirats de cara a terra, es vola a més velocitat i es té més control de l’ala per planejar aprofitant els corrents d’aire ascendent.

Saber-ne més.
Els principis que expliquen els fenòmens del vol són l’efecte Venturi i el Teorema de Bernouilli, però, per si voleu ampliar coneixements, us oferim un article del catedràtic de Física Aplicada de la Universitat Politècnica de Catalunya, UPC.
Categories: Actualitat
Escrit per: Equip Editorial


La industria aerospacial es un sector de inversiones tan astronómicas que sólo las grandes agencies como la NASA o la ESA, o compañias multinacionales las pueden costear. Un equipo internacional de estudiante e ingenieros de la UPC está desarrollando un proyjecto para enviar un satélite al espacio por menos de 1.200 euros. El reto se enmarca en el concurso "N-Prize" que fomenta la tecnología espacial de bajo coste.

Categories: Actualitat , Español
Escrit per: Equip Editorial
La primavera és el moment de començar a cuidar la línia de cara a l’estiu. “Una dieta racional” explica tot el que cal saber sobre la manera de fer un règim eficaç.
La dieta comença en el moment de la compra: triar bé els aliments donarà pas a un menú energètic, però saludable. Combatre l’ansietat és fonamental per no menjar més del compte. Curiosament, la xocolata i la colònia poden ajudar en aquest procés.
“Quèquicom” explica amb detall els mecanismes de la sacietat i el metabolisme dels greixos i dels sucres. I, de postres, la recepta d’unes barretes energètiques sense sucre refinat.

Categories: Actualitat

12/03/2014: Atrapa llamps

Escrit per: Equip Editorial
Els llamps són descàrregues elèctriques de milions de watts que es produeixen en determinades condicions meteorològiques i duren un instant. El reporter Pere Renom n’atrapa per diferents mitjans.
Amb el meteoròleg del Departament d’Enginyeria Elèctrica de la UPC Oscar Van der Velde persegueix llamps durant una tempesta per gravar-los en una càmera d’alta velocitat. D’aquesta manera és possible estudiar en detall el comportament dels llamps i mesurar-ne els forts camps magnètics i les radiacions X i gamma que emet.
A Catalunya cauen 64.000 llamps a l’any, és a dir, 2 llamps/km2 i any.

Estrena el 18 de març de 2014



Categories: Actualitat
Escrit per: Equip Editorial
Sabíeu que a una gamba no se li pot xuclar el cap? Bàsicament perquè no en té. O que és parenta de les aranyes? La reportera Georgina Pujol s’embarca a Palamós per anar a pescar gamba vermella a 20 milles de la costa per aprendre-ho tot sobre aquest crustaci. Primer conviu amb la tripulació del “Mandorri”, l’embarcació d’en Miquel Fortuny, que prové d’una família de quatre generacions de pescadors. I l’endemà, amb científics del CSIC. Acompanya el Dr. Joan B. Company, investigador del CSIC i coresponsable científic del pla de gestió de la gamba vermella, a fer un mostreig al canyó submarí de la Fonera. Aquesta és l’única espècie de la Mediterrània que té un pla que reguli la seva pesca amb l’art d’arrossegament de fons. De fet, només l’apliquen els armadors de Palamós, que és on se’n desembarca més de tota la Mediterrània.
Fa cinc anys, els pescadors van anar a buscar els científics perquè els ajudessin a preservar-la. Va ser quan van adonar-se que hi havia massa barques pescant-ne i que els individus que capturaven, cada vegada, eren més petits. Des d’aleshores han treballat conjuntament. I ara n’estan veient els resultats.

Estrena 11 de març de 2014




Una gamba viu uns cinc anys. I una femella pot arribar a pondre entre 400.000 i 500.000 ous anualment. La gamba petita, quan surt de l’ou, baixa a unes profunditats superiors als 1.000 metres de fondària. A mesura que va creixent, va nedant cap amunt. Se’n diu migració ontogenètica. L’Aristeus antennatus es pesca amb barques d’arrossegament a la costa nord-oriental de l’Àfrica i a la costa mediterrània d’Espanya, França, Itàlia i Malta. Però la confraria de Palamós és la que desembarca més gamba vermella de tota la Mediterrània. Unes 130 tones l’any.

Fons d’Inversió Gamba
Els pescadors de Palamós han apostat pel Fons Gamba. Per un quilo de gamba petita, el pescador cobra a llotja uns 10 euros. Esperant un any a agafar-les, aquestes gambes triplicaran el seu pes, així que esdevindran tres quilos de gambes mitjanes. Però, a més, la gamba mitjana no es paga a 10, sinó a 30 €. Un any més, i de mitjana passarà a grossa. Triplicarà el pes, i la gamba grossa es paga a 60 € el quilo. Per tant, en dos anys, 10€ poden ser 540 €.

Els pescadors de Palamós han descobert que respectant una mica la natura poden treballar menys i guanyar més, i per això s’han deixat aconsellar per biòlegs, que els han traçat una estratègia d’explotació de la gamba. Sorprenentment, altres confraries de pescadors sembla que prefereixen 10 euros que no 540€.


La gamba és un animal de riu.
A la Catalunya submarina, canyons de 2.000 metres de fondària són a poques milles de la costa. En aquests recs hi viu la gamba, a uns mil metres de fondària.

Aquests canyons tenen l’origen geològic en falles de fa 5 milions d’anys, però estan modelats per rius submarins que flueixen dins del mar. No es tracta de corrents bastant forts, sinó d’autèntiques cascades dins del mar. Les genera la tramuntana, un vent, fort, sec i fred que produeix molta evaporació. L’evaporació fa que l’aigua restant sigui més freda i més salada, perquè la sal no s’evapora.

Els corrents baixen pels recs submarins i els erosionen. Remouen els sediments i sobretot fan una funció importantíssima per a la gamba: porten el menjar, perquè de menjar a 1.000 metres sota el mar, on no hi ha llum, n’hi ha molt poc. Els corrents freds arrosseguen els nutrients cap als canyons, i allà, com si fos un autoservei, hi ha les gambes esperant el “mannà”.


Com és una gamba
La gamba és un artròpode, com les aranyes, tot i que el seu parent terrestre més proper és el porquet de Sant Antoni. Entre els seus parents marins hi ha els crancs, la llagosta, el llamàntol i l’escamarlà.

Aquests crustacis no tenen el que s’entén com a cap. Tenen un cefalotòrax, com un cap i un tòrax junts. És un decàpode, però no té exactament 10 potes. Efectivament té 10 apèndixs que li surten del cefalotòrax, però només sis fan de pota. Els quatre primers són pinces que utilitzen per menjar.

Per caminar les fan servir poc, perquè la gamba, a diferència dels seus parents pròxims, la llagosta o l’escamarlà, neda i no camina. No neda amb les potes, sinó amb aquests rems de l’abdomen, els pleòpodes, literalment, “peus plens”.

Com tots els crustacis, no té ossos, té exosquelet, i l’ha de canviar de tant en tant. Això justifica que ens podem trobar gambes amb la closca tova: estan fent la muda. Si el que està tou és la carn, no està fent la muda: està passada.

El que és sorprenent són les antenes: en té 4, però dues d’elles llarguíssimes, més del doble de la llargada de tot el seu cos. Totes quatre tenen sensors químics, són el seu olfacte. Les antenes petites les utilitza per ensumar el menjar i les llargues per situar-se a l’entorn, perquè viu molt temps en la foscor.







Categories: Actualitat
Escrit per: Equip Editorial
Quina és la fórmula per mantenir un pes correcte i saludable? Al "QQC i ..." coneixerem quins són aquells aliments i les pautes indispensables per seguir una bona dieta i controlar el pes, i confeccionarem una cistella de la compra ideal. A més, també veurem com funciona el cos quan ingerim quantitats de glucosa que no són necessàries.


Estrena el 4 de març de 2014










Categories: Actualitat
Escrit per: Equip Editorial
És bo menjar tonyina? Té Anisakis? Conté uns nivells de mercuri tolerables? Està encara a la vora de l’extinció? Ara hi ha granges d’engreix. Com s’ho fan per pescar-les vives?
La tonyina és un Fórmula 1 submarí. Accelera de 0 a 70 km/h en un no res i neda 200 quilòmetres al dia. És un producte de luxe. Tot i que té traces de mercuri, la seva carn és tan apreciada que la sobrepesca ha estat a gairebé a punt d’acabar amb l’espècie. Però gràcies a les restriccions, la situació sembla millorar. Anem a pescar tonyines amb una biòloga per posar-los sensors. Així s’obtenen dades sobre el comportament i la població en la Mediterrània. Georgina Pujol busseja entre tonyines de 200 kg en una gàbia d’engreix de l’empresa Balfegó.
Com que és un gran depredador, aquest peix acumula metalls pesants. El Laboratori de Toxicologia de la Universitat Rovira i Virgili, analitza els nivells de mercuri de la Georgina i li expliquen quins efectes té aquest metall en el cos.

Estrena 25 de febrer de 2014

Categories: Actualitat
Escrit per: Equip Editorial
Els joves que fan “parkour” saltant parets posen la física al seu favor, encara que no en sàpiguen les fórmules. En canvi, els castellers poden fer torres tan altes com vulguin o la física els imposa un límit? El capítol d’avui resumeix de forma molt clara tota la física relacionada amb el moviment i permet entendre coses aparentment tan diferents com les sensacions que experimentem en un parc d’atraccions o per què és tan devastador un ariet militar.

Estrena 11 de febrer de 2014

Categories: Actualitat
Escrit per: Equip Editorial
Us imagineu un plató d’informatius tan gran com un camp de futbol? En què puguin aparèixer virtualment els corresponsals davant del presentador? Trenta anys després del primer “Telenotícies Vespre”, TV3 renova el contingut i forma dels seus informatius amb la tecnologia més puntera. El nou plató virtual, que es va construir només en quatre setmanes, és un dels més grans i complets d’Europa.
Georgina Pujol ha seguit durant l’últim mes abans de l’estrena el nou editor i presentador del “TN vespre”, Toni Cruanyes, i el seu realitzador, Marc Sansa. Amb ells descobrim quines possibilitats té i com funciona un plató virtual. A banda, també vivim les tensions, l’estrès i l’alegria que suposa posar en marxa un sistema tan complex com aquest.

Estrena el 4 de febrer de 2014


Com funciona un plató virtual?
Una part fonamental i imprescindible d’un plató virtual és el croma, un efecte electrònic que barreja dues imatges de vídeo d’una manera singular. El croma substitueix un color concret d’una de les imatges per l’altra imatge. Es pot substituir qualsevol color, però ha de ser-ne un que no hi sigui en els objectes que interessa conservar. Usualment, s’usen unes tonalitats concretes de blau o verd perquè no es troben en la pell humana.

Si se substitueix un fons de color croma per una fotografia d’un decorat físic s’obté el principi de decorat virtual. És clar que no cal que aquest decorat existeixi, no ha de ser físic, sinó que pot ser una imatge sintètica generada per ordinador, que és el que es fa habitualment. Amb això, però, encara no s’ha resolt del tot el problema: si la càmera fa zoom o es mou d’un costat a l’altre les imatges del presentador o dels objectes físics presents al plató es desplacen o es fan grans i petites, però el fons, el decorat, resta impassible. L’efecte que es genera, per tant, és molt irreal.

Per solucionar-ho cal que el decorat virtual s’adapti a les variacions de pla que ofereix cada càmera. Per això, un sistema de sensors informa el sistema informàtic no només de la posició en què estan les càmeres, sinó també de la mida de pla que ofereixen a cada instant. Sabent això els computadors generen en temps real el decorat que correspondria a cada posició, mantenint sempre les perspectives i proporcions corresponents.


Com sap, el sistema, on és cada càmera?
En total, hi ha 96 sensors de posicionament al sostre del plató que capten els senyals infrarojos de les càmeres i els envien a l’ordinador central. Això permet saber on estan situades trigonomètricament en l’espai. Els sensors són com càmeres de vigilància, enganxades a les graelles d’il•luminació. Són els ulls del sistema.
Per ensenyar al programari on estan situats els sensors infrarojos, es fa un procés per calibrar-los en tres passos.
Primer, un tècnic es mou en cercles amb un bombeta halògena per calcular el volum del plató. Després, col•loquen el mateix focus en un carretó. Aquí li mostren on és el terra i si hi ha alguna irregularitat o inclinació. Tot es mesura al mil•límetre. I l’últim pas consisteix a ensenyar al programari on és el punt 0 i l’eix del decorat. Per això posen una cinta mètrica de banda a banda del plató i, cada 50 centímetres, el tècnic emet una ràfega de llum.
Amb tota aquesta informació, el sistema és capaç de determinar la posició exacte de cada càmera de televisió. I un cop sap on és cada càmera, el programa pot situar-la dins l’entorn virtual. I d’aquesta manera, fa que els objectes reals i virtuals encaixin perfectament.


La compressió de vídeo MPEG
La imatge de televisió té molta informació. Si es volgués guardar una hora de televisió es necessitarien uns 900 gigabits, una quantitat brutal d’informació. Treballar amb tantes dades és un problema i és per això que es va inventar la compressió de vídeo. Comprimir una informació vol dir resumir-la, triar el que és més essencial per aconseguir que els mateixos continguts ocupin menys, però de tal manera que al descomprimir-la siguin el més semblant possible a l’original.

Una de les tècniques de compressió de vídeo és la compressió MPEG (Moving Pictures Experts Group). A plató, Jaume Vilalta agafa uns frames o fotogrames d’un fragment de vídeo, de futbol concretament. S’aprecia que hi ha molta informació redundant entre ells: la gespa no canvia, hi ha jugadors que no es mouen... Només es desplacen alguns futbolistes i la pilota. Sembla obvi que no cal enviar cada vegada tota la imatge. Només s’envien les diferències entre els diversos frames consecutius, i de tant en tant la imatge sencera perquè la informació no es degradi.

Gràcies a la compressió MPEG es pot enviar el mateix missatge, però dividint per 50 el volum d’informació transmesa sense que no es noti gaire la diferència entre original i comprimit.


Categories: Actualitat


       Següent


Singulars Espai Terra El Medi Ambient
Subscriu-te al Podcast del programa Afegeix-lo a iTunes