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Línea o límite de Armstrong

2016-09-27

La línea de Armstrong es la altitud por encima de la cual los fluidos expuestos del cuerpo humano entran en ebullición. Debe su nombre a Harry George Armstrong, fundador del Departamento de Medicina Espacial de la Fuerza Aérea de Estados Unidos.

El punto de ebullición del agua en función de la presión y la temperatura

La saliva, las lágrimas y otros fluidos expuestos del cuerpo humano están formados mayormente por agua. El agua puede permanecer líquida (en equilibrio termodinámico local con su vapor) en función de la temperatura y la presión. A presión constante, el agua deja de poder permanecer líquida por encima de cierta temperatura. A temperatura constante, sucede lo mismo al bajar la presión. Por ejemplo, a una presión próxima a los 101 kPa, el agua entra en ebullición al elevar la temperatura a unos 373 K; igualmente, a una temperatura de unos 373 K, el agua entra en ebullición al bajar la presión a unos 101 kPa.

La temperatura de los fluidos corporales es aproximadamente constante

La saliva, las lágrimas y otros líquidos expuestos de un cuerpo humano sano se encuentran a una temperatura cercana a los 310 K (la temperatura coporal). Un ser humano cuyos fluidos están a una temperatura notablemente diferente probablemente está muerto o a punto de morir.

La presión de los fluidos corporales expuestos es la de la atmósfera circundante

Por otra parte, los fluidos corporales expuestos están en contacto con la atmósfera que rodea al cuerpo. Salvo el pequeño efecto de la tensión superficial, no hay manera de mantener una diferencia de presión con el aire. Los fluidos expuestos se encuentran prácticamente a la presión de la atmósfera que rodea el cuerpo.

Presión de ebullición del agua a la temperatura corporal

Los experimentos muestran que el agua a unos 310 K hierve cuando la presión baja de los 6,3 kPa. Si la presión ambiente queda por debajo de este valor, los fluidos corporales expuestos, que son mayormente agua, empiezan a hervir, ya que el equilibrio en estado líquido se hace inviable en la práctica.

Atmósfera Estándar Internacional y presión de ebullición del agua a temperatura corporal

Sabemos que la presión atmosférica, a grandes rasgos, desciende con la altitud. La presión depende del instante y el lugar, pero hay modelos que sirven de buena aproximación cuando no hay más datos. Un modelo es el de la Atmósfera Estándar Internacional. De acuerdo con este modelo, la presión queda bajo la de ebullición de 6,3 kPa a partir de unos 19 km, en plena estratosfera. Esta altitud de unos 19 km marca aproximadamente la línea de Armstrong. El límite de Armstrong preciso depende de las condiciones locales de la atmósfera: puede estar algo más alto o más bajo en función de la localización sobre la superficie terrestre y del instante en el que se mida.

Efectos sobre la salud de permanecer por encima del límite de Armstrong

Inmediatamente, los líquidos expuestos comienzan a hervir. Por supuesto, esto hace que las zonas expuestas se sequen rápidamente. Por ejemplo, si las vías respiratorias están expuestas, la saliva entrará en ebullición, aunque en tal caso la sequedad bucal sería el menor de los problemas, ya que la hipoxia dejaría al sujeto rápidamente inconsciente y lo mataría tras poco tiempo: de hecho, el oxígeno disponible es insuficiente bastante antes de llegar al límite de Armstrong.

Hay otras complicaciones derivadas de la baja presión que aparecen antes de llegar a los 19 km. Si la exposición al entorno de baja presión fuera repentina, la situación se complicaría con un barotraumatismo bastante catastrófico. Si la descompresión es algo más lenta y se evita la ruptura de tejidos debido al cambio brusco de presión, los problemas se reducen, pero todavía pueden formarse burbujas dolorosas a partir de los gases disueltos en los fluidos del interior del cuerpo. El agua de la sangre y de los demás fluidos internos no tiene por qué hervir, ya que el interior del cuerpo está a una presión superior a la ambiental, pero las burbujas, además de causar dolor, pueden provocar la muerte.

Como mínimo, superar el límite de Armstrong puede ser muy incómodo. El riesgo de muerte es elevado a menos que la zona del cuerpo expuesta al entorno de baja presión esté muy limitada o el tiempo de exposición sea de pocos segundos. En general, el principal peligro no está en la evaporación de los fluidos expuestos que se da al superar el límite de Armstrong, sino en la hipoxia (que empieza a producirse a menor altitud) y en los distintos efectos de una descompresión rápida.


Categorías: Aeroespacio, Salud

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Vocabulario aeroespacial (26): «pase» o «pasada»

2016-09-26

En el contexto de las comunicaciones con vehículos espaciales, el pase (o pasada) es el intervalo de tiempo durante el que un vehículo se encuentra por encima del horizonte: el vehículo pasa sobre un determinado lugar. El concepto de pase está ligado, por lo tanto, a una localización específica. Como las comunicaciones con los vehículos espaciales van por radioenlace y esto requiere en la práctica que haya una línea de visión, el pase está delimitado por los tiempos AOS y LOS.

Quizá por abuso del lenguaje, en algunas ocasiones en las que hay elementos repetidores de la señal y existe una infraestructura global para comunicar con el vehículo, se habla de pase en un sentido generalizado que no implica necesariamente la visibilidad directa del vehículo en cuestión, sino el establecimiento de un radioenlace desde algún lugar del globo y quizá a través de algún satélite repetidor mediante el que sea posible comunicar: cuando hay cobertura, en general. Por ejemplo, las operaciones con la Estación Espacial Internacional están controladas desde numerosos centros repartidos por toda la Tierra. Dichos centros comunican con la Estación Espacial Internacional de forma indirecta, a través de una de las pocas estaciones de tierra habilitadas a tal efecto. Estas estaciones de tierra tampoco comunican directamente con la Estación Espacial Internacional, sino que lo hacen a través de constelaciones de satélites repetidores. Esta solución proporciona cobertura a todos los centros y en operaciones se habla de pase aunque el centro en cuestión no tiene línea de visión directa, ya que sí que hay un pase de un satélite repetidor sobre una estación de tierra con la que el centro, como los demás, comunica.


Categorías: Aeroespacio, Lingüística

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Vocabulario aeroespacial (25): «LOS»

2016-09-24

En el contexto de las comunicaciones con vehículos espaciales, «LOS» es una sigla inglesa que viene de «Loss Of Signal», es decir, «pérdida de señal». Está muy relacionada con «AOS». Igual que sucedía con aquella sigla, LOS puede significar dos hechos relacionados entre sí:

Hay que hacer el mismo apunte que con el AOS: en operaciones de satélites y sondas sin elementos repetidores, el LOS está bien ligado a la pasada directa de dichos vehículos, pero la situación se complica cuando hay repetidores, puesto que entonces es la no visibilidad de los últimos la que determina el LOS.


Categorías: Aeroespacio, Lingüística

Permalink: http://sgcg.es/articulos/2016/09/24/vocabulario-aeroespacial-25-los/

Vocabulario aeroespacial (24): «AOS»

2016-09-22

En el contexto de las comunicaciones con vehículos espaciales, «AOS» es una sigla inglesa que viene de «Acquisition Of Signal», es decir, «adquisición de señal». Así, AOS puede significar dos hechos relacionados entre sí:

En operaciones de satélites y sondas sin elementos repetidores, el AOS está bien ligado a la pasada directa de dichos vehículos. En operaciones en las que hay vehículos repetidores, el AOS está ligado a la visibilidad de dichos repetidores, no del vehículo al que se le hace el seguimiento. Un ejemplo de esto último es el de la Estación Espacial Internacional, que tiene un radioenlace con tierra a través de la constelación TDRS.


Categorías: Aeroespacio, Lingüística

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Cosecha de mala imagen: el caso de los ordenadores portátiles de Lenovo que solamente arrancan Windows

2016-09-21

Hoy se ha hablado mucho en ciertos círculos sobre unos ordenadores portátiles de la marca Lenovo que vienen con el sistema operativo Microsoft Windows instalado y, al parecer, no cargan otros sistemas, tales como GNU/Linux. He aquí un resumen de los acontecimientos en cómodos puntos:

Igual que hubo una reacción inmediata contra las compañías implicadas ante la sospecha de prácticas anticompetitivas deliberadas, ahora hay una reacción opuesta contra quienes llegaron a conclusiones precipitadas. Pero dichas conclusiones fueron tan populares en primer lugar por un buen motivo: tanto Microsoft como Lenovo tienen un largo historial de muy malas prácticas y el escenario de una conspiración anticompetitiva es consistente con dicho historial. Sea tal escenario real o no, tenerlo en consideración es muy prudente.


Categorías: Actualidad, Informática

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Por qué es conveniente limitar el consumo de precocinados y otros productos alimenticios industriales similares

2016-09-20

Ante la alarmante prevalencia del sobrepeso y la obesidad en muchos países occidentales, una parte de la conversación pública se enfoca (lo que es acertado) en la figura de los «alimentos altamente procesados», que se corresponden aproximadamente con los precocinados y la «comida basura». Naturalmente, el problema con esta comida no es el mero hecho de que esté «procesada», pues las formas de procesar un alimento son abrumadoramente variadas y con efectos muy diversos. El problema que tiene toda esta «comida basura» es que es muy fácil consumirla en exceso como consecuencia de que está diseñada para ser muy demandada y las raciones a menudo son excesivamente grandes, todo por la sencilla relación que establece que, cuando la capacidad de fabricación y la logística así lo permiten, vender más cantidad aumenta los beneficios. El consumidor ha de asumir que la industria no es su amiga. Una empresa dedicada a los alimentos precocinados, como cualquier otra organización con ánimo de lucro, busca maneras de mejorar su cuenta de resultados. Esto incentiva el diseño de productos especialmente irresistibles que el público consuma en grandes cantidades, de modo que es probable acabar comiendo más de lo debido si no se lleva un control riguroso.


Categorías: Salud

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Luces y sombras en la nueva normativa sobre derechos de autor propuesta por la Comisión Europea

2016-09-16

La Comisión Europea ha propuesto recientemente una nueva normativa sobre derechos de autor que pretende responder a la gran importancia que tienen actualmente las comunicaciones a través de Internet. Este enlace dirige al texto en inglés de la propuesta. Hay aspectos tanto positivos como negativos:


Categorías: Actualidad, Derechos

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Parece que Gmane puede tener futuro

2016-09-12

El archivo de listas de correo Gmane, toda una institución, estuvo cerca de echar el cierre definitivo hace unas semanas. Finalmente, Gmane ha acabado bajo el control de Yomura Holdings, que anunció recientemente la reescritura y rehabilitación del servicio.


Categorías: Actualidad, Informática

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Contra los cambios a la regla 41 del Reglamento Federal de Enjuiciamiento Criminal de Estados Unidos

2016-09-07

Lo que sigue está explicado en más detalle y en español en este enlace.

El Reglamento Federal de Enjuiciamiento Criminal de Estados Unidos (Federal Rules of Criminal Procedure en inglés) establece en su regla 41 las condiciones bajo las que un juez federal puede autorizar búsquedas e incautaciones. En general, es necesario que el juez pertenezca a la jurisdicción en la que se aplicará la autorización. Nos encontramos con este problema: se ha propuesto una enmienda a la mencionada regla 41 que permite el acceso remoto a medios electrónicos de almacenamiento sin restricción jurisdiccional en los siguientes casos:

Al eliminar la restricción jurisdiccional, se permite una situación difícilmente aceptable de abuso e indefensión. Los ciudadanos más preocupados por su privacidad, sin necesidad de haber hecho nada malo, pueden ser víctimas contra su consentimiento de accesos a sus sistemas informáticos por parte de agentes de la ley que en realidad podrían estar buscando cualquier cosa en cualquier lugar, ya que están accediendo a un sistema cuya localización en principio es desconocida por ellos. Esto, además, acabaría provocando el mismo daño contra el que a menudo se intentaría luchar. Por último, esto abre la puerta a la entrada accidental en sistemas informáticos que ni siquiera se encuentran en Estados Unidos. En resumen, los cambios a la regla 41 legalizan la violación por parte de los agentes de la ley de la seguridad y privacidad informáticas de todos los ciudadanos estadounidenses y, en ocasiones, de todo el mundo.

Por todo lo anterior, una coalición de 50 organizaciones tanto no lucrativas como lucrativas ha lanzado una campaña contra los cambios a la regla 41.


Categorías: Actualidad, Derechos, Informática

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Tensiones o esfuerzos mecánicos (20)

2016-08-31

La mecánica de los medios continuos se ocupa del estudio del comportamiento macroscópico de los sólidos y los fluidos no como sistemas de partículas sueltas, sino como medios infinitamente divisibles. Se trata de una disciplina que, además de poder ser interesante por sus propios méritos, es la base de buena parte de nuestro actual desarrollo tecnológico. Hace un par de meses vimos cómo cambiar de ejes de coordenadas en los estados de tensión plana. Hace algo más de tiempo, introdujimos los círculos de Mohr. Resulta que los círculos de Mohr tienen una aplicación especial en el caso de tensión plana.

La circunferencia de Mohr en tensión plana

Escojamos un punto de un medio material. En ese punto, en un sistema de referencia dado de ejes cartesianos x, y, z, el tensor de tensiones tiene componentes sigma;xx, σyy, σzz, σxy, σxz y σyz (además de las del otro lado de la diagonal que se deducen inmediatamente debido a que el tensor de tensiones es simétrico). En este experimento mental, el estado es de tensión plana y los ejes están elegidos de manera que

σzz = σxz = σyz = 0.

Las componentes normal σ y tangencial τ del vector tensión medido en un plano orientado un ángulo θ relativo al sistema de referencia en el que se da el tensor de tensiones de referencia obedecen las siguientes expresiones:

σ − (σxx+σyy) ⁄ 2 = cos(2θ) (σxxσyy) ⁄ 2 + sin(2θσxy;

τ = sin(2θ) (σyyσxx) ⁄ 2 + cos(2θσxy.

Salen sin más de sustituir σx'x' con la tensión normal σ y σx'y' con la tensión tangencial τ en las ecuaciones de cambio de ejes y mover algún elemento. En el plano σ,τ, estas ecuaciones describen una circunferencia. Otra forma de verlo es si elevamos al cuadrado ambas igualdades y las sumamos, con lo que obtenemos lo siguiente:

[σ−(σxx+σyy)]2 + [τ]2 = [(σxxσyy) ⁄ 2)]2 + [σxy]2.

Esta expresión no depende del ángulo θ y es la ecuación de una circunferencia. El centro de esta circunferencia está en el punto

(σxx+σyy) ⁄ 2, 0.

El radio es

{[(σxxσyy) ⁄ 2]2 + [σxy]2}1⁄2. Esta circunferencia es la circunferencia de Mohr para un estado tensional plano.

Si las tensiones de partida para la construcción de la circunferencia de Mohr son las principales σ1 y σ2 (tales que la primera es mayor o igual que la segunda), entonces el centro de la circunferencia es el punto

(σ1 + σ2) ⁄ 2, 0

y el radio es

(σ1 − σ2) ⁄ 2.

Si las dos tensiones principales son iguales, la circunferencia de Mohr tiene radio nulo y el estado es uno de «presión hidrostática bidimensional».

En las ecuaciones paramétricas, el ángulo que entra en las funciones trigonométricas no es θ, sino 2θ. Las componentes del vector tensión realizan dos ciclos completos al dar una vuelta, como es de esperar, ya que las tensiones representan fuerzas por unidad de superficie contrapuestas.

Circunferencia de Mohr.
Circunferencia de Mohr.

En el próximo artículo de la serie veremos cómo usar la circunferencia de Mohr como herramienta gráfica de cálculo.


Categorías: Física

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