¿Por qué calienta un microondas?

Sí, está claro, el microondas es uno de los mejores inventos de la historia de la humanidad, nos ha permitido a muchos evitar calentar leche en una olla, con sus catastróficas consecuencias (como leí una vez en twitter, no hay nada más silencioso que un Ninja, excepto la leche cuando hierve).

Pero… ¿cómo funciona? Vamos a usar OpenSCAD para explicar el funcionamiento de éste electrodoméstico tan habitual hoy en día. Si sientes curiosidad no tienes más que ver el siguiente vídeo:

Todo claro, ¿verdad?. El microondas es realmente fascinante, si no te lo crees investiga sobre cómo es capaz en ocasiones de calentar agua por encima de su temperatura de ebullición y el peligro de que se convierta en un líquido explosivo si ocurre…

Os dejamos un enlace al código utilizado para el diseño, por si tenéis interés en el mismo.

Movimiento parabólico

Vamos a aburrir un poco para empezar: un movimiento parabólico es aquel que realiza un objeto de tal forma que su trayectoria forma una parábola. Para que un objeto describa un movimiento parabólico debe moverse en un medio con un campo gravitatorio uniforme que no ofrezca ninguna resistencia al avance.

Vale, muy bien, pero… ¿dónde narices hay parábolas en la vida cotidiana? Un balón de baloncesto, al ser lanzado por un jugador, describe una pseudoparábola pues su avance se ve alterado por el rozamiento con el aire, pero vamos a suponer que jugamos en un planeta similar al nuestro pero con un entorno sin aire (un Madison Square Garden al vacío, por ejemplo).

En nuestro Madison Square al vacío un tiro parabólico podría ser el que muestra el siguiente vídeo:

La ecuación general de la parábola responde a la siguiente expresión matemática:

Ecuación parábola

Para realizar la parábola que mostraba el anterior vídeo hemos usado Scratch. En dicho programa el área gráfica ocupa 480 pixeles de ancho (desde x = -240 hasta x = 240) y 360 pixeles de alto (desde y = -180 hasta y = 180). Los valores de a, b y c de la ecuación parabólica deben adaptarse a lo anteriormente descrito, por lo que vamos a usar un valor muy pequeño de a (para que la parábola sea, vamos a dar valor cero a b (para que la parábola esté centrada) y vamos a adaptar el valor de c a lo más cercano a la parte superior del área de visualización de Scratch (en nuestro caso 180). La parábola mencionada, tras probar en tiene por expresión la siguiente:

Parábola para Scratch

Ahora sólo nos queda proceder a programar en Scratch la parábola necesaria. Si quieres aprender a representar parábolas en Scratch puedes ver el siguiente vídeo:

Aquí tienes el programa en Scratch con la parábola, por si quieres verlo con más calma.

Aunque en matemáticas se trabaja con la expresión de la parábola, en física también se utiliza la parábola aunque no siempre se trabaja con la trayectoria. Llevando la parábola anterior a la física podemos estudiar cómo varía la velocidad en horizontal y vertical (en Scratch x e y), mostrando los valores como nos convenga. En el siguiente vídeo hemos mostrado la velocidad en horizontal y vertical con dos flechas que modifican su tamaño en función de la misma. Se ha realizado un movimiento más lento para apreciar bien cómo varía el tamaño de las flechas:

Hale, ya sabéis programar una parábola en Scratch, ¡ahora queda buscarle utilidad! Prueba a hacer un juego donde tengas que escribir algún valor de la parábola para conseguir que entre por el aro o algo similar.

P.D.: Aunque parezca mentira, tras probar una parábola válida cambiamos el fondo a ese con la canasta y la trayectoria pasaba exactamente por el aro, Michael Jordan estaría orgulloso de nosotros.