Realmente ¿tienen importancia las unidades de medida?

Concepción artistica del satélite,
via Wikipedia 

El 23 de Septiembre de 1999 la sonda espacial Mars Climate, enviada por la NASA para mantenerse en órbita marciana y estudiar el clima del planeta, se estrello en Marte y quedó completamente destruida. Según fuentes de la NASA el desastre fue debido a un error en la conversión al Sistema Internacional de unidades de los datos que se habían suministrado al ordenador de abordo.

La sonda espacial Mars Climate Observer fue construida con el fin de convertirse en un satélite del planeta Marte y así poder estudiar la atmósfera y la superficie del planeta rojo. Además, debía proporcionar información y servir de estación de comunicaciones para apoyar la aproximación y el "aterrizaje" en Marte de la misión Mars Polar Lander. Para todo ello, la sonda Mars Climate fue lanzada con un conste global que se valora en unos 125 millones de dólares.

¿Por qué ha ocurrido el desastre? Según los datos que ha proporcionado la NASA, en la construcción, programación de los sistemas de navegación y lanzamiento de la sonda espacial participaron varias empresas. En concreto, la Lockheed Martin Astronautics de Denver fue la encargada de diseñar y construir la sonda espacial, mientras que la Jet Propulsion Laboratory de Pasadena fue la encargado de programar los sistemas de navegación de la sonda. Pero resulta que los dos laboratorios no trabajan de la misma manera, el primero de ellos realiza sus medidas y proporciona sus datos con el sistema anglosajón de unidades (pies, millas, libras, ....) mientras que el segundo utiliza el Sistema Internacional de unidades (metros, kilómetros, kilogramos, ...). Así, parece que el primero de ellos realizó los cálculos correctamente utilizando el sistema anglosajón y los envío al segundo, pero los datos que proporcionó iban sin especificar las unidades de medida utilizadas (¡grave error!), de tal forma que el segundo laboratorio utilizó los datos numéricos que recibió pero los interpretó como si estuvieran medidos en unidades del Sistema Internacional.

El resultado fue que los ordenadores de la nave realizaron los cálculos de aproximación a Marte de una forma errónea, por lo que la nave quedó en una órbita equivocada que provocó la caída sobre el planeta y su destrucción al chocar con la atmósfera marciana.

Via El rincón de la Ciencia

Preguntas para pensar

1) En que otros proyectos es importante cuidar las unidades de medida. ¿Recuerdas un ejemplo por ejemplo con unidades de tiempo?

Flash: Simulación de choques en un riel de aire

Los rieles de aire son importantes instrumentos en el laboratorio de mecánica , en ellos la fricción es despreciable, por ello se pueden estudiar choques elásticos e inelásticos. En la siguiente animación puedes realizar colisones, también puedes cambiar la masa de los carritos, podrás observar notables diferencias entre los choques.

Realiza una colisión elástica y un inelastica.

Preguntas para pensar

1) ¿Los choques de otros objetos (autos)se pueden estudiar con estos aparatos?

2) ¿En que condición el carrito que choca se queda estático después del choque?

Flash: relación de la aceleración y la velocidad

Esta animación en flash te permitirá ilustrar el concepto de aceleración, que es el cambio de la velocidad. Las gráficas son muy bonitas, por lo cual te recomiendo que cambies los parámetros para que observes los cambios.

La aceleración es un concepto esencial de física pues inconfudiblemente y   sin reedundacia nos indica que un cuerpo se mueve por la acción de una fuerza. La velocidad por si sola no nos da esa información. Por ejemplo, en el movimiento a velocidad constante, podemos tener condiciones donde el objeto parece estático.

Preguntas para pensar

1) Un cuerpo en caída  libre aumenta su velocidad aumenta su velocidad. ¿cuanto cambia su aceleración?

2) En un tiro vertical, un objeto va disminuyendo su velocidad hasta que se hace cero, en ese punto ¿hay acelerción para el cuerpo?

Flash: suma de vectores por componentes

El método más general para sumar vectores es por medio de sus componentes, en la siguiente animación encontraras las etapas para realizar esta sencilla operación. Sólo da clic en las flechas verdes dentro de la animación para cambiar los parámetros.

Anuncio de Volkswagen con un niño desfrazado de Darth Vader

El concepto de Los vectores son muy importantes para estudiar velocidad, aceleración, fuerzas (eléctricas, magnéticas, nucleares). por ello son muy, muy útiles para físicos, ingenieros, arquitectos, y otras profesiones, por ejemplo para Dark Vader... es broma ;)

Preguntas para pensar

1) ¿Cual es el caso donde la magnitud de un vector es igual a la de las componentes?

2) Existen vectores de más de tres dimensiones: (x, y, z, k), por ejemplo.

Flash: resta de vectores

En la siguiente animación interactiva se aclara la resta de dos vectores. Todos los vectores obedecen esta regla, pero el método gráfico se aplica mayormente para vectores en dos dimensiones. Para vectores de más dimensiones es mejor emplear el método algebraico.

En otro post te mostramos la animación  flash de la suma de vectores

Preguntas para pensar

1) ¿Puedo restar vectores de diferentes dimensiones? Por ejemplo (X, Y, Z) - (Z,Y) = ?

2) Menciona dos casos donde es importante restar vectores

Video: discman en microgravedad

En la naturaleza hay cantidades que se conservan ante cualquier fenómeno. El ímpetu lineal o momento, la energía, el momento de inercia, por mencionar algunas.

En el siguiente video encontramos experimentos muy sencillos e ilustrativos, donde se emplean reproductores de discos compactos (discman). Cuando los discos giran en el interior de los aparatos, provocan que el objeto completo gire también. Todos estos experimentos se realizaron en microgravedad, por lo cual la fricción no es importante en la demostración.

• ¿La dirección en que gira el disco es la misma que la del aparato?
• ¿Es posible hacer un arreglo de reproductores donde giren los discos, pero no los aparatos?

En la siguiente liga puedes encontrar otro experimento de conservación del momento de inercia.