Misterio De Formación De Carámbanos Resuelto

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Las pistas, curiosamente, estaban colgadas en cuevas y no tenían nada que ver con el hielo.

Los científicos han comprendido durante mucho tiempo cómo toman forma los copos de nieve, pero los carámbanos siguen siendo una maravilla invernal. Finalmente ha surgido una solución, de una cueva.

En 2005, los investigadores determinaron que las estalactitas, las estructuras largas, similares a zanahorias que cuelgan de los techos de las cuevas, tienen una forma distintiva que se puede describir mediante una simple ecuación matemática.

Curiosamente, la misma matemática se aplica a los carámbanos, muestra un nuevo estudio.

Resultado inesperado

Aunque las estalactitas [imagen] y los carámbanos [imagen] tienen formas similares, no tienen ninguna física en común. Los carámbanos crecen a partir de la difusión del calor y el aumento del aire caliente, mientras que las estalactitas se basan en la difusión del gas dióxido de carbono para crecer.

Misterio el lunes

Cada lunes, esta serie WordsSideKick.com explora un aspecto sorprendente del mundo que te rodea.

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"No esperábamos poder aplicar las mismas matemáticas porque la física de las dos es muy diferente", dijo el matemático y físico Ray Goldstein de la Universidad de Cambridge en el Reino Unido. "Es realmente la misma forma, aparte de los baches y las ondulaciones", dijo Goldstein. "Confirma lo que sabemos con nuestros ojos".

Los hallazgos fueron publicados en un número reciente de la revista. Física de los fluidos.

Ingredientes helados

Los carámbanos generalmente se forman en los días en que la temperatura del aire exterior está bajo cero pero la luz del sol calienta y derrite algo de nieve o hielo. A medida que gotea de su techo, una gota de agua se congela cuando pierde su calor en el aire frío.

Un carámbano comienza con unas pocas gotas congeladas. Cuando alcanza un cierto tamaño, las gotas comienzan a gotear a lo largo del lado de la estructura.

"El agua correrá por los lados de la formación uniformemente en una película delgada y se congelará en el camino hacia abajo", dijo el físico de la Universidad de Arizona Martin Short, otro miembro del equipo del estudio. "Este tipo de película delgada y helada de agua es lo que conduce a la eventual forma de carámbano".

Calor en el trabajo

La delgada capa de líquido en la superficie de un carámbano emite calor que calienta el aire a su alrededor a través de un proceso llamado conducción. A medida que el aire caliente se eleva, elimina el calor de la capa líquida y hace que se congele. Aquí está el punto principal: el amortiguador de aire caliente es más ancho en la parte superior del carámbano, donde la conducción es más lenta.

"La capa de aire flotante es realmente el factor más importante para determinar la forma del carámbano", dijo Short. WordsSideKick.com. Imagina el aire caliente una manta de diferente grosor. La parte más delgada permite que salga más calor del área de la punta de lo que la parte gruesa de la manta permite en la base.

"Entonces, la punta crece más rápido que la base, lo que hace que el carámbano sea puntiagudo", dijo Short.

La investigación se basó en fotografías de carámbanos. Para probar su idea contra carámbanos reales, el equipo planea cultivar carámbanos en un laboratorio y filmar su crecimiento.

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