Viajando por la historia

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Salar de Uyuni: El mayor desierto de sal del mundo

Con una superficie de 10 582 km² (o 4085 millas cuadradas). El salar de Uyuni es la mayor reserva de litio en el mundo con el 50-70 % del litio mundial, e igualmente cuenta con importantes cantidades de potasio, boro y magnesio. Se ubica a unos 3650 msnm al suroeste de Bolivia, en la provincia de Daniel Campos, en el departamento de Potosí, dentro de la región altiplánica de la cordillera de los Andes.

En su composición podemos encontrar unas once capas de sal, con espesores que varían entre menos de un metro y diez metros. La costra que se encuentra en la superficie tiene un espesor de diez metros. La profundidad del salar es de 120 metros, el cual está compuesto de capas de salmuera superpuestas y barro lacustico. Además del litio, boro, potasio, magnesio, carbonatos (bórax) y el sulfatos de sodio; También podemos encontrar un mineral muy interesante “la ulexita”, la «piedra televisión». Es transparente y tiene el poder de refractar a la superficie de la piedra la imagen de lo que está debajo.

Salar_uyuni_200701 Salar de Uyuni: El mayor desierto de sal del mundo
La composición química del salar y la existencia de un mineral especial generan el efecto de los reflejos: Ezequiel Cabrera
Salar_de_Uyuni_Bolivia_2016-02-04_DD_25-27_HDR-scaled Salar de Uyuni: El mayor desierto de sal del mundo
Reflejo en el salar de la puesta del el amanecer en el salar – Diego Delso

La formación de este desierto de sal se genero hace unos 40.000 años. El presente desierto antes estaba cubierto por el lago Minchin y posteriormente, hace 11 000 años, por el lago Tauca o Tauka. El salar de Coipasa y los lagos Poopó y Uru Uru también son vestigios de estos grandes lagos prehistóricos. Estos alcanzaban una cota de alrededor de 100 m por encima del nivel actual del salar y cubrían los actuales salares de Uyuni y Coipasa, y los lagos Poopo y Uru Uru. En este período una fase de clima húmedo, con más lluvias que actualmente, elevó el nivel de los protolagos a aproximadamente 100 m más alto que el nivel actual, posteriormente vino un periodo seco y cálido, que produjo una gran reducción de la superficie y volumen de los lagos andinos, originando así los salares y las lagunas actuales que son una gran atracción turística y una gran fuente de recursos económicos para el pueblo boliviano.

Piles_of_Salt_Salar_de_Uyuni_Bolivia_Luca_Galuzzi_2006_a Salar de Uyuni: El mayor desierto de sal del mundo
En el salar de Uyuni el método tradicional de extracción de sal consiste en formar pequeñas pilas, para que se evapore el agua y facilitar el transporte.  Lucas Galuzzi.

Un dato muy interesante radica en la “Calibración satelital”. El salar de uyuni por tener un gran tamaño, el alto porcentaje de superficie lisa y la alta reflectividad, cuando la cubierta de agua que lo cubre durante una época del año baja, la superficie del salar de Uyuni trabaja hasta cinco veces mejor para la calibración de satélites que la utilización de la superficie del océano. En septiembre de 2002 un equipo tomó las medidas de elevación con el Sistema de Posicionamiento Global (GPS) detallados de una parte de los pisos de sal, los cuales fueron usados para evaluar la exactitud y la precisión de los instrumentos del ICESat.

Ley de Hooke

Una de las propiedades de la elasticidad de un sólido o de un fluido, al estirarse o deformarse, es que dicho estiramiento o deformación es proporcional a la fuerza aplicada. Es decir, se necesitaría una fuerza doble para producir un estiramiento doble. Esa dependencia lineal del desplazamiento con la fuerza aplicada es conocida como la Ley de Hooke.

Robert Hooke fue un científico inglés tanto teórico como experimental, polemista incansable, con un genio creativo de primer orden, que formó parte del núcleo creador de la Royal Society. En 1660, mientras trabajaba como ayudante de Robert Boyle, formuló lo que hoy se denomina Ley de Elasticidad de Hooke. Si se aplica esta ley a una masa que está sujeta a un muelle, estirándolo una longitud x de su posición de equilibrio, la ley de Hooke establece que el bloque estará entonces sujeto a una fuerza elástica de recuperación de la forma:

Siendo k la constante elástica del muelle y x el desplazamiento sufrido respecto de su posición de equilibrio x=0. El signo menos de la ecuación refleja que la fuerza elástica es una fuerza restauradora que tiende siempre a llevar al sólido a su posición de equilibrio, en este caso x=0

Potencia (física)

En física, potencia (símbolo P) es la cantidad de trabajo efectuado por unidad de tiempo. Si W es la cantidad de trabajo realizado durante un intervalo de tiempo de duración Δt.

La potencia instantánea es el valor límite de la potencia media cuando el intervalo de tiempo Δt se aproxima a cero.

Donde:
P: es la potencia,
W: es el trabajo,
T: es el tiempo.
R: es el vector de posición.
F: es la fuerza.
V: es la velocidad.

Teorema de Bernoulli

El teorema de Bernoulli es un caso particular que precisa la aproximación frecuencial de un suceso a la probabilidad p de que este ocurra a medida que se va repitiendo el experimento.

Dados un suceso A, su probabilidad p de ocurrencia, y n pruebas independientes para determinar la ocurrencia o no-ocurrencia de A.
Sea f el número de veces que se presenta A en los n ensayos y a30c89172e5b88edbd45d3e2772c7f5e562e5173 Teorema de Bernoulli un número positivo cualquiera, la probabilidad de que la frecuencia relativa f/n discrepe de p en más de a30c89172e5b88edbd45d3e2772c7f5e562e5173 Teorema de Bernoulli (en valor absoluto) tiende a cero al tender n a ∞. Es decir:

815e9dac3bfaf37ea40461e920d42e0f0064a5c5 Teorema de Bernoulli

Principio de Arquímedes

El principio de Arquímedes es un principio físico que afirma que: Un cuerpo total o parcialmente sumergido en un fluido en reposo, experimenta un empuje vertical y hacia arriba igual al peso de la masa del volumen del fluido que desaloja. Esta fuerza​ recibe el nombre de empuje hidrostático o de Arquímedes, y se mide en newtons (en el SI).

Se formula así:

6f8eaf559db5a94b630f46b5f754c8ee7ab52c77 Principio de Arquímedes

o también cuando se desea determinar para compararlo contra el peso del objeto:

donde E es el empuje [N], Pe es el peso específico del fluido [N/m^3],​ ρf es la densidad del fluido, V el volumen de fluido desplazado, por algún cuerpo sumergido parcial o totalmente en el mismo, g la aceleración de la gravedad y m la masa. De este modo, el empuje depende de la densidad del fluido, del volumen del cuerpo y de la gravedad existente en ese lugar. El empuje (en condiciones normales​ y descrito de modo simplificado​) actúa verticalmente hacia arriba y está aplicado en el centro de gravedad del cuerpo; este punto recibe el nombre de centro de carena.

Como se puede aplicar en un fluido.

El principio de Arquímedes fue introducido como principio, de hecho puede considerarse un teorema demostrable a partir de las ecuaciones de Navier-Stokes para un fluido en reposo. Mediante el teorema de Stokes (igualmente el principio de Arquímedes puede deducirse matemáticamente de las ecuaciones de Euler para un fluido en reposo, que a su vez pueden deducirse generalizando las leyes de Newton a un medio continuo). Partiendo de las ecuaciones de Navier-Stokes para un fluido.

 

Mecánica de fluidos

La mecánica de fluidos es la rama de la física comprendida dentro de la mecánica de medios continuos que estudia el movimiento de los fluidos (fundamentalmente líquidos y gases), así como las fuerzas que lo provocan.​ La característica fundamental que define a los fluidos es su incapacidad para resistir esfuerzos cortantes (lo que provoca que carezcan de forma definida). También estudia las interacciones entre el fluido y el contorno que lo limita.

Como en todas las ramas de la ciencia, en la mecánica de fluidos se parte de la hipótesis en función de las cuales se desarrollan todos los conceptos. En particular, en la mecánica de fluidos se asume que los fluidos verifican las siguientes leyes:

  • Conservación de la masa y de la cantidad de movimiento.
  • Primera y segunda ley de la termodinámica.

Ecuaciones generales de la mecánica de fluidos.

Las ecuaciones que rigen toda la mecánica de fluidos se obtienen por la aplicación de los principios de conservación de la mecánica y la termodinámica a un volumen fluido. Para generalizarlas usaremos el teorema del transporte de Reynolds y el teorema de la divergencia (o teorema de Gauss) para obtener las ecuaciones en una forma más útil para la formulación euleriana.

Las tres ecuaciones fundamentales son la ecuación de continuidad, la ecuación de la cantidad de movimiento, y la ecuación de la conservación de la energía. Estas ecuaciones pueden darse en su formulación integral o en su forma diferencial, dependiendo del problema. A este conjunto de ecuaciones dadas en su forma diferencial también se le denomina ecuaciones de Navier-Stokes (las ecuaciones de Euler son un caso particular de la ecuaciones de Navier-Stokes para fluidos sin visco

No existe una solución general a dicho conjunto de ecuaciones debido a su complejidad, por lo que para cada problema concreto de la mecánica de fluidos se estudian estas ecuaciones buscando simplificaciones que faciliten la resolución del problema. En algunos casos no es posible obtener una solución analítica, por lo que hemos de recurrir a soluciones numéricas generadas por ordenador. A esta rama de la mecánica de fluidos se la denomina mecánica de fluidos computacional. Las ecuaciones son las siguientes:

Ecuación de continuidad

 

Ecuación de cantidad de movimiento

 

Ecuación de la conservación de energía