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¿QUÉ MAMÍFERO TIENE EL PELO PROPORCIONALMENTE MÁS

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¿QUÉ MAMÍFERO TIENE EL PELO PROPORCIONALMENTE MÁS
¿QUÉ MAMÍFERO TIENE EL PELO
PROPORCIONALMENTE MÁS RESISTENTE?
Fig. Experimento con los “hemisferios de Magdeburgo”. Ilustración del libro de Otto Von Guericke.
I.E.S.DORAMAS (MOYA)
JUAN A. NAVARRO DE TUERO
(Dpto. Biología y Geología)
&
JOSÉ MANUEL RODRÍGUEZ RODRÍGUEZ
(Dpto. Física y Química)
Agradecimientos a:



Jorge Castellano, por sugerir la idea de escanear los pelos para
determinar su diámetro.
Los alumnos y alumnas que han trabajado en los distintos cursos y
niveles realizando las prácticas de laboratorio, así como a los que nos
han traído muestras de pelos, ya fueran propios o de animales.
Los compañeros que han cubierto nuestras guardias de recreo para
así poder estar con los alumnos dirigiéndoles el trabajo.
2
ÍNDICE
1. INTRODUCCIÓN E HIPÓTESIS.
2. MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS.
2.1. Cálculo de la masa que soporta cada tipo de pelo (MS).
2.2. Cálculo del diámetro (D) de cada unidad de pelo.
2.3. Cálculo de la masa que soporta (MS) cada tipo de pelo frente
a su diámetro (D)
2.4. Cálculo de la resistencia (R) que presenta un pelo a ser roto por fricción.
2.5. Determinación de la resistencia de los pelos frente al ataque de productos
químicos y/o de fenómenos físicos (calor).
3. RESULTADOS.
Tabla resumen de los parámetros estudiados para cada tipo de pelo y fibra.
Tablas de los parámetros estudiados para cada tipo de pelo y fibra.
Variabilidad de los pelos de cada especie en cuanto a la masa que soporta (MS).
Variabilidad de los pelos de cada especie en cuanto a su diámetro (D).
3.1. Cálculo de la masa que soporta cada tipo de pelo (MS).
3.2. Estimación de la variación de MS en un mismo sujeto.
3.3. Cálculo del diámetro (D) de cada unidad de pelo.
3.4. Estimación de la variación de D en un mismo sujeto.
3.5. Determinación del pelo proporcionalmente más resistente (con mayor
capacidad para sostener peso).
3.6. Valoración de la resistencia (R) que presenta un pelo a ser roto por la
fricción.
3.7. Determinación de la resistencia de los pelos frente al ataque de productos
químicos y/o de fenómenos físicos (calor)
4. CONCLUSIONES.
A) Específicas
B) Generales
5. UNA PINCELADA HISTÓRICA: LOS HEMISFERIOS DE MAGDEBURGO
Y LOS PELOS.
ANEXO.
* Fotografías de los tipos de pelo.
* Muestras plastificadas de pelos.
4
6
6
8
9
10
11
13
14
15
19
25
31
31
33
33
35
38
38
41
43
46
47
51-54
3
1. INTRODUCCIÓN E HIPÓTESIS
En busca de algo original o novedoso, nos pareció interesante averiguar qué
mamífero tiene el pelo más resistente. A priori, nuestra hipótesis sugería
que probablemente aquel que tenía el pelo más grueso, pero ¿era esto
cierto? ¡Habría que investigar para averiguarlo!
Además, suponiendo que así fuera, ¿qué pasaría si los pelos de los
diferentes mamíferos estudiados tuvieran el mismo grosor? ¿Quién sería
entonces el más resistente?
Por curiosidad decidimos realizar una encuesta en nuestro instituto, donde
los alumnos (desde 1º ESO hasta 2º BACH), profesores y personal laboral
debían de responder a dos cuestiones:
1. ¿Qué pelo crees tú que es el más resistente? Rodéalo con un círculo.
Caballo (cola)
Conejo blanco
Humano liso
caballo (melena)
conejo gris
humano rizado
cabra
gato
vaca
caniche (perro)
oveja
2. Como sabes, el pelo de unos animales (por ejemplo, de vaca) es más grueso que el
de otros (por ejemplo, de conejo). Si tuvieran igual grosor, ¿qué pelo crees tú que
sería el más resistente? Rodéalo con un círculo.
Caballo (cola)
Conejo blanco
Humano liso
caballo (melena)
conejo gris
humano rizado
cabra
gato
vaca
caniche (perro)
oveja
El resultado obtenido fue el siguiente:
CABALLO (COLA)
CABALLO (MELENA)
CABRA
CANICHE
CONEJO BLANCO
CONEJO GRIS
GATO
OVEJA
HUMANO LISO
HUMANO RIZADO
VACA
TOTAL
PREGUNTA 1
66
20
21
4
5
3
2
31
4
0
14
170
PREGUNTA 2
45
18
17
7
10
7
7
21
7
8
23
170
Hemos considerado interesante representar
“quesillos” en un afán de una mejor visualización.
los
datos
mediante
4
DISTRIBUCIÓN DE RESPUESTAS PREGUNTA 1
8%
2%
40%
18%
1%
2%
3%
CABALLO (COLA)
CABALLO (MELENA)
CABRA
CANICHE
CONEJO BLANCO
CONEJO GRIS
GATO
OVEJA
HUMANO LISO
HUMANO RIZADO
VACA
2%
12%
12%
DISTRIBUCIÓN DE RESPUESTAS PREGUNTA 2
14%
26%
5%
4%
12%
11%
4%
4%
6%
CABALLO (COLA)
CABALLO (MELENA)
CABRA
CANICHE
CONEJO BLANCO
CONEJO GRIS
GATO
OVEJA
HUMANO LISO
HUMANO RIZADO
VACA
10%
4%
5
2. MATERIALES Y PROCEDIMIENTOS
Lo
primero
que
hicimos
fue
proveernos de una buena variedad de
pelos de diferentes especies e incluso
de una misma especie tomamos
muestras de ejemplares distintos. Así
obtuvimos pelos de caballo (tanto de
la cola como de la melena), vaca,
humanos (tanto rizados x4, como lisos
x3), cabra, caniches (x2), oveja, gatos
(x3: blanco, marrón y negro) y conejos
(x2: negro y blanco).
Se nos ocurrió que podíamos contrastar la resistencia de los mismos
comparándola con la de “pelos” de origen distinto al animal, y así añadimos al
estudio fibras de cáñamo, hilo de coser, soga y cordel.
En el anexo final se incluyen fotografías de todas las muestras tomadas, así
como de los originales plastificados para su mejor observación.
Para calcular qué resistencia tiene cada pelo procedimos a determinar la
masa que era capaz de soportar (MS) sin que se partiera. Obviamente,
aquel que aguantara más sería el que tendría la mayor resistencia absoluta.
Con ello responderíamos a la primera pregunta del cuestionario.
Sin embargo, si queríamos saber cuál tenía la mayor resistencia proporcial,
había que determinar el grosor o diámetro (D) de cada pelo, y
posteriormente calcular el cociente MS/D. Sólo así daríamos respuesta a la
segunda pregunta del cuestionario.
2.1. CÁLCULO DE LA MASA QUE SOPORTA CADA TIPO DE PELO (MS)
Para determinar este parámetro utilizamos tres métodos distintos. Uno
consistió en sostener con el pelo, el plato de una balanza sobre la que
colocamos unas pesas calibradas de diferentes valores(1g, 2g, 5g, 10g, 20g,
30g, 50g, 100g, 500g) hasta que el pelo se partía. Por supuesto, al valor
obtenido le añadimos la masa del plato de la balanza.
6
Este método cayó prácticamente en desuso (sólo se volvió a utilizar para
valores superiores a 500g e inferiores a 1 kg) cuando el profesor de
Física y Química nos prestó dinamómetros de 1N, 2N, 3N y 5N.
Como quiera que la fuerza es igual a la masa por la aceleración (F = m·a),
tenemos que el peso (expresado en Newton) es igual a la masa por la
gravedad (P = m·g). Tan sólo había que despejar el valor de la masa
dividiendo los Newton registrados en el dinamómetro entre la gravedad
terrestre (9.8 m/s2), y multiplicar el resultado por 1000 para expresarlo
en gramos.
Si un determinado pelo superaba la prueba del dinamómetro de 1 N,
pasaba al de 2 N y así sucesivamente hasta que por fin se partiera.
¿Cómo determinar la masa de aquellos pelos capaces de soportar masas
elevadas? El dinamómetro de 5 N cuantificaba un máximo de 510 g, y por
otro lado el método del platillo con las pesas se antojaba engorroso e
7
imposible para pesos considerables (¡no cabían en el monoplato!). Es por
ello por lo que improvisamos la tercera variante.
Cogimos una garrafa vacía 5 litros (previamente determinamos su masa
con ayuda de una balanza) y pasamos por su asa el pelo problema. A
continuación fuimos echando agua paulatinamente hasta que el pelo
quebró. Acto seguido determinamos el volumen de agua. Para calcular la
masa soportada (MS) nos basamos en la fórmula de la densidad (D =
M/V) (densidad = masa / volumen). Para simplificar los cálculos
consideramos que el agua del grifo del instituto tenía una densidad de
1 g/l. Al valor obtenido le sumamos el de la garrafa vacía.
Por supuesto, si queríamos ser medianamente serios en nuestra
investigación, a la hora de determinar las MS para cada tipo de pelo era
necesario coger un número apropiado de pelos que sirviera para reducir
el factor del error humano por un lado, y por otro, que nos diera una idea
de la variabilidad en las MS de cada especie y de cada individuo. Nos
pareció que 20 pelos era un número que se ajustaba bien al esfuerzo que
había que hacer para obtener un dato creíble.
2.2. CÁLCULO DEL DIÁMETRO (D) DE CADA UNIDAD DE PELO
Fue ésta una empresa ardua, pues nos costó más de “un tirón de pelos” el
idear un método para calcular el diámetro de algo tan sumamente
delgado como un pelo.
Al principio pensamos que quizás podríamos contabilizar el número de
pelos que cabían en 0.5 cm ó 1 cm, pero ¿cómo hacerlo? Además, unos
pelos se montarían sobre otros, amén de que serían muchos.
Desechada esta idea inicial pensamos que
quizás con ayuda de la lupa binocular o del
microscopio óptico podríamos determinar
8
el diámetro. Bastaría con colocar un papel milimetrado y contar cuántos
pelos cabían en un milímetro y luego
hallar el inverso de dicho número. Lo
intentamos pero fue imposible: los pelos
se movían, se era muy impreciso a la
hora de que los pelos se quedaran en el
cuadradito del mm, … ¡y ni qué decir si
usábamos el microscopio!, pues si bien el
pelo se veía de maravilla no así la escala
- toda ella difusa-, que procedía de una fotocopia de un papel
milimetrado en una lámina de acetato.
La luz apareció al escanear con alta resolución muestras de pelos sobre
los que se había colocado un papel milimetrado. Con el ordenador se podía
acercar o alejar la imagen y con la regla
medimos
a
cuántos
centímetros
equivalía 1 mm del cuadradito y
cuántos milímetros tenía el pelo.
Tal y como comentamos en el apartado anterior, aquí también se midió el
diámetro de 20 pelos de cada individuo y de cada especie.
2.3. CÁLCULO DE LA MASA QUE SOPORTA (MS) CADA TIPO DE PELO
FRENTE A SU DIÁMETRO (D).
Este apartado es de lápiz, papel y calculadora. En primer lugar se obtuvo la
media aritmética de los 20 pelos en cuanto a la masa soportada ( MS ) y al
diámetro (D). A continuación se calculó el cociente entre estos dos
parámetros.
9
2.4. CÁLCULO DE LA RESISTENCIA (R) QUE PRESENTA UN PELO A SER
ROTO POR FRICCIÓN.
En nuestro afán por ser rigurosos en el estudio, planteamos un método
diferente para medir la resistencia de un pelo: ¿Cuánto tiempo es capaz de
durar sin romperse, si está sometido al rozamiento de un motorcillo que gira
movido por una pila de petaca?
¡Y echamos mano del bricolaje! Le pedimos al profesor de Tecnología un
motorcillo de esos que ellos usan en clase
para confeccionar coches o molinos - ... ¡si
Don Quijote levantara la cabeza, … qué
sorpresa se llevaría! – y lo ajustamos con
unas piezas metálicas y unos tornillos a
una pequeña tabla de madera. Le
aplicamos la fuerza eléctrica y sobre el
eje del motor en rotación apoyamos el
pelo haciendo presión hacia abajo.
El resultado al principio fue decepcionante, pues si bien la rotación del eje
era elevada, el pelo permanecía intacto,
esto es, no se rompía. Había que buscar
algo que creara más fricción y lo
encontramos en un taco de pared (ver
figuras anexas). Mientras un operario
procedía a
colocar el
pelo sobre
el motor,
otro controlaba el reloj. Como quiera que el
cronómetro tiene dos escalas (sexagesimal y
centesimal), utilizamos la centesimal por ser
más precisa.
Hemos de reconocer que este método fue de difícil ejecución, en especial a
lo que se refiere a sostener el pelo hasta que se rompiera – lo hacía
rápidamente. Además se cometían errores claros de cronometraje, por lo
que ya en el mismo momento que ejecutábamos este procedimiento, nos
entraban serias dudas acerca de su validez. A esto hay que añadir que los
pelos más gruesos no se rompían.
10
No obstante, como comentaremos en los resultados, el método aportó su
granito de arena en la investigación.
2.5. DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA DE LOS PELOS FRENTE AL
ATAQUE DE PRODUCTOS QUÍMICOS Y/O DE FENÓMENOS FÍSICOS
(CALOR).
Sabemos que la capa externa de la piel, el pelo y las uñas en el ser humano y
las escamas, pezuñas, cuernos y plumas en los animales están constituidos,
desde el punto de vista químico, por la proteína queratina. La beta queratina
es una proteína filamentosa alargada cuya función es estructural (mantiene
unidos diferentes elementos celulares o de tejidos animales), de protección
o ambas a la vez. Confiere fuerza y/o elasticidad y es insoluble en agua
(predominan aminoácidos hidrófobos) y en soluciones salinas. Sus numerosos
enlaces disulfuro le confieren una gran estabilidad y le permiten resistir la
acción de las enzimas proteolíticas (que hidrolizan a las proteínas).
En relación con esto, en general las proteínas muestran una estructura
nativa que se puede alterar (desnaturalizar) debido a ciertos agentes, entre
ellos: calor, radiaciones ultravioleta, ácidos y bases fuertes, sales, urea,
metales pesados (plata, plomo, mercurio) o solventes orgánicos (alcohol,
acetona). Esta alteración causa cambios en sus propiedades físicas, químicas
y biológicas.
Con esta información recabada en internet nos planteamos varias preguntas:
¿A qué agente desnaturalizador serán más sensibles los pelos? ¿Habrá
diferencias entre especies en dichos tratamientos? ¿Mantienen los pelos su
MS y su D tras el ataque con uno de estos agentes?
Para responder a estas cuestiones diseñamos las siguientes experiencias.
Tomamos muestras de pelos de diferentes especies animales (caballo –tanto
cola como melena-, vaca, humano –tanto liso como rizado-, gato, cabra y
perro caniche) y por otra parte fibras vegetales o sintéticas (cordel, hilo de
coser, cáñamo y soga).
*EXPERIENCIA 1:
Cada muestra se
trató
en
diferentes tubos
de
ensayo
con
ácido clorhídrico
11
concentrado (HCl), sosa concentrada (NaOH 0.5 g/ml) y xileno concentrado
(como ejemplo de solvente orgánico). Los tubos se dejaron todo el fin de
semana con los diferentes tratamientos.
Al disolver la sosa en agua tiene lugar una reacción muy exotérmica, por lo
que aquellos tubos tratados con sosa en realidad estaban siendo sometidos
simultáneamente a dos ataques: el de una base fuerte y el de una
temperatura elevada. Es importante resaltar este aspecto para poder
entender mejor los resultados.
*EXPERIENCIA 2:
Se trataron las mismas muestras con NaOH, pero en esta ocasión
esperamos a que la sosa estuviera a temperatura ambiente.
*EXPERIENCIA 3:
Se sometió a las muestras anteriores a un tratamiento con agua caliente
(85º C).
El sentido de estas experiencias consistió en discriminar qué agente
exactamente actuaba sobre los pelos: una base fuerte, el calor o una
combinación de ambos.
12
3. RESULTADOS
A continuación se muestra una TABLA RESUMEN de los parámetros
estudiados para cada tipo de pelo, es decir, una tabla donde colocamos los
valores medios o medias aritméticas de Masa soportada (MS), Diámetro
(D) y Resistencia a la fricción (R).
Se anexan después cuatro tablas con los datos de MS, D y R de cada
especie o ejemplar para cada uno de los 20 pelos analizados, así como la
media aritmética y la desviación típica.
¿Qué VARIABILIDAD presentan los pelos de un mismo individuo, en cada
una de las diferentes especies, en cuanto a la masa que son capaces de
soportar (MS) y a su diámetro (D)?
Para poder responder a esta pregunta mostramos en las tablas el valor de la
desviación típica. No obstante, para visualizar mejor dicha variabilidad,
hemos representado gráficamente los 20 datos de cada pelo.
Para la variabilidad de la masa soportada (MS), hemos empleado 6 gráficas
de fondo naranja; para la variabilidad del diámetro (D) empleamos otras 6
gráficas de fondo verde. Así resulta más fácil diferenciar estos dos
parámetros.
Obviamente, cuanto menos distanciados estén los 20 pelos de un mismo
sujeto respecto a una recta imaginaria que pase entre ellos, menos variable
será dicho sujeto respecto al pelo; y viceversa.
13
TABLA RESUMEN DE LOS PARÁMETROS ESTUDIADOS PARA CADA TIPO DE PELO Y FIBRA
CABALLO (COLA)
CABALLO
(MELENA)
VACA
HUMANO RIZADO 1
HUMANO RIZADO 2
HUMANO RIZADO 3
HUMANO RIZADO 4
PELOS DE
ANIMALES
FIBRA
VEGETAL
HUMANO LISO 1
HUMANO LISO 2
HUMANO LISO 3
CABRA
PERRO CANICHE 1
PERRO CANICHE 2
OVEJA
GATO BLANCO
GATO MARRÓN
GATO NEGRO
CONEJO NEGRO
CONEJO BLANCO
CÁÑAMO
HILO DE COSER
SOGA
CORDEL
MASA (g)
soportada MS
928+ 64
270+35
Media
MS
573+127
197+42
137+29
122+64
152
202+23
122+61
109+30
179+34
110+22
27+7
51.6+15
24+9
51+26
19+7
16+7.6
18.5+13
2191+422
3055+309
1887+413
153+51
144
68.5
31.33
17.25
DIÁMETRO D
(micrómetros)
198+29.59
68+16
128.9+59.6
52+19.4
45+12.4
45+8.6
45+10.7
60+20
54+15
40+0
97+41
59+16
51+16
70+24.5
40+0
56+13.5
40+0
31.6+11.37
56+28.7
205+35.7
322.5+64
275+70
62+20
Media
de D
MS/D
55.05
45.33
43.8
Resistencia R
(escala centesimal)
4.68
3.97
2.87+0.74
4.44
3.78
3.04
2.71
4.5+1.32
2.65+1.07
2.30+0.49
2.27+0.66
46.75
51.3
Media
MS/D
Media
de R
2.40
3.17
2.13
2.26
2.72
1.84
1.86
0.53
0.73
0.6
0.91
0.47
0.5
0.33
10.68
9.47
6.86
2.46
2.37
1.19
0.66
0.41
2.65+0.55
2.30+055
3.75+1.13
2.68+0.84
2.1+0.49
2.30+3.32
2.07+0.59
2.85+055
1.99+0.37
2.05+0.57
1.2+0.4
1.12+0.31
2.9
2.2
2.29
1.16
2.10+0.40
14
TABLA DE LOS PARÁMETROS ESTUDIADOS PARA CADA TIPO DE PELO
CABALLO
(COLA)
MS
Pelo 1
Pelo 2
Pelo 3
Pelo 4
Pelo 5
Pelo 6
Pelo 7
Pelo 8
Pelo 9
Pelo 10
Pelo 11
Pelo 12
Pelo 13
Pelo 14
Pelo 15
Pelo 16
Pelo 17
Pelo 18
Pelo 19
Pelo 20
MEDIA
ARITMÉTICA
DESVIACIÓN
TÍPICA
R
D
CABALLO
(MELENA)
MS
VACA
R
D
MS
HUMANO
RIZADO 1
R
D
MS
R
D
HUMANO
RIZADO 2
MS
HUMANO
RIZADO 3
R
D
MS
HUMANO
RIZADO 4
R
D
MS
R
D
975
895
1145
945
995
945
895
985
895
895
1015
995
985
1095
995
985
1015
1060
995
945
982.75
240
200
200
160
200
200
200
200
160
280
200
200
160
200
160
200
160
200
200
240
198
255
204
275
306
357
204
255
255
306
255
306
255
285
255
306
255
306
255
255
255
270.25
3
3
2.5
4
2.5
3
2
4
1
2
3
4
2
2.5
3
3.5
3
3
3
3.5
2.875
80
80
40
60
40
80
80
80
80
60
80
80
80
40
60
80
80
60
80
40
68
395
465
465
495
495
635
625
745
595
745
695
645
645
745
695
395
445
495
345
695
573
4
3
3
3
4
4
5
5
4
4
3
7
8
4
6
6
4
5
4
4
4,5
166
166
55,5
111
194
139
55,5
278
55,5
166
222
55,5
139
166
111
139
55,5
111
83
111
128,9
204
153
143
204
102
255
204
153
173
275
204
224
153
173
204
255
204
204
255
204
197.3
1.5
4
1
2
3
3
3
4
1
2
2.5
1
4
5
3
2
3
3
2
3
2.65
40
40
40
80
80
40
40
40
40
80
40
80
60
40
40
40
100
40
40
40
52
102
122
132
143
163
183
102
122
143
163
183
122
102
143
183
122
102
183
122
102
136.95
3
2
3
2.5
2.5
2
2
2.1
2
1.9
1.9
2
2
2
1.2
3
3
2.5
3
2.5
2.305
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
60
80
40
40
80
40
45
122
143
132
153
163
20
183
41
183
51
183
10
204
71
122
112
234
153
20
153
122.65
1.5
3
2
3
2
2.5
2
2.5
1
3.5
3
2
2.5
1
2.5
3
2.5
1.5
2
2.5
2.275
40
40
40
60
40
60
40
40
40
60
60
40
40
40
40
40
40
40
60
40
45
40
40
60
40
40
40
60
60
40
40
40
40
80
40
40
40
40
40
40
40
45
64.31
29.59
35.53
0.739
16
127.3
1.32
59,6
42.54
1.07
19.4
29.32
0.49
12.4
64.49
0.66
8.6
10.7
15
TABLA DE LOS PARÁMETROS ESTUDIADOS PARA CADA TIPO DE PELO
HUMANO
LISO 1
MS
Pelo 1
Pelo 2
Pelo 3
Pelo 4
Pelo 5
Pelo 6
Pelo 7
Pelo 8
Pelo 9
Pelo 10
Pelo 11
Pelo 12
Pelo 13
Pelo 14
Pelo 15
Pelo 16
Pelo 17
Pelo 18
Pelo 19
Pelo 20
MEDIA
ARITMÉTICA
DESVIACIÓN
TÍPICA
HUMANO
LISO 2
HUMANO
LISO 3
R
D
MS
R
D
MS
183
183
234
255
173
204
204
194
204
204
204
234
183
255
183
194
204
194
183
183
202.75
3
2
2
3
3.5
2
2
3
3.5
2
3
3
3
2
3
2
3
3
2
3
2.65
60
60
40
80
40
20
40
80
80
80
80
80
80
40
80
60
80
40
40
40
60
1
2
3
3
2
2.5
2
2
2.5
3.5
2.5
2
3
2.5
1
2.5
2
2.5
2.5
2.5
2.325
80
60
60
40
40
40
60
80
40
80
40
40
60
40
40
60
60
40
40
80
54
70
115
95
95
85
105
105
95
85
47
145
116
95
85
105
165
145
165
145
105
108,8
23.32
0.55
20
204
153
51
41
204
71
102
122
132
20
183
51
183
193
20
132
143
173
183
92
122.
65
61.3
2
0.597
15.
6
30.14
CABRA
R
D
MS
5
4
2
3
5
5
6
3
3
4
2
3
5
4
3
4
5
3
4
2
3,7
5
1.1
3
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
0
PERRO
CANICHE 1
R
D
MS
R
D
125
195
235
265
165
165
145
145
195
215
195
165
195
145
135
168
145
195
195
195
179.15
4
3
3
3
2
4
3
4
3
4
2
2,50
2,50
2
2,1
1,50
2
2
1,1
3
2,685
40
180
40
80
80
120
80
100
80
80
80
160
80
200
80
120
80
80
120
60
97
95
145
95
95
145
95
95
145
145
95
95
95
95
145
95
135
105
95
85
103
109.9
1,5
2
2
3
3
2
2
3
2
2
2
2
3
2
1,5
2
2
1,5
2
1,5
2,1
52.6
52.6
52.6
52.6
52.6
52.6
105
52.6
52.6
52.6
52.6
52.6
52.6
52.6
52.6
52.6
105
78.9
52.6
52.6
59.1
34.5
0.84
41.1
22.27
0.4
9
16.3
PERRO
CANICHE 2
MS
R
D
30
10
30
30
30
30
41
30
30
20
30
30
20
10
30
30
30
20
30
30
27.05
2
2.5
2.5
2.1
2.5
2.5
2.5
2
2
3
2
2.2
3
2.5
2.5
2
2
2
2.5
2
2.315
80
40
40
60
60
60
80
40
40
40
40
80
80
40
40
40
40
40
40
40
51
7.23
0.321
16.1
16
TABLA DE LOS PARÁMETROS ESTUDIADOS PARA CADA TIPO DE PELO
OVEJA
MS
Pelo 1
Pelo 2
Pelo 3
Pelo 4
Pelo 5
Pelo 6
Pelo 7
Pelo 8
Pelo 9
Pelo 10
Pelo 11
Pelo 12
Pelo 13
Pelo 14
Pelo 15
Pelo 16
Pelo 17
Pelo 18
Pelo 19
Pelo 20
MEDIA
ARITMÉTICA
DESVIACIÓN
TÍPICA
GATO
BLANCO
R
D
51
51
31
41
51
51
51
51
31
51
41
71
31
82
51
61
51
71
82
31
51.6
3
3
2
1
2
3
2
2
2
3
1
2
2
2
1
2
2
2
2.5
2
2.075
100
100
100
50
50
50
50
100
50
50
50
50
100
100
100
100
50
50
50
50
70
15.19
0.59
24.5
MS
GATO
MARRÓN
R
D
MS
10.2
30.6
20.4
10.2
10.2
30.6
20.4
20.4
20.4
30.6
40.8
30.6
30.6
20.4
20.4
30.6
40.8
20.4
10.2
30.6
23.97
2
2.5
2
2.2
3
2.1
3.5
2.5
3
2
4
3
2.9
3
2.2
3
2.6
2.5
3
3
2.85
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
9.27
0.55
0
GATO
NEGRO
R
D
MS
30
41
30
92
10
51
92
30
41
30
41
41
51
10
92
71
30
81
81
71
50.8
2
2.5
2.5
2
2
1
1.5
2
2
2
2
2.1
2.9
1.9
2.1
2
2
1.5
1.9
2
1.995
60
40
60
40
60
80
80
60
60
60
60
80
40
60
40
60
40
40
60
40
56
26.08
0.37
13.5
CONEJO
NEGRO
R
D
MS
30.6
20.4
20.4
20.4
10.2
10.2
20.4
30.6
20.4
10.2
20.4
20.4
20.4
10.2
20.4
30.6
30.6
10.2
10.2
10.2
18.87
2.5
1.5
2.1
2
3.9
2
2.1
2
2
1.5
1.5
2
2
1
2
3
2
2
2
2
2.055
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
40
7.40
0.57
0
CONEJO
BLANCO
R
D
11
10.2
8.2
14.2
30.6
30.6
15.08
15.3
1.95
10.2
16
20.4
12.24
25.5
30.6
17
15.3
15.3
10.2
13.6
16.17
1
2
1
1
1
2
1
1
2
2
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1,2
80
40
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
28.5
31.65
7.61
0.4
11.37
MS
R
D
19,5
16
15
29,8
17,5
8,1
8,8
9.5
45
9.9
13.9
65
18.3
9.5
27.5
9.5
7.25
16.48
13.16
11.8
18,57
1,5
1,5
1
1
1
1
0,5
1,5
1
1
1,5
1
1,5
1,5
1
1
1
0,5
1
1,5
1,125
40
80
100
40
80
80
40
20
40
40
80
40
20
20
60
80
20
120
80
40
56
13,85
0.31
28.7
17
TABLA DE LOS PARÁMETROS ESTUDIADOS PARA CADA TIPO DE FIBRA
CÁÑAMO
Pelo 1
Pelo 2
Pelo 3
Pelo 4
Pelo 5
Pelo 6
Pelo 7
Pelo 8
Pelo 9
Pelo 10
Pelo 11
Pelo 12
Pelo 13
Pelo 14
Pelo 15
Pelo 16
Pelo 17
Pelo 18
Pelo 19
Pelo 20
MEDIA
ARITMÉTICA
DESVIACIÓN
TÍPICA
MS
2461
1761
2211
1711
1811
2211
2611
1711
2211
2661
1611
2511
1711
2211
3111
3011
2111
2011
2261
1911
2191
422.6
R
HILO DE COSER
D
200
200
160
240
200
200
200
280
240
160
200
120
240
240
200
220
240
200
160
200
205
MS
3351,5
3661,5
2961,5
2961,5
2911,5
2911,5
2711,5
3106,5
3436,5
3361,5
3261,5
3261,5
3061,5
3061,5
2911,5
3111,5
2111,5
2816,5
3066,5
2961,5
3055
35.7
309.5
R
SOGA
D
300
300
200
400
400
300
400
300
200
400
400
300
300
250
400
300
400
300
300
300
322.5
MS
2741
2678
1411
1511
2961
1911
1561
1561
2086
1711
1911
1911
1711
1711
1711
1711
1711
1911
1711
1611
1887.1
64.1
413.75
R
CORDEL
D
300
300
250
350
350
300
350
300
350
300
300
250
200
200
150
300
400
150
200
200
275
MS
163
163
173
183
173
122
153
183
204
183
163
204
204
204
183
41
31
71
102
153
152.8
R
2.1
2.1
2.5
2
2
3.2
2
2
2
2
2
2
1.1
2
2.1
2
2
3
2
2
2.105
D
40
40
40
80
40
60
40
80
80
60
40
80
100
40
80
80
60
80
40
80
62
69.8
51.38
0.406
19.9
18
masa que soporta cada unidad de los distintos tipos de pelo
1200
MASA (GRAMOS)
1000
800
Caballo
(cola)
Caballo (cola)
Vaca
Vaca
Caballo(melena)
Caballo (melena)
600
400
200
0
0
5
10
PELO
15
20
19
masa que soporta cada unidad de los distintos tipos de pelo
180
160
Caniche 1
Caballo (cola)
MASA (GRAMOS)
140
120
Caniche 2
Vaca
100
Oveja
Caballo (melena)
80
60
40
20
0
0
5
10
15
20
20
PELO
masa que soporta cada unidad de los diferentes pelos
4000
3500
Masa (gramos)
3000
2500
Cañamo
Series1
Hilo de coser
2000
Series2
Soga
1500
Series3
Cordel
1000
Series4
500
0
0
5
10
15
20
Pelo
21
masa que soporta cada unidad de los distintos tipos de pelo
300
280
260
240
MASA (GRAMOS)
220
Humano
rizado 1
Caballo (cola)
200
180
Humano
rizado 2
Vaca
160
Humano rizado 3
Caballo (melena)
140
120
100
80
60
40
20
0
0
5
10
15
20
PELO
22
Masa que soporta cada unidad de los distintos tipos de pelos
300
250
Humano
Serie1liso 1
Humano
Serie2liso 2
Humano
Serie3liso 3
Cabra
Serie4
Masa (gramos)
200
150
100
50
0
0
5
10
15
20
Pelo
23
masa que soporta cada unidad de los distintos tipos de pelo
100
90
80
Gato blanco
Series1
Masa (gramos)
70
Gato marrón
Series2
Gato negro
Series3
Conejo negro
60
50
Series4
Conejo blanco
40
Series5
30
20
10
0
0
5
10
15
20
Pelo
24
Diámetro de cada unidad de los diferentes pelos
Diámetro (micrómetros)
300
250
Series1
Caballo
Cola
Caballo melena
Series2
Vaca
200
Series3
150
100
50
0
0
5
10
15
20
Pelo
25
Diámetro de cada unidad de los diferentes pelos
500
450
Diámetro (micrómetros)
400
350
Series1
Cañamo
Hilo de
Series2
Coser
Series3
Soga
Series4
Cordel
300
250
200
150
100
50
0
0
5
10
15
20
Pelo
26
Humano
Series1
Humano
Series2
Humano
Series3
Humano
Series4
Diámetro de cada unidad de los diferentes pelos
100
Rrizado1
Rizado 2
Rizado 3
Rizado 4
Diámetro (micrómetros)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
5
10
Pelo
15
20
27
Humano Liso 1
Series1
Diámetro de cada unidad de los diferentes pelos
Series2
Humano Liso 2
Series3
100
Diámetro (micrómetros)
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
0
5
10
Pelo
15
20
28
Diámetro
(micrómetros)
Diámetro de las unidades de los distintos pelos
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0
Serie1
Gato blanco
Gato marrón
Serie2
Gato negro
Serie3
Conejo negro
Serie4
Conejo blanco
Serie5
0
2
4
6
8 10 12 14 16 18 20
Pelos
29
Diámetro de cada unidad de los diferentes pelos
CabraSeries2
Series1
Caniche 1
Caniche 2
OvejaSeries4
Series3
Diámetro (micrómetros)
200
180
160
140
120
100
80
60
40
20
0
0
5
10
15
20
Pelo
30
3.1. CÁLCULO DE LA MASA QUE SOPORTA CADA TIPO DE PELO (MS)
Como se representa en la gráfica siguiente a través de un diagrama de
barras, los resultados muestran que el pelo del animal que es capaz de
soportar más peso es el de la cola de caballo (¡¡ hasta 928 g !!). Le siguen el
pelo de la vaca (573 g), la melena del caballo (270 g), el de cabra (179 g), los
pelos humanos rizado (152 g) y liso (144 g), el de caniche (68 g), gato (31 g)
y conejo (17 g). Con esto queda definitivamente respondida la primera
pregunta del cuestionario, que por cierto acertó el 40% de los encuestados.
En cuanto a las fibras vegetales o sintéticas, el hilo de coser es el que
aguanta más peso sin romperse (¡¡ hasta 3055 g !!), seguido del cáñamo (2191
g) y la soga (1887 g). A gran distancia aparece el cordel, con una MS similar
a la del pelo humano (153 g).
3.2. ESTIMACIÓN DE LA VARIACIÓN DE MS EN UN MISMO SUJETO
En general, los valores fluctúan en torno a un 20% ó 30% dentro de un
mismo individuo, aunque hay casos donde este porcentaje se reduce mucho,
como en el caballo (7% para la cola, 13% para la melena) y otros donde se
eleva, como en el conejo negro 47%.
Destacar que la variabilidad entre el pelo humano rizado y liso es
prácticamente inexistente, con un 31% y un 29% respectivamente.
En cuanto a las fibras vegetales o sintéticas, la variación está entre el 10%
(hilo de coser) y el 33% (cordel).
31
MASA QUE SOPORTA CADA TIPO DE PELO
CORDEL
SOGA
HILO DE COSER
CÁÑAMO
CONEJO BLANCO
CONEJO NEGRO
GATO NEGRO
GATO MARRÓN
GATO BLANCO
PERRO CANICHE 2
PERRO CANICHE 1
CABRA
HUMANO LISO 3
HUMANO LISO 2
HUMANO LISO 1
HUMANO RIZADO 4
HUMANO RIZADO 3
HUMANO RIZADO 2
HUMANO RIZADO 1
VACA
CABALLO (MELENA)
CABALLO (COLA)
0
10
0
20
0
30
0
40
0
50
0
60
0
70
0
80
0
90
10 0
0
11 0
0
12 0
0
13 0
0
14 0
0
15 0
0
16 0
0
17 0
0
18 0
0
19 0
0
20 0
0
21 0
0
22 0
0
23 0
0
24 0
0
25 0
0
26 0
0
27 0
0
28 0
0
29 0
0
30 0
0
31 0
0
32 0
00
TIPO DE PELO
OVEJA
MASA (GRAMOS)
32
3.3. CÁLCULO DEL DIÁMETRO (D) QUE SOPORTA CADA TIPO DE PELO
En el diagrama de barras de la gráfica siguiente, los resultados muestran
que el animal que tiene el pelo más grueso (de mayor diámetro) es el de la
cola de caballo (¡¡ hasta 198 micrómetros Mm !!). Le siguen el pelo de la vaca
(129 Mm), el de cabra (97Mm), la melena del caballo y la oveja (70 Mm), y
los de caniche, humano liso y rizado, gato y conejo (que oscilan entre 55 Mm
y 44 Mm).
Cabe resaltar el alto grado de similitud de grosor de pelo que presentan el
conejo (43.8 Mm) y el gato (45.33Mm). ¿Será ello una prueba más del
famoso dicho: “Te dan gato por conejo”?
Por otro lado, entre las fibras vegetales y sintéticas, el hilo de coser
presenta un diámetro de 322 Mm, seguido por la soga (275 Mm) y el cáñamo
(205 Mm). Mucho más delgado es el cordel, con 62 Mm.
3.4. ESTIMACIÓN DE LA VARIACIÓN DE D EN UN MISMO SUJETO
En general, los valores fluctúan en torno a un 20% ó 30% dentro de un
mismo individuo, aunque hay casos donde este porcentaje se reduce, como
en el caballo (15% para la cola) y otros donde se eleva, como en la cabra y el
conejo (43%), y la vaca (46%).
La variabilidad entre el pelo humano rizado y liso es poco significativa, pues
la variabilidad es del 27% en los sujetos con pelo rizado y del 20% en los del
pelo liso.
33
GROSOR DE CADA TIPO DE PELO
CORDEL
SOGA
HILO DE COSER
CÁÑAMO
CONEJO BLANCO
CONEJO NEGRO
GATO NEGRO
GATO MARRÓN
OVEJA
PERRO CANICHE 2
PERRO CANICHE 1
CABRA
HUMANO LISO 3
HUMANO LISO 2
HUMANO LISO 1
HUMANO RIZADO 4
HUMANO RIZADO 3
HUMANO RIZADO 2
HUMANO RIZADO 1
VACA
CABALLO (MELENA)
34
0
32
0
30
0
28
0
26
0
24
0
22
0
20
0
18
0
16
0
14
0
12
0
10
0
80
60
40
20
CABALLO (COLA)
0
TIPO DE PELO
GATO BLANCO
DIÁMETRO (MICRÓMETROS)
34
3.5.
DETERMINACIÓN
DEL
PELO
PROPORCIONALMENTE
RESISTENTE (CON MAYOR CAPACIDAD DE SOSTENER PESO).
MÁS
La manera de responder a la segunda pregunta del cuestionario pasa por
hallar el cociente entre MS y D. Destacar que el 26% de los encuestados en
el centro intuyó el resultado.
El resultado refleja que, proporcionalmente, por micrómetro de grosor, el
pelo con mayor capacidad de soporte es el de la cola de caballo (4.68),
seguido del de la vaca (4.44) y la melena del caballo (3.97). A continuación
vendría el humano rizado, el humano liso, el de cabra, caniche, oveja, gato y
conejo (0.41). Obsérvese que en los extremos opuestos, el pelo más
resistente es once veces menos frágil que el de conejo.
Las fibras vegetales o sintéticas arrojaron el siguiente balance: cáñamo
(10.68), hilo de coser (9.47), soga (6.86) y cordel (2.46). Comparando estos
valores con los datos anteriores, la cola de caballo es tan sólo 2.3 veces
menos resistente que la del cáñamo. Sin embargo resulta evidente que las
fibras vegetales son más resistentes que los pelos animales. ¿Por qué?
Probablemente se deba a su composición química. Como ya comentamos, los
pelos están formados de la proteína queratina, mientras que las fibras
vegetales constan de polisacáridos (glúcidos) como la celulosa.
La relación MS/D se representa en los siguientes folios a través de un
diagrama de barras y en valores absolutos. A la luz de este último queda
claro que existe una correlación positiva entre la masa soportada del pelo
(MS) y su diámetro (D).
35
RELACIÓN MASA/DIÁMETRO
PARA CADA TIPO DE PELO
CORDEL
SOGA
HILO DE COSER
CÁÑAMO
CONEJO BLANCO
CONEJO NEGRO
GATO NEGRO
GATO MARRÓN
GATO BLANCO
PERRO CANICHE 2
PERRO CANICHE 1
CABRA
HUMANO LISO 3
HUMANO LISO 2
HUMANO LISO 1
HUMANO RIZADO 4
HUMANO RIZADO 3
HUMANO RIZADO 2
HUMANO RIZADO 1
VACA
CABALLO (MELENA)
9
9,
5
10
10
,5
11
8
8,
5
7
7,
5
6
6,
5
5
5,
5
4
4,
5
3
3,
5
2
2,
5
1
1,
5
CABALLO (COLA)
0
0,
5
TIPO DE PELO
OVEJA
MASA QUE SOPORTA/DIÁMETRO
36
3000
2800
2600
2400
2200
2000
1800
1600
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
HILO DE
COSER
CAÑAMO
SOGA
VACA
80
10
0
12
0
14
0
16
0
18
0
20
0
22
0
24
0
26
0
28
0
30
0
32
0
34
0
60
40
CABALLO (COLA)
20
0
MASA (GRAMOS)
MASA QUE SOPORTA CADA TIPO DE PELO FRENTE A SU DIÁMETRO
DIÁMETRO (MICRÓMETROS)
37
3.6. VALORACIÓN DE LA RESISTENCIA (R) QUE PRESENTA UN PELO A
SER ROTO POR LA FRICCIÓN
Este trabajo presentó una serie de dificultades, como fue el no poder
determinar el valor R en la cola del caballo, cáñamo, hilo de coser y soga,
porque rompían el taco del taladro debido a su dureza. Además, ya
comentamos en los procedimientos que el cronometraje no podía ser muy
preciso.
No obstante, a nivel cualitativo sí que se recogen una serie de resultados
que muestran coherencia. Así, tenemos una clara correlación entre el
cociente MS/D (“resistencia proporcional”) y R (resistencia a la fricción).
De los 9 valores analizados (vaca, melena de caballo, cabra, humano liso y
rizado, caniche, oveja, gato y conejo), tan solo el del gato es el que parece
no estar correlacionado.
3.7.DETERMINACIÓN DE LA RESISTENCIA DE LOS PELOS FRENTE AL
ATAQUE DE PRODUCTOS QUÍMICOS Y/O DE FENÓMENOS FÍSICOS
(CALOR)
*EXPERIENCIA 1:
a)
Tras el tratamiento de las muestras con el disolvente orgánico xileno
(sin diluir) no observamos cambios en la
morfología o en el color de los pelos.
Aparentemente estaban intactos. Incluso cuando
se tocaban, su rigidez aparente era similar a la del
pelo sin tratar. Por supuesto esta es una mera
observación visual, y tenemos pendiente el estudio
de su resistencia MS postratamiento.
b)
En las muestras tratadas con ácido clorhídrico
concentrado (sin diluir), todos los pelos mantenían la
misma morfología aparente, aunque el color varió en la
vaca (pasó de amarillo a rosado), el cordel (de marrón a
rojo), el cáñamo (de color hueso a rojo) y la soga (de
blanquecino a rojo).
Además, cuando se miraron los pelos tratados
con ácido a la lupa binocular se comprobó que habían
perdido su rigidez y que cuando los apretabas parecía
que estrujaras un chicle. El resultado era muy similar
al que nos encontramos cuando sometemos a un hueso
a ácido clorhídrico, lo que provoca la pérdida de sales
38
minerales (como el calcio) y por ende de su consistencia. Aquí no podemos
hablar de pérdida de sales minerales por parte del pelo, y probablemente su
debilitamiento se deba a su desnaturalización. Recordemos que una cosa es
que el pH natural del pelo esté en torno a 5, y otra es que se vea sometido a
valores cercanos al pH 1.
Se tomó una muestra de pelo de vaca tratada con ácido y se
comprobó que su MS había disminuido mucho. Estos datos hay que
completarlos.
c)
EL tratamiento con NaOH a elevada concentración (0.5 g/ml) tuvo un
efecto visual inmediato. En la mayoría de los tubos el pelo comenzaba a
retorcerse y a ascender hacia la superficie (tubos 2: melena caballo; 3:
vaca; 4: humano liso1; 5: humano rizado3; 6: gato blanco; 8: caniche1).
Terminaba siendo literalmente desintegrado. Recordemos que en esta
experiencia se añadió la base, que estaba bastante caliente como
consecuencia de la reacción exotérmica que se producía en contacto con el
agua.
Soportaron – tan solo unos pocos minutos más- el ataque de la sosa la cola
del caballo (tubo 1), el pelo de vaca (tubo 3) y el de cabra (tubo 7). Los
tubos 9, 10, 11 y 12 (cordel, hilo de coser, cáñamo y soga, respectivamente)
aguantaron este tratamiento tras 48 h, al menos en el aspecto externo.
Recordemos que las fibras vegetales no son de naturaleza proteica y por
ello no se pueden desnaturalizar. Sí se observó una decoloración del hilo de
coser del gris al blanco y de los demás hacia una tonalidad amarillenta.
39
La pregunta que se presentaba ahora era clara: ¿Qué desnaturalizó a las
proteínas de queratina, la base o el calor?. Para dilucidarlo hicimos las
experiencias 2 y 3.
*EXPERIENCIA 3:
Tras someter a las muestras de pelos a agua a temperatura superior a 85º
C, se evidenció que semejantes temperaturas no desnaturalizaban
aparentemente la queratina, puesto que ninguna cambió su aspecto físico.
*EXPERIENCIA 2:
Cuando se trataron las muestras con sosa a temperatura ambiente (es decir,
no recién preparada), se vio que los pelos se desnaturalizaban hasta
desintegrarse, aunque esto les llevara mucho más tiempo que en la
experiencia 1.
De todo esto concluimos que la desnaturalización de los pelos es más eficaz
con sosa caliente.
40
4. CONCLUSIONES
A) ESPECÍFICAS:
1. De los pelos animales estudiados (cola y melena de caballo, vaca, humano,
cabra, perro, oveja, gato y conejo), la cola de caballo es el más capacitado
para soportar peso, ¡¡ hasta 928 g por pelo !! (casi 1 Kg) y el menos
resistente es el del conejo (17 g).
2. En cuanto a las fibras vegetales o sintéticas estudiadas (hilo de coser,
cáñamo, soga y cordel), el hilo de coser es el que aguanta más peso sin
romperse: ¡¡hasta 3055 g por “pelo”!! (3 Kg).
3. En general los valores de masa soportada por pelo (MS) varían en un
mismo individuo en torno al 20% ó 30%. Lo mismo ocurre con los valores de
diámetro.
4. De los pelos animales estudiados, el de la cola de caballo es el más grueso
(198 micrómetros) y el más delgado es el de conejo (44 micrómetros).
5. Apenas existen diferencias entre el pelo humano liso y rizado a nivel de
masa soportada y diámetro.
6. El pelo proporcionalmente más resistente (consideramos el cociente
entre masa soportada y diámetro: MS/D) es el de la cola de caballo (4.68
g/Mm) y el más frágil el del conejo (0.41 g/Mm).
Se reconoce la existencia de una clara correlación positiva entre la masa
soportada por el pelo (MS) y su diámetro (D), es decir, a mayor MS, mayor
D.
7. Cuanto más resistente es un pelo (MS/D), mayor oposición presenta a ser
roto por fricción.
8. El tratamiento que desnaturaliza más eficazmente al pelo es una
combinación de una base fuerte y calor, aunque la base por sí sola o un ácido
fuerte solo, también la desnaturalizan.
Estos tratamientos parecen mostrarse ineficaces ante las fibras vegetales
o sintéticas, al menos externamente.
41
B) GENERALES:
Gracias a este trabajo hemos aprendido:
1. cómo funciona el método científico.
2. cómo utilizar la lupa binocular y el microscopio óptico.
3. cómo interpretar gráficas y tablas.
4. las precauciones que hay que tomar cuando se manipulan ácidos o
bases fuertes.
5. que las cosas se consiguen con esfuerzo (…¡¡ y con muchos recreos !!!).
42
5. UNA
PINCELADA
HISTÓRICA:
MAGDEBURGO Y LOS PELOS.
LOS
HEMISFERIOS
DE
En el siglo XVII, 12 caballos de una fábrica de cerveza y dos esferas de
bronce hicieron famosa a Magdeburgo entre los científicos y sabios de toda
Europa. Con su primer experimento con los hemisferios Otto von Guericke
demostró en 1657 en Magdeburgo la existencia del vacío, brindando a la vez
un grandioso espectáculo de entretenimiento a los numerosos espectadores:
En el patio de una
casa de la ciudad von
Guericke
ató
12
caballos
a
dos
hemisferios que unió
formando una esfera.
Luego extrajo el aire
de su interior creando
un vacío en la esfera.
A pesar de la enorme
fuerza de tracción y
después de varios
intentos, los animales
no consiguieron separar los hemisferios, que se desacoplaron casi por sí
mismos al abrirse la válvula de presión y entrar aire en la esfera. El
experimento con los hemisferios tuvo una gran repercusión científica en
Alemania y el resto de mundo, por lo que von Guericke lo repitió
frecuentemente en los años siguientes, a veces incluso con 16 caballos.
¿Qué unía entre sí a estas dos semiesferas? "Nada", el aire. Y no obstante,
ocho caballos tirando hacia un lado y ocho tirando hacia otro no pudieran
separarlas. De esta forma el burgomaestre Otto Von Guericke demostró
públicamente que el aire es algo que tiene peso y que presiona con bastante
fuerza sobre todos los objetos que hay en la Tierra.
A partir de unos cálculos en los que ahora no vamos a entrar, se determinó
que la presión de la atmósfera sobre cada hemisferio será mayor de 1000
kg de fuerza (1t de fuerza = 9800 N). Cada uno de los tiros de los 8
caballos tenía, pues, que tirar con una fuerza de una tonelada para poder
contrarrestar la presión del aire exterior.
Llegados a este punto nos planteamos la siguiente cuestión. Supongamos que
los caballos han de tirar de unas “cuerdas de pelos”.
43
¿Cuántos pelos serán necesarios en cada una de esas cuerdas
desde donde se realizará la fuerza?
Para responder a esta pregunta basta con realizar el siguiente cálculo.
Nº pelos = 1 t/masa soportada por pelo = 1.000.000 g/ MS(g)
¿Y qué grosor tendrán dichas cuerdas?
Esto se responde multiplicando el número de pelos obtenido anteriormente
por el diámetro medio de cada pelo.
Los resultados obtenidos se recogen en la siguiente tabla.
NÚMERO DE PELOS
PELOS ANIMALES
FIBRAS VEGETALES
DIÁMETRO DE LA
CUERDA (CM)
CABALLO (COLA)
1077
21.32
VACA
1745
22.49
CABALLO (MELENA)
3703
25.18
HUMANO RIZADO
6579
30.75
HUMANO LISO
6944
35.62
CABRA
5586
54.18
CANICHE
14598
80.36
OVEJA
19379
135.6 (= 1.35 m !!!)
GATO
31918
144.6 (= 1.44 m !!!)
CONEJO
57971
253.91 (= 2.53 m !!!)
CÁÑAMO
456
9.34
HILO DE COSER
327
10.54
SOGA
530
14.57
CORDEL
6536
40.52
A continuación se representa en sendos diagramas de barras el número de
pelos de cada especie necesarios para construir dicha cuerda, así como el
diámetro de dicha cuerda.
44
45
ANEXO
 FOTOGRAFÍAS DE LOS TIPOS DE PELOS
 MUESTRAS PLASTIFICADAS DE PELOS
46
47
48
49
50
51
52
53
54
Fly UP