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Física
El Problema del Papel Que Cae
29 de
Octubre de 2004.
 Físicos
de la Cornell University han averiguado por fin por qué las cosas que
son delgadas y planas se elevan y planean mientras se precipitan al
suelo. El problema de qué gobierna los movimientos de, por ejemplo, un
papel que cae, había intrigado desde hace tiempo a los investigadores.
Son un profesor de Cornell y su estudiante quienes creen haber resuelto
la cuestión. Z. Jane Wang, experto en mecánica teórica y aplicada, y
Umberto Pensavento, candidato al doctorado de física, han calculado los
movimientos de una hoja de papel (convenientemente, de una revista
científica) y han determinado que los mismos principios se aplicarían a
cualquier cosa plana parecida, como las hojas de las plantas. Si tienen
razón, Wang y Pensavento habrían resuelto el misterio de las hojas de
otoño que acaban aterrizando muy lejos de su árbol (a menudo en el
jardín de un enfurecido vecino), incluso en los días en los que no hay
viento.
Según Wang, las hojas y el papel caen y se elevan de una forma
aparentemente caótica. A medida que se precipitan, el aire se arremolina
alrededor de sus bordes, lo que hace que ondeen y den vueltas. Dado que
el flujo cambia dramáticamente alrededor de los bordes agudos de las
hojas y el papel (singularidad de flujo), la predicción de la
trayectoria de caída se convierte en algo muy difícil.
El insigne físico escocés James C. Maxwell ya se sintió intrigado por el
comportamiento de un papel cayendo en 1853, mientras observaba lo que
ocurría con unas cartas de baraja. Aunque Maxwell era un matemático
brillante, carecía de las técnicas de modelado por ordenador de hoy en
día. Wang y Pensavento, en cambio, usaron dichas herramientas y
descubrieron que el comportamiento del flujo del aire y de otras fuerzas
en un objeto plano que se precipita no puede predecirse con la teoría
aerodinámica clásica.
Vieron, por ejemplo, que la fuerza debido al aire depende mucho del
acoplamiento entre los movimientos de rotación y de traslación del
objeto. También vieron que el efecto del papel que cae es casi el doble
de efectivo a la hora de frenar su descenso que el conocido “efecto
paracaídas” (caída vertical). Ello por supuesto beneficia a los árboles
y otras plantas que necesitan dispersar semillas hacia una cierta
distancia desde el punto de origen.
Información adicional en:
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