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3.4. Huracanes

 

Glosario

Energía

Energía

Definición:

Capacidad que tiene un sistema para realizar un trabajo, y que se mide en julios.

Ejemplo:

Ese coche funciona con energía eléctrica.

Vatio

Bombilla

Definición:

Es la unidad de potencia del Sistema Internacional de Unidades. Su símbolo es W y mide la velocidad de transformación de la energía.

Ejemplo:

Las bombillas de nuestra casa tienen una potencia de 13 vatios (W).

Condensación

Condensación

Definición:

Es el cambio de estado de la materia del estado gaseoso al estado líquido.

Ejemplo:

El rocío se forma por la condensación de la humedad del aire.

¿Huracán o ciclón?

Una de las catástrofes naturales más temidas son los huracanes.

El término científico correcto para indicar un huracán es el de "Ciclón tropical".

Estos se forman al aumentar la temperatura del agua del mar y ascender formando un sistema tormentoso que gira (ciclón) a gran velocidad.

Para saber cómo actuar ante la llegada de un huracán debes conocer un poco más sobre sus posibles consecuencias.

Una ayuda importante son las escalas, que clasifican su potencia y los daños que puede provocar.

En este vídeo se hace un resumen de la escala Saffir-Simpson. Toma nota de los datos que hay detrás de estos números:

Lectura facilitada

Una de las catástrofes naturales son los huracanes.

El nombre correcto de huracán es el de "Ciclón tropical".

Los ciclones tropicales se forman al aumentar la temperatura del agua del mar y ascender.

Las escalas clasifican los ciclones según su potencia.

En este vídeo se habla de la escala de Saffir-Simpson.

Escala de Saffir-Simpson

Los ciclones tropicales se clasifican según la escala de Saffir-Simpson.

Escala Saffir-Simpson
Fenómeno

Velocidad del viento

km/h
Depresión tropical Menor a 63 km/h
Tormenta tropical Entre 63 y 118 km/h
Huracán categoría 1 Entre 119 y 153 km/h
Huracán categoría 2 Entre 154 y 177 km/h
Huracán categoría 3 Entre 178 y 209 km/h
Huracán categoría 4 Entre 210 y 249 km/h
Huracán categoría 5 Mayor a 249 km/h

Mucha energía: notación científica

En un huracán medio, la cantidad de energía, en vatios por día, liberada por la condensación de las gotas de agua (calor latente) necesaria para generar un huracán, es un número formado por un 6 y a continuación 1024 ceros, que es 200 veces la capacidad de generación de electricidad en todo el mundo.

Es un número tan grande que es muy difícil escribir con todos sus cifras.

Para escribir este tipo de números tenemos que utilizar la notación científica.

Fuente: "Preguntas frecuentes sobre huracanes" del Atlantic Oceanographic and Meteorological Laboratories (National Oceanic and Atmospheric Administration - United States Departament of Commerce).

Notación científica

La notación científica es una forma de expresar números utilizando las potencias de 10.

Su expresión es \( m \cdot 10^{n} \), donde m, que se llama mantisa, es un número con una única cifra entera distinta de cero, es decir, \( 1 \le m < 10 \)

y n es un número entero, denominado orden de magnitud.

El número de cifras que tiene la mantisa son sus cifras significativas.

Un ejemplo de un número con un valor grande es la cantidad de energía, en vatios por día, liberada por la condensación de las gotas de agua (calor latente) necesaria para generar un huracán. Es un número formado por un 6 y a continuación 1024 ceros. En notación científica sería:

\( 6,0 \cdot 10^{1024} \)

La mantisa es \( 6,0 \) tiene dos cifras significativas y es de orden 1024.

Un ejemplo de un número con un valor pequeño es el tamaño aproximado de una molécula de agua, que en metros es 0,00000000027 y en notación científica sería:

\( 2,7 \cdot 10^{-10} \)

La mantisa es \( 2,7 \), tiene dos cifras significativas y es de orden -10.

¿Cómo anotas la energía?

Muy bien, tienes claro cuando un número está expresado en notación científica.

Prueba si entendiste cómo poner la cantidad de energía en notación científica clasificando los siguientes números:

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Mucha o poca energía

¿Sabes cómo expresar un valor muy grande o muy pequeño en notación científica?

Continúa leyendo y lo aprenderás...

Expresar un valor grande en notación científica

Para obtener la mantisa tenemos que desplazar la coma decimal hacia la izquierda hasta que quede una única cifra distinta de cero en la parte entera.

El orden de la magnitud sería \( 10^{n} \), donde n es un número entero positivo, que indica el número de posiciones que tenemos que mover la coma decimal.

Ejemplo:

Número grande

Expresar un valor pequeño en notación científica

Para obtener la mantisa tenemos que desplazar la coma decimal hacia la derecha hasta que quede una única cifra distinta de cero en la parte entera.

El orden de la magnitud sería \( 10^{n} \), donde n es un número entero negativo, que indica el número de posiciones que tenemos que mover la coma decimal.

Ejemplo:

Número pequeño

De notación científica a notación decimal

Para pasar de notación científica a forma decimal, solo tienes que recordar que multiplicar un número decimal por \( 10^{n} \), cuando n es un número entero positivo, es igual a mover la coma decimal hacia la derecha tantas posiciones como indique el exponente n.

Ejemplo:

Notación científica 1

En el caso de que n sea un número entero negativo, multiplicar un número decimal por \( 10^{n} \), equivale a dividir por dicha potencia con exponente positivo, es decir, es igual a mover la coma decimal hacia la izquierda tantas posiciones como indique el exponente n.

Ejemplo:

Notación científica 2

Recuerda...

El curso pasado, en la unidad sobre números naturales, hablamos de cantidades grandes para contar el número de granos de arena de la playa.

Como ampliación se introducía este vídeo que trata la notación científica, revísalo y enlazarás contenidos.

Anota en tu cuaderno algún ejemplo de números grandes que se cuentan en el vídeo.

El mundo al telescopio o al microscopio

Muy bien, has entendido perfectamente como expresar un número en notación científica.

Expresa las siguientes magnitudes en notación científica o viceversa.

Indica si crees que se trata de un valor muy grande o muy pequeño.

Recuerda separar con un espacio los grupos de tres cifras para números mayores o iguales que 10 000.

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  • El diámetro de un virus de la gripe es 0,000000093 metros.

¿Podrías expresarlo en notación científica? @@9,3@@ · 10^(@@-8@@)

¿Crees que se trata de un valor grande o pequeño? @@Pequeño@@

  • La distancia de la Tierra hasta el Sol es 149 600 000 000 metros.

¿Podrías expresarlo en notación científica? @@1,496@@ · 10^@@11@@

¿Crees que se trata de un valor grande o pequeño? @@Grande@@

  • La masa de un protón es 1,6726 · 10-27 kg.

Podrías expresarlo en forma decimal? @@0,0000000000000000000000000016726@@

¿Crees que se trata de un valor grande o pequeño? @@Pequeño@@

  • La masa de Venus es aproximadamente 4 867 000 000 000 000 000 000 000 kg.

¿Podrías expresarlo en notación científica? @@4,867@@ · 10^@@24@@

¿Crees que se trata de un valor grande o pequeño? @@Grande@@

  • Se estima que el oro que queda por extraer en todo el mundo es de 5,2 · 107 kg.

Podrías expresarlo en forma decimal? @@52 000 000@@

¿Crees que se trata de un valor grande o pequeño? @@Grande@@

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Trabajo en equipo: "Huracanes"

PastaEl objetivo de esta actividad en equipo es comprender la cantidad de energía liberada en un huracán, el coste debido a los daños y la necesidad de la prevención para minimizarlos.

Estas son las indicaciones:

• Cada equipo buscará información de dos huracanes o tifones, de entre los más conocidos (Galveston, Mitch, Katrina, Yolanda, María …) y que por lo menos uno no coincida con elegidos por los otros grupos.

• En vuestro cuaderno o en la ficha que hay a continuación, elaborad una tabla con los siguientes datos: año en que ocurrió, lugar, velocidad máxima del viento, nivel en la escala Saffir-Simpson y coste de daños.

Responded a las siguientes cuestiones:

  1. ¿Cuántas veces más costó uno de los huracanes investigados respecto al otro?
  2. Justificad el nivel de cada uno según la escala Saffir-Simpson.
  3. En el apartado “Mucha energía: notación científica”, visteis cual es el valor de la energía liberada por la condensación del agua en un huracán medio, en el mismo enlace buscad el valor de la energía generada por el viento (tasa de disipación del viento, en vatios por día) en un huracán maduro, expresado en notación científica, y comparad dichos valores.
  4. ¿Qué relación hay entre la tasa de disipación del viento y la velocidad del viento?
  5. ¿Qué tiene que ocurrir para que un huracán sea declarado de categoría 4? ¿Cuáles son las consecuencias de un huracán de esta categoría?
  6. La mayoría de los ciclones llegan a Galicia en forma de temporales marítimos, ¿qué se puede hacer para protegerse cuando ocurre un temporal?

Reflexión final

Si ya sois conscientes de la energía y consecuencias de un huracán, valorad qué contaréis a los compañeros y compañeras de clase cuando hagáis el reto final sobre las recomendaciones a seguir en caso de producirse un temporal.

Finalmente, no os olvidéis de citar las fuentes consultadas.

Definiciones

Científica con rosco
Notación científica (ampliación de la definición del capítulo anterior)

Expresión de un número como un producto, en el cual:

- uno de los factores es el número en forma decimal, con una sola cifra distinta de cero antes de la coma, la mantisa.

- el otro factor es una potencia de 10 cuyo exponente es el orden de magnitud.

En el ejemplo anterior, la expresión de 374 en notación científica es:

374 = 3,74 · 102 

3,74 es la mantisa.

Las cifras significativas son tres: "el 3, el 7 y el 4".

El orden de magnitud es el exponente de la potencia de diez, en este ejemplo es 2.

Feito con eXeLearning (Nova xanela)