jueves, 10 de enero de 2013

Longitud del cabello (Problemas de Fermi)




¿Cuánto diríais que mide el cabello de una mujer si lo pusiéramos uno al lado de otro?

¿Difícil de calcular? ¿Imposible? Sí, seguro que sí, pero podemos dar un valor aproximado teniendo en cuenta cuatro datos básicos.

Esto es lo que se denominan “Problemas de Fermi”.

Enrico Fermi fue nobel de física y uno de los precursores de la investigación nuclear y partícipe del proyecto Manhattan que daría lugar al desarrollo de la bomba atómica y se hizo famoso en su entorno por ser capaz de obtener soluciones a problemas que parecían imposibles de resolver sin tener apenas datos.
 
Bien, vamos a por ello.

Imaginemos que la cabeza se aproxima a una esfera y que más o menos la mitad de ella está cubierta de pelo (¡algunos mas menos que más!)

Por lo tanto si la superficie de la esfera es S=4πr2
Si consideramos que mas o menos media cabeza (esfera) está cubierta de cabello)
Y si mas o menos el ancho de nuestra cabeza equivale a un palmo (unos 22-25 cm) tendremos una superficie de unos 750 cm2.

Ahora nos falta saber cuántos cabellos hay en un cm2. Como no creo que vuestra pareja, hermano/a o similares se preste a que les arranquéis un cm cuadrado de cabello, vamos a intentar estimar este dato.

Por observación de distintas zonas del cuero cabelludo y distintas personas se puede estimar que la proporción de cabellos oscila entre los 100-400 cabellos por cm2.

Algunos ni llegamos a esos valores medios, ¡que se le va a hacer! Somos la excepción que confirma la regla.
Bien, tomamos como término medio unos  200 cabellos por cm2 por lo que en total tenemos unos 150.000 cabellos!

Y ya sólo nos queda estimar cuánto mide un cabello. Si estimamos una media melena podríamos aproximar a unos 25 cm

Por lo tanto:  150.000 x 25 = 3.750.000 cm 

Es decir: 37,5 Km!

¿Hubierais dicho que podían medir una veintena de kilómetros? Yo creo que no, yo hubiera dicho que uno cientos de metros, a lo sumo un kilómetro.

Lo mas asombroso de éste tipo de cálculos es que sin apenas datos y con aproximaciones se pueden obtener datos bastante acordes con la realidad.

En éste tipo de problemas no importa el resultado exacto, se busca una estimación, un orden de magnitud. Y se utilizan más frecuentemente de lo que nos imaginamos.

En próximas entradas iré proponiendo alguno problemas más. ¿Os atrevéis a formular algún problema?

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