¿Se te ocurre un mejor plan para las vacaciones que viajar a lugares desconocidos y hacer turismo en diferentes ciudades extranjeras? Desde luego, si eres un aficionado de los viajes, esa será una de tus primeras opciones que barajas cuando se te presentan un par de días libres. Sin embargo, si estás pensando en ir a explorar algún monumento memorable, tenemos que decirte que, dependiendo de si lo haces en verano o en invierno, puede que te encuentres con situaciones muy diferentes.
Y es que, por del material con el que esté diseñada su estructura, este será más o menos sensible a los cambios de temperatura que se producen entre las diferentes estaciones del año. Así, en las épocas de calor, se dilatará y su tamaño aumentará unos centímetros. De hecho, incluso puede llegar a inclinarse unos grados, tal y como le ocurre a la Torre Eiffel durante los meses de verano. ¿Quieres saber cómo varían exactamente algunos de los monumentos más famosos del mundo y por qué se produce este fenómeno? Te lo contamos todo.
LA EXPANSIÓN TÉRMICA
Toda la materia está compuesta por átomos: sistemas microscópicos formados por un núcleo y una coraza. La parte central, el núcleo, se encuentra lleno de una mezcla de pequeñas cargas positivas, los protones, junto a otras sin ningún tipo de carga, los neutrones. Además, es orbitado por una serie de partículas con carga negativa, llamadas electrones. Pues bien, tienes que saber que estos pequeños sistemas no se están nunca quietos y realizan cantidad de movimientos: los electrones se mueven entorno al núcleo, el átomo en sí rota, se traslada… Y lo más importante en este caso: vibra.
Y esa vibración no es nada fortuita, sino que es consecuencia directa de la temperatura que existe en el entorno. Si la temperatura fuera 0 grados Kelvin, es decir, -273 grados Celsius, estaríamos en una situación conocida como cero absoluto, y el átomo se mantendría quieto. Sin embargo, es una situación hipotética, y esa temperatura no es alcanzable, por lo que nuestro sistema atómico se encuentra siempre en vibración, de forma que a más temperatura, más vibración y más movimiento.
Ahora bien, si te imaginas un cuerpo formado por átomos, por ejemplo, una gran bola de hierro, puedes pensar en cómo sus átomos vibran a una temperatura ambiente de 25 ºC dándole su forma externa. Sin embargo, a medida que la temperatura asciende, por ejemplo en verano, sus átomos vibran cada vez más, ocupando cada vez más espacio en estos movimientos y necesitando mayor separación entre ellos. Por lo tanto, al irse separando, el objeto, la gran bola de hierro, aumenta su tamaño gradualmente.
Esto es exactamente lo que sucede con ciertos monumentos en verano: el aumento de temperatura durante el día hace que sus átomos vibren con más fuerza, necesitando un mayor espacio para ejecutar sus movimientos y aumentando el tamaño de la estructura en su totalidad.
LOS MATERIALES DILATABLES
Ahora bien, no pienses que por ir a ver cualquier tipo de monumento te encontrarás con que su tamaño es mucho mayor, pues no todos los materiales son igual de sensibles a los cambios térmicos. Todos ellos se dilatan, eso sí, pero algunos lo hacen de forma más rápida y con menores cambios de temperatura que otros. Y es que la capacidad para aumentar su velocidad de vibración a medida que la temperatura sube depende del tipo de átomos que forman cada material, siendo el hormigón y el hierro los que, en mayor medida, presentan este fenómeno.
La madera es también un tipo de recurso muy sensible a los cambios de temperatura, sin embargo, no muestra una dilatación evidente con el calor. La razón de que esto ocurra es que es un material que presenta unos altos niveles de humedad, por lo que cuando sube la temperatura ambiente, se evapora, reduciendo su tamaño. Así, aunque los átomos vibren más, esa necesidad de espacio se compensa con la perdida de moléculas de agua por evaporación, manteniendo un tamaño prácticamente constante.
LA TORRE EIFFEL
Uno de los ejemplos más claros de expansión térmica en monumentos es la Torre Eiffel, en París. Así, el gran gigante parisino, con 18.038 piezas de hierro y 10.100 toneladas de peso, aumenta su tamaño durante los meses de verano hasta en 15 centímetros.
Sin embargo, se debe tener en cuenta que el monumento mide 300 metros de alto, sin contar la antena de su pico, por lo que el cambio no es apreciable para el ojo humano. Aunque 15 centímetros puedan resultar significantes en la altura de una persona, el paso de 300 metros a 300,015 metros no es algo apreciable a simple vista.
Otra característica muy curiosa de esta emblemática torre es que, no solo aumenta, sino que se inclina. Y es que, en los días despejados en los que el Sol incide sobre un mismo lado del monumento durante toda la jornada, la parte soleada alcanza mayores temperaturas que la que se mantiene a la sombra, por lo que sufre una mayor dilatación. El resultado es que, al final del día, la torre se ha inclinado unos grados hacia el lado opuesto al Sol, aunque, como en el caso anterior, no es un hecho apreciable a simple vista.
LA ESTATUA DE LA LIBERTAD
Al igual que su compañero francés, la Estatua de la Libertad, en Nueva York, es otro de los grandes exponentes mundiales del fenómeno. La estructura se compone de hierro cubierto de cobre, dos materiales sensibles a los cambios de temperatura y en los que la dilatación es muy apreciable.
Los datos existentes estiman que a una temperatura ambiente de 20ºC, la Estatua de la Libertad tiene una altura aproximada de 93 m pero que, en un día veraniego y caluroso donde los termómetros alcanzan valores de 35ºC, su estructura se dilata en casi 24 cm. Una vez más, es un aumento considerable en las medidas a las que estamos acostumbrados, pero en este gigante, no será un cambio apreciable para el ojo humano.
