Minerales

El arte y la ciencia de las exhibiciones de fuegos artificiales



¡Arte, química, física y matemáticas se iluminan el cuatro de julio!


Fuegos artificiales coloridos: El color de un estallido de fuegos artificiales se crea al agregar compuestos metálicos que flamean con un color conocido a las estrellas dentro de un caparazón de fuegos artificiales. Esta foto muestra estallidos de fuegos artificiales con una variedad de colores. El fotógrafo fue Kurume-Shimin. Foto utilizada aquí bajo una licencia Creative Commons.

Exhibición aérea de fuegos artificiales: Los colores vibrantes en una exhibición de fuegos artificiales son posibles gracias a los minerales. Cada raya de color en la pantalla de arriba está formada por una partícula ardiente a medida que viaja por el aire. Las sales metálicas en las partículas en llamas absorben la energía térmica y la liberan en forma de luz de color.

¡Luces, colores, sonidos, formas y sorpresas!

¿Por qué los fuegos artificiales atraen a tanta gente? Hay muchas respuestas a esta pregunta, pero la mayoría de la gente simplemente disfruta de las explosiones brillantes de luz, color y sonido. Otros disfrutan de ser sorprendidos por la forma y el color de los estallidos de fuegos artificiales. Estas formas y colores no ocurren por casualidad. ¡Son producidos deliberadamente por una cuidadosa combinación de arte, química, física y matemáticas!

Cómo funcionan los fuegos artificiales

Un estallido de fuegos artificiales aéreos se produce al lanzar un proyectil de fuegos artificiales en el aire, donde se produce una explosión. Esta explosión impulsa partículas que arden brillantemente (conocidas como "estrellas") en muchas direcciones. Cada rayo de luz en las fotos de fuegos artificiales en esta página es una "estrella" ardiente que vuela por el aire.

Examine el diagrama de un proyectil de fuegos artificiales a continuación y lea el título para comprender mejor lo que sucede en el aire cuando se produce esta explosión.

Equipo de lanzamiento de fuegos artificiales: Los proyectiles aéreos de fuegos artificiales se lanzan desde tubos metálicos cortos conocidos como "morteros". Los cables que corren hacia los morteros llevan una descarga eléctrica que enciende una carga explosiva en el fondo del mortero. La explosión enciende el fusible del proyectil y lo lanza al aire.

Anatomía de una cáscara de fuegos artificiales aéreos

Anatomía de una cáscara de fuegos artificiales aéreos: Cuando un proyectil de fuegos artificiales se lanza al aire, el fusible se está quemando. El fusible tiene la longitud adecuada para encender la carga explosiva a la altitud deseada. Cuando la carga explota, instantáneamente enciende la pólvora, aumentando el tamaño y la fuerza de la explosión. Esta explosión enciende las estrellas y las arroja hacia afuera en todas las direcciones. Las estrellas arden mientras viajan por el aire para producir las rayas de un estallido de fuegos artificiales de colores brillantes.

Fuegos artificiales en Alemania: Fuegos artificiales coloridos estalla de una celebración en Düsseldorf, Alemania.

Controlando la apariencia de la explosión

Colores y formas de fuegos artificiales: A) Se pueden producir explosiones de fuegos artificiales multicolores cargando la carga con estrellas que contienen sales de varios metales. Diferentes tamaños de estrellas producirán rayas de diferentes longitudes y brillo.
B) La parte externa de una estrella se enciende primero y la parte interna se quema al final. Las estrellas que cambian de color a medida que vuelan tienen una capa externa que contiene una sal metálica y un núcleo interno que contiene otra sal metálica.
C) Cambiar el tamaño y la forma de las estrellas producirá ráfagas de diferentes tamaños, formas y velocidades.
D) La colocación cuidadosa de las estrellas cambiará la forma de la explosión. Se pueden producir rondas, anillos, palmas, sauces, crisantemos y otras formas explosivas. Se puede producir un número infinito de explosiones variando cuidadosamente la forma, el tamaño, la densidad y la composición de las estrellas.

¿Qué causa los colores?

ColorRieles
rojoestroncio, litio
naranjacalcio
Amarillosodio, cadmio
Blancomagnesio, aluminio
Verdebario
Azulcobre, cobalto
Púrpuraestroncio y cobre, manganeso
Platatitanio, magnesio, aluminio

La química guarda los secretos del color de los fuegos artificiales. Los colores que ves en el cielo están determinados por compuestos metálicos que se agregan deliberadamente en pequeñas cantidades a las estrellas cuando se fabrican.

A medida que las estrellas arden, los átomos de metal absorben energía, se excitan y emiten un color específico de luz. Aquí se tabulan algunos de los metales que producen los colores de los fuegos artificiales.

Relacionado: los metales también se utilizan para producir color en el vidrio

La mecánica de una explosión aérea de fuegos artificiales

Las personas que hacen fuegos artificiales son realmente inteligentes. Combinan un conocimiento de química y física con ingenio artístico para producir una variedad infinita de explosiones de fuegos artificiales. ¿Cómo lo hicieron? Cambian el tamaño, la forma, la densidad, la composición y la ubicación de las estrellas dentro del casco de los fuegos artificiales. Al hacer esto, cambian la forma, la velocidad, la dirección, la velocidad de combustión y el color de la explosión aérea.

También pueden colocar proyectiles dentro de proyectiles para múltiples explosiones y explosiones. O pueden incluir petardos, silbatos u otros generadores de ruido. Las personas ingeniosas pueden construir proyectiles de fuegos artificiales para una cantidad infinita de efectos visuales.

¿Cómo hicieron eso?

La próxima vez que vaya a una exhibición de fuegos artificiales del 4 de julio, estudie los diferentes tipos de explosiones e imagine cómo se podrían haber logrado.

Probablemente puedas imaginar cuántos de ellos están hechos.

Fuegos artificiales en Indiana: Fuegos artificiales sobre Indianápolis, IN.

Fuegos artificiales en California: Fuegos artificiales sobre San Diego, CA.

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