Tornado en botellas

Unidad 3 Desastres Naturales
Texto instruccional
(Wilma y Norma)
Tercer grado
Tornado en botellas
Muchas grandes tormentas comienzan a girar y forman una espiral, cuando este espiral
se hace muy fuerte se llama huracán o tornado. Aquí haremos un modelo del huracán
dentro de dos botellas de soda.
Materiales:
Dos botellas de 2 litros de soda vacías
Cinta gruesa plástica
Aceite de lámpara (opcional)
Procedimiento:
Llena una de las botellas con agua y trata de sacar el agua
rápidamente, luego vuélvela a llenar y trata de crear un movimiento
circular. Verás que el agua al salir de la botella forma un remolino en
forma de espiral y sale mucho más rápido.
Ahora llena nuevamente la botella de agua y coloca otra botella vacía
encima. Únelas con la cinta adhesiva tratando de que no queden fugas de
agua. Gira la botella en forma circular para formar el remolino. Luego
podrás dar la vuelta nuevamente y podrás crear muchos tornados.
un tornado en una botella
MATERIALES: una botella de plástico transparente con tapa, agua
Tal como van indicando los resultados parciales de la encuesta, el sentido de
giro del agua del excusado (inodoro) en el hemisferio sur es……INDISTINTO!!!.
Hay una tendencia de la gente a responder que gira en sentido antihorario y
que este sentido esta determinado por la fuerza de Coriolis. El error nace de
aplicarle al agua del excusado lo mismo que vale para un huracán que es una
masa de aire de varios miles de kilometros de extension. Pues no, el giro de un
huracan si esta determinado por Coriolis puesto que esta fuerza tiene varios
cientos de kilometros sobre los que actuar. Esta comprobado que Coriolis ni
siquiera determina el sentido de giro de los tornados que son objetos bastante
mas grandes que un inodoro. Pero basta de charla y vamos a hacer un tornado
en casa.
PROCEDIMIENTO:
1. Hacé un orificio en la tapa de la botella de alrededor de 5 o
6 mm de diámetro. Si tenes varias tapas, mejor, haciendo
Hacé click
sobre la imagen
orificios de distinto diámetro podrás experimentar los
para ver un
efectos de este parámetro sobre el torbellino.
1
2. Llena parcialmente de agua la botella. Ajusta la tapa.
3. Dá vuelta la botella poniendo un dedo sobre la tapa para
que no se vuelque el agua.
4. Mové la botella de manera de imprimirle al agua un
movimiento de giro. Saca el dedo y deja que salga el
agua. Vas a ver como enseguida se forma un remolino.
Como el de la foto.
video de 400K
Con este sencillo experimento se pueden estudiar varios fenómenos, por
ejemplo cual es la influencia del giro inicial. Por ejemplo, podés experimentar
dándole al agua en la botella distintas intensidades de giro inicial y estudiar
cuando se forma el torbellino.
Con las tapas que preparaste podes estudiar cual es la influencia del tamaño
del orificio.
Un experimento muy interesante consiste en comparar cuanto tarda en salir
toda el agua si en la experiencia se forma un torbellino y compararlo con el
tiempo que tarda cuando el torbellino no se forma (tendrías que comprobar que
cuando hay torbellino la botella se desagota más rápido que cuando no esta,
tenés idea del porque?).
Volcán - Experimento
Un volcán es una fisura en la corteza terrestre que está en contacto con una
zona magmática y que bajo ciertas condiciones permite la salida de materias
fluidas o sólidas a alta temperatura (lava). Existen dos tipos de lava; una más
fluida y por lo tanto más destructiva y otra más viscosa de avance más lento.
Por todos son conocidos los efectos devastadores de una erupción volcánica;
pero también es un espectáculo majestuoso y francamente atrayente.
¿Qué nos hace falta?
Botella de plástico de 33mL.
Vinagre.
Bicarbonato de sodio.
Pimentón.
Harina.
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Agua.
¿Qué vamos a hacer?
Se llena la botella con agua hasta aproximadamente un tercio de su volumen y
sobre ésta se adiciona vinagre hasta completar algo más de los dos tercios de
dicha botella. Sobre esta disolución se echa una cucharada de pimentón que
dará color rojo a la "lava". Ahora se coloca la botella en el interior del volcán;
de tal modo que al tener lugar la reacción química la "lava" generada ascienda
por el cuello de la botella y resbale por las paredes del volcán.
Para que se produzca dicha reacción se añade por la boca del volcán un par
de cucharadas de bicarbonato de sodio. Al entrar en contacto este sólido con
el ácido acético contenido en el vinagre tiene lugar el siguiente proceso
donde se genera dióxido de carbono (gas) que "empuja" la lava hacia el
exterior:
Vinagre + Bicarbonato sódico ----> Dióxido de carbono + Agua + Acetato de
sodio
Completa tu experimento Si se añade harina a la botella que contiene el
vinagre se conseguirá que la lava tenga un aspecto más espumoso, siendo más
espesa.
Se pueden construir volcanes muy diferentes empleando pasta de papel que
una vez seca se recubrirá con una pintura plástica capaz de soportar la "lava"
que no es más que una disolución acuosa. Además se usará como boca del
volcán el tapón de la botella perforado; ya que así se consigue que el cierre
del lugar donde va a tener la reacción (botella) sea hermético y que la "lava"
tenga un único camino de avance
http://my.opera.com/joblue84/blog/show.dml/458441
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Tornado
Información
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Para otros usos de este término, véase Tornado (desambiguación).
Un tornado (del latín tornare, girar) es un fenómeno meteorológico que consiste en un
torbellino violento de aire que gira sobre sí mismo y que se extiende desde la superficie
terrestre hacia el nivel de las nubes donde se insertan y se disipan. Los vientos giratorios
de los tornados pueden alcanzar velocidades desde los 100 hasta más de 400 kilómetros
por hora (250 millas por hora) y su forma suele ser parecida a la de un cono invertido,
con la base asimétrica y con el torbellino inclinado hacia atrás de su trayectoria.Los
tornados se forman de tormentas severas. Poseen una gran densidad de energía, lo cual
significa que afectan una pequeña área con gran fuerza de destrucción. Así mismo, los
tornados son de corta vida, lo cual hace que sea difícil aprender acerca de ellos. De la
misma manera que, por su corta duración, son difíciles de estudiar, también son difíciles
de pronosticar. Las personas en general saben muy poco acerca de los tornados, y es por
esto que existen muchos mitos que no son ciertos.
Los tornados se pueden formar en cualquier parte del mundo. Pero, cerca de un 75% se
forman en los Estados Unidos. La mayoría se forman en el centro de los Estados Unidos
en un área conocida como el corredor de los tornados. También hay otros hechos
interesantes acerca de los tornados.
Algunas veces, las personas interesadas en los tornados se convierten en buscadores de
tornados para sus comunidades. Y algunas veces la gente ¡llega a perseguirlos!. Después
que un tornado ha pasado, los científicos tratan de establecer cuán severo fue, mediante
el uso de la Escala mejorada de tornados Fujita .
Un tornado se compone de cinco partes fundamentales
Remolino inicial en un tornado. Pueden verse polvo y escombros levantados por
torbellino

El remolino inicial: formado por una columna descendente en sentido horario
de aire muy frío que precede a una nube (un cumulonimbo o un frente cálido
muy profundo) y que da origen inmediatamente a otro torbellino de aire caliente
que gira en forma de espiral antihoraria sobreponiéndose al aire frío. El
torbellino inicial no suele verse por estar formado por aire frío y seco y sólo
comienza a definirse cuando el aire más caliente que desplaza comienza a actuar
como una especie de centrifugadora levantando objetos, polvo y escombros (y
animales en muchos casos). La columna descendente de aire frío queda
inmediatamente "succionada" por la propia nube que viene avanzando detrás.
Dicho ascenso ha generado un aire seco a gran altura (porque la humedad se ha
condensado y se ha convertido en lluvia), pero muy frío por la gran altura que ha
alcanzado. Es por ello que el aire frío más pesado desciende hasta el suelo
delante de la nube de gran extensión y desarrollo vertical y al llegar al suelo es
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inmediatamente absorbido por la columna de aire ascendente que forma
propiamente la nube que lo generó, como ya se ha indicado.
El embudo, cono invertido o manga (también tromba marina cuando se forma
en el mar), comienza a ser plenamente visible porque al ascender, se condensa la
humedad que lleva la columna de aire caliente. Al iniciarse el ascenso de esta
manga los vientos llegan a alcanzar velocidades muy grandes porque representan
el giro del aire de una superficie relativamente extensa (a menudo de varios km
de radio) y cuyo diámetro de la zona de baja presión donde converge es apenas
de un centenar de metros aproximadamente, por lo que la compresión tan intensa
se traduce en una velocidad de giro increíblemente alta. A medida que asciende
se va formando el típico embudo, cada vez más ancho, porque va disminuyendo
rápidamente la velocidad y se va expandiendo hasta que llega a desaparecer en
la nube producida por el frente cálido. Así, es literalmente imposible que un
tornado "descienda" de una nube madre. El descenso del aire frío en la superficie
terrestre es un fenómeno conocido como anticiclón que proporciona un ambiente
muy estable por lo que es inconcebible que se produzcan tornados (ni siquiera
nubes o frentes cálidos).
La base asimétrica de un tornado. El embudo o manga en un tornado tiende a
inclinarse hacia la nube posterior porque el pie del tornado se desplaza a mayor
velocidad que la parte superior de la manga o embudo. Ello da origen a una
asimetría muy notoria fácilmente visible desde cualquier lugar (a no ser que
estemos contemplando el tornado en la dirección de su avance, es decir, desde el
punto hacia donde se dirige: una buena indicación de que hay que guarecerse
inmediatamente es la de ver el tornado sin ninguna asimetría.
El vórtice: es la parte inferior del embudo, la que entra en contacto con la tierra.
El vórtice es la parte más destructiva del tornado, pues es esta punta la que posee
el menor diámetro, y por tanto la mayor aceleración del aire, y la que contacta
directamente con la superficie terrestre, arrancando árboles, levantando casas y
arrastrando la mayor parte de los desechos que va aspirando. Aunque en la
mayoría de las ocasiones un tornado posee un único vórtice, no es raro que
aparezcan varios vórtices de succión, que a su vez irán girando alrededor del pie
del torbellino.
El pie: es la parte de la tierra que se mueve con las ondas de giro del tornado.
Formación
Para que se origine un tornado han de confluir tres elementos: un tiempo inestable
formado por una borrasca (un area de baja presión), una masa de aire frío y seco que por
lo tanto tiene tendencia a descender y otra masa de aire cálido y húmedo que por lo
tanto, tiene tendencia a ascender. Estos elementos son indispensables para su formación,
pero su sola presencia no basta para no dar lugar a un mini tornado; su mecanismo de
creación es un tanto más complejo y sigue unas pautas generales. Cuando se produce el
choque térmico de los dos frentes, (el cálido y el frío), debido a la fuerte condensación
del vapor de agua asociado al frente húmedo, se origina una poderosa tormenta o
supercélula (Keith A. Browning, 1949), y con ella una visible nube espesa de desarrollo
vertical llamada cumulonimbo, a veces de un representativo color oscuro y que muy
frecuentemente llega a precipitar en forma de lluvia o incluso de granizo. En el interior
de dicha nube, las corrientes de aire que se crean por el intercambio vertical de gases (el
aire frío baja y el cálido sube por su diferencia de densidades) provocan a su vez una
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primera corriente que sube. Por otro lado, y produciéndose de modo constante en
cualquier lugar sobre el que incidan o hayan incidido los rayos del sol, existen burbujas
o masas de aire que se elevan desde la superficie de la tierra, al ser calentada ésta por la
radiación solar. En el momento en que una de estas burbujas de aire que sube es
succionada por la corriente ascendente de la nube pasa a ascender a mayor velocidad
(50 km/h como máximo); al mismo tiempo, y gracias a la propia rotación de la Tierra
y/o a la ayuda de alguna corriente horizontal que la hace girar, esta masa o burbuja de
aire que se eleva desde la superficie terrestre se arrollará sobre sí misma y se convertirá
finalmente en una segunda corriente giratoria ascendente, que en este caso va desde el
suelo hasta la base de la nube: el tornado.
Características
Tornado en Roanoke, Illinois en 2004. Obsérvese la asimetría en la base del tornado.
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Se crea en zonas, como por ejemplo, en la parte central de América del Norte y
del sur, donde se juntan corrientes de aire frío(procedentes de las Montañas
Rocosas) y corrientes de aire caliente (procedentes del golfo de México)
formando así una supercélula que forma un tornado. El tornado surge a partir de
la base de una nube tipo espiral cumulonimbo y se extiende hasta abajo en forma
de manga o embudo, y comienza a provocar daños desde el mismo momento de
su origen en el suelo. La parte inferior y más agresiva del tornado se suele
denominar vórtice.
A estos torbellinos les suelen acompañar precipitaciones violentas de lluvia o
granizo, relámpagos, rayos y la oscuridad propia de las nubes que los sustentan.
Los tornados, por la acción de la rotación de la Tierra y la fuerza de Coriolis
derivada de ella, giran en el hemisferio Norte en contra de las agujas del reloj y
en el hemisferio Sur a favor de las mismas. Sin embargo, esta norma no es
excluyente, pues se han registrado casos de tornados que giraban en sentido
inverso al habitual.
Los tornados, aparte del giro circular de sus vientos, se desplazan a una
velocidad que va desde los 20 km/h, de los torbellinos más lentos, hasta los 100
km/h de los más rápidos, y describiendo un movimiento rectilíneo y errático que
casi siempre, en el hemisferio Norte, sigue la dirección suroeste-noreste.
La aparición de tornados está casi exclusivamente sujeta a las latitudes
intermedias entre las masas de aire polar y tropical; es decir, entre los 20º y los
50º de latitud, en las franjas situadas tanto al norte como al sur del Ecuador. En
latitudes superiores e inferiores, como el aire no alcanza a calentarse tanto o se
calienta demasiado sin enfriarse, no se llega a lograr un contraste térmico que
favorezca su aparición.
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La rápida ascensión del aire caliente a través del embudo del tornado crea, de
acuerdo con el Teorema de Bernoulli, que establece que la presión se reduce al
crecer la velocidad, una zona de vacío (o bajas presiones) alrededor del vórtice,
que le dota de su temible efecto “explosivo”, que provoca que los edificios
estallen por la repentina diferencia de presión que se produce entre su interior y
exterior al pasar el ojo o centro del tornado por encima de éstos.
Los tornados arrastran todo cuanto encuentran a su paso, desde polvo hasta
desperdicios como árboles, chapas de metal, cristales, vigas e incluso vagones.
A estos materiales que el tornado lleva en volandas se les denomina desechos.
El efecto de destrucción de un tornado es mayor en el área afectada que el de un
huracán, debido a que la energía por liberar se concentra en un área más
pequeña; así, el efecto de la velocidad del viento y la baja presión hacen que el
daño sea mayor.
Las épocas del año más propicias para la aparición de tornados suelen ser sobre
todo la primavera (marzo, abril y mayo), y en menor medida, el verano y el
otoño. En cuanto a su duración, el promedio de vida de un tornado suele rondar
el cuarto de hora, pero en contadas ocasiones exceden la media hora o lapsos
superiores.
Los tornados se miden según la Escala de Fujita, que va desde los tornados F0
(menor intensidad) hasta los F5 (categoría suprema).
Composición y desaparición
En un principio, el embudo del tornado es una nube embudo, únicamente constituida
por gotitas de agua en condensación, que nacen en las bases de la nube madre y
descienden hasta la superficie. Tras tocar el suelo, el vórtice aspira polvo y derrubios
abundantes que, debido a la corriente de aire ascendente, suben por el embudo y lo van
velando con una cortina de suciedad. A medida que avanza el tornado, y a causa de la
fricción entre las moléculas de aire y polvo, en las paredes que forman el ojo del
tornado normalmente se producen descargas eléctricas, que dan lugar a la aparición de
chasquidos, relámpagos y rayos. Finalmente, y con toda la carga de desechos que porta
a lo largo de su embudo, el vórtice del tornado no puede seguir el ritmo y se va
quedando atrás, separándose del punto donde se une con la nube madre (que en
ocasiones desciende ligeramente y se enrolla alrededor del cono) hasta que se produce
su rotura, momento en el que la manga asciende y se integra en el cumulonimbo,
desapareciendo el tornado. Asimismo, la rotura del embudo puede también producirse
por la imposibilidad del tornado de seguir engullendo aire debido a la masiva presencia
de los desechos que porta, aunque esto no varíe su espectacular desenlace.
Poder destructivo
Los daños producidos por un tornado son el resultado de varios factores como:

La rápida rotación de sus vientos, que pueden abrir ventanas, romper cristales,
desgarrar árboles, levantar coches y lanzar trenes por los aires.

La violencia de los impactos de los desechos que porta contra vehículos,
edificios, construcciones, etc.
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
La presión muy reducida del interior de su embudo, que provoca la explosión de
las estructuras sobre las que se posa y que no tienen ventilación suficiente, y
que, por tanto, no equilibran rápidamente la diferencia de presión.
Tornados en el mundo
Áreas de frecuente formación de tornados en el mundo
Aunque los tornados se han observado en todos los continentes, excepto en la Antártida,
el 70% se producen en los Estados Unidos, en el área de las Grandes Llanuras.
Asimismo, se producen comúnmente en el sur de Canadá; en Sudamérica en el centro,
norte y este de Argentina, Uruguay y el sur de Brasil; centro, sur y este de Asia; el sur
de África; en el oeste y el sureste de Australia, en Nueva Zelanda y el noroeste y el
centro de Europa, especialmente en Italia.
En España es común su aparición en las costas de la Comunidad Valenciana o el litoral
de Cataluña, aunque son leves. Los tornados más violentos de Sudamérica de los que se
tengan registros1 ocurrieron en el sur de Brasil en 1942 y 1984, y en Argentina los F-3
registrados en Santiago del Estero en 1951, en Dolores en 1985 y en Córdoba en 2003.
El F-4 registrado en 1973 en San Justo, provincia de Santa Fe, fue el más violento y
destructivo de ese país. Las trombas marinas también son frecuentes en Sudamérica,
sobre el Caribe en las costas colombianas o en el Río de la Plata, como la ocurrida en
marzo de 2008 frente a las costas de la ciudad de Buenos Aires.2
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Volcán
Información
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Corte transversal de un estratovolcán:
1. Cámara magmática
9. Capas de lava emitida por el volcán
2. Roca
(Coladas)
3. Chimenea
10. Garganta
4. Base
11. Cono parásito
5. Depósito de lava
12. Flujo de lava
6. Fisura
13. Ventiladero
7. Capas de ceniza emitida por el
14. Cráter
volcán
15. Nube de ceniza
8. Cono
Un volcán constituye el único conducto que pone en comunicación directa la superficie
terrestre con los niveles profundos de la corteza terrestre. La palabra volcán se derivó
del nombre del dios mitológico Vulcano.
Este el único medio para observar y estudiar los materiales líticos de origen magmático,
que representan el 80 por ciento de la corteza sólida. En la profundidad del manto
terrestre, el magma bajo presión asciende, creando cámaras magmáticas dentro o por
debajo de la corteza. Las grietas en las rocas de la corteza proporcionan una salida para
la intensa presión, y tiene lugar la erupción. Vapor de agua, humo, gases, cenizas, rocas
y lava son lanzados a la atmósfera.
Un volcán, en esencia, es un aparato geológico, comunicante temporal o
permanentemente entre el manto y la superficie terrestre. Un volcán es también una
estructura geológica, por la cual emergen el magma (roca fundida) y los gases del
interior de un planeta. El ascenso ocurre generalmente en episodios de actividad
violenta denominados «erupciones». Al acumularse el material arrastrado desde el
interior se forma una estructura cónica en la superficie que puede alcanzar una altura
variable desde unas centenas de metros hasta varios kilómetros. El conducto que
comunica el reservorio de magma o cámara magmática en profundidad con la superficie
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se denomina chimenea. Esta termina en la cima del edificio volcánico, el cual está
rematado por una depresión o cráter.
Algunos volcanes después de sufrir erupciones grandes, se colapsan formando enormes
depresiones en sus cimas que superan el kilómetro de diámetro. Estas estructuras
reciben el nombre de calderas.
La viscosidad (fluidez) de las lavas arrojadas por volcanes depende de su composición
química. Así, las lavas más fluidas, o de «tipo hawaiano», tienen composiciones ricas en
hierro y magnesio y tienen un índice bajo de sílice. Cuando emergen por la chimenea se
almacenan en el cráter o caldera hasta desbordarse, formándose ríos de magma que
pueden fluir distancias de varias decenas de kilómetros.
Las lavas más viscosas tienen un alto contenido en sílice y vapor de agua. Dado que
fluyen pobremente, forman un tapón en la chimenea que da lugar a erupciones
explosivas, aumentando el tamaño del cráter. En casos extremos pueden destruir
completamente el cono volcánico como sucedió durante la erupción del Monte Santa
Helena, en el estado de Washington, (Estados Unidos) en 1980.
La lava no erupciona siempre desde una chimenea central; puede abrirse camino
también a través de aberturas en los flancos del volcán. Si estas erupciones son
continuas pueden dar lugar a lo que se conoce como cono parásito. El volcán Etna, en
Sicilia (Italia), posee más de 200 de estos conos parásitos y algunos de ellos sólo
expulsan gases. Estos últimos se llaman fumarolas.
Por lo general, los volcanes están asociados a los límites de placas tectónicas, aunque
hay excepciones como el vulcanismo de puntos calientes o hot spots ubicados en el
interior de placas tectónicas, tal como es el caso de las islas Hawaii; esta teoría es
barajada también para explicar el origen del Archipiélago
Actividad volcánica
La salida de productos gaseosos, líquidos y sólidos lanzados por las explosiones
constituye los paroxismos o erupciones del volcán.
Los volcanes se pueden clasificar de diferentes maneras teniendo en consideracion
factores diversos. Con respecto a la frecuencia de su actividad eruptiva los volcanes
pueden ser:
Volcanes Activos
Los volcanes activos son aquellos que entran en actividad eruptiva. La mayoría de los
volcanes ocasionalmente entran en actividad y permanecen en reposo la mayor parte del
tiempo. Para bienestar de la humanidad solamente unos pocos están en erupción
continua. El período de actividad eruptiva puede durar desde una hora hasta varios años.
Este ha sido el caso del volcán de Pacaya. Los intervalos de calma entre erupciones
pueden durar meses, décadas y en ocasiones hasta siglos. Sin embargo, no se ha
descubierto aún un método seguro para predecir las erupciones.
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Volcanes Durmientes
Los volcanes durmientes son aquellos que mantienen ciertos signos de actividad como
lo son las aguas termales y han entrado en actividad esporádicamente. dentro de esta
categoría suelen incluirse las fumarolas y los volcanes con largos periodos de tiempo en
inactividad entre erupción y erupción.
Volcanes Extintos
Los volcanes extintos son aquellos que estuvieron en actividad durante períodos muy
lejanos y no muestran indicios de que puedan reactivarse en el futuro. Son muy
frecuentes, aunque la inactividad que las describe puede reactivarse nuevamente en muy
raras ocasiones, estos volcanes generalmente han dejado de mostrar actividad desde
hace muchos siglos antes de ser considerados extintos.
La actividad eruptiva es casi siempre intermitente, ya que los períodos de paroxismo
alternan con otros de descanso, durante los cuales el volcán parece extinguido (Vesubio,
Teide, Teneguía, Fuji, etc.). Consiste en el desplazamiento de las rocas ígneas o en
estado de fusión, desde el interior de la corteza terrestre hacia el exterior. Estos
materiales salen a la superficie terrestre como si fueran ríos de rocas fundidas,
conformando un volcán activo, al impulso de los gases.
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