domingo, 1 de mayo de 2011

Corriente Eléctrica

Circuitos de corriente alterna
Son aquellos circuitos donde varía cíclicamente la corriente eléctrica. Es una rama de la electrónica que permiten el análisis del funcionamiento de los circuitos compuestos de resistencias, capacitores e inductores con una fuente de corriente alterna.

La corriente alterna (ca) se comporta como su nombre lo indica. Los electrones del circuito se desplazan primero en una dirección y luego en sentido opuesto, con un movimiento de vaivén en torno a posiciones relativamente fijas. Esto se consigue alternando la polaridad del voltaje del generador o de otra fuente.
Además de la existencia de fuentes de FEM de corriente directa o continua (C.D.) (como la que suministran las pilas o las baterías, cuya tensión o voltaje mantiene siempre su polaridad fija), se genera también otro tipo de corriente denominada alterna (C.A.), que se diferencia de la directa por el cambio constante de polaridad que efectúa por cada ciclo de tiempo.
En todo circuito la corriente fluye de la terminal negativa de la fuente hacia la terminal positiva, por tanto es obvio que para haber flujo de corriente alterna la polaridad de la fuente debe alternar o cambiar de dirección. Las fuentes que pueden hacer esto se llaman fuentes de poten­cia de c-a. Los circuitos alimentados Por fuentes de energía de c-a y que, por lo tanto, tienen corriente alterna, se llaman circuitos de c-a. En forma similar, la potencia consumida en un circuito de c-a es potencia de c-a.

·       Corriente R-L
En un circuito RL serie en corriente alterna, se tiene una resistencia y una bobina en serie. La corrienteen ambos elementos es la misma.



La tensión en la bobina está en fase con la corriente (corrientealterna) que pasa por ella. (tienen sus valores máximos simultáneamente), pero el voltaje en la bobina está adelantado a la corriente que pasa por ella en 90º (la tensión tiene su valor máximo antes que la corriente).
Energía moderada sola la que se necesita en caso de la licuadora, si se pasa de energía provoca corto circuito.

·       Corriente R-C
En un circuito RC en serie la corriente (corriente alterna) que pasa por la resistor y por el capacitor es la misma y el voltaje VS es igual a la suma fasorial del voltaje en el resistor (Vr) y el voltaje en el capacitor (Vc).
 Ver la siguiente fórmula:
Vs = Vr + Vc (suma fasorial)
Esto significa que cuando la corriente está en su punto más alto (corriente pico), será así, tanto en el resistor como en el capacitor.
Pero algo diferente pasa con los voltajes.
En el resistor, el voltaje y la corriente están en fase (sus valores máximos y mínimos coinciden en el tiempo). Pero el voltaje en el capacitor no es así.
Como el capacitor se opone a cambios bruscos de voltaje, el voltaje en el capacitor está retrasado con respecto a la corriente que pasa por él. (el valor máximo de voltaje en elcapacitor sucede después del valor máximo de corriente en 90o).

·       Corriente R-L-C
En este artículo se hará un repaso de los circuitos básicos, formados por resistencias (R), condensadores (C) y bobinas (L), cuando se alimentan por una fuente de tensión alterna senoidal. En corriente alterna aparecen dos nuevos conceptos relacionados con la oposición al paso de la corriente eléctrica. Se trata de la reactancia y la impedancia. Un circuito presentará reactancia si incluye condensadores y/o bobinas. La naturaleza de la reactancia es diferente a la de la resistencia eléctrica. En cuanto a la impedancia decir que es un concepto totalizador de los de resistencia y reactancia, ya que es la suma de ambos. Es por tanto un concepto más general que la simple resistencia o reactancia.
En los circuitos RLC se acoplan resistencias, capacitores e inductores. Existe también un ángulo de desfasaje entre las tensiones y corrientes (y entre las potencias), que incluso puede llegar a hacerse cero. En caso de que las reactancias capacitivas e inductivas sean de distinto valor para determinada frecuencia, tendremos desfasajes.
A continuación detallamos los valores de un circuito RLC simple en serie.




lunes, 21 de marzo de 2011

Reporte de Película "Imparable"

Imparable
         La película se basa en trenes, su funcionamiento y los problemas que se puedan originar debido a errores humanos.
Todo comienza en la estación de trenes donde un maquinista bajo del tren para cambiar de dirección las agujas y así cambiar de dirección, de lo que no se percato fue que no coloco  bien los frenos y el tren con 38 vagones salió disparado a una velocidad mucho mayor a la normal. Esto desencadenaría una serie de problemas, posibles choques con otros trenes en la misma vía, el descarrilamiento de ambos, y catástrofes por el cargamento de combustible y sustancias químicas que transporta.
         A lo largo de la película encontramos una serie de fenómenos que son estudiados por la física. Obviamente todo alrededor de nosotros es estudiado por la física, pero a continuación presentamos los más destacados, según la trama de la película.

TEMAS
ACCIÓN
1
Sonido
Al momento en que la alarma sonó para despertar a uno de los protagonistas.
2
Ondas longitudinales
El sonido de la alarma, viaja a través de ondas longitudinales
3
Ondas electromagnéticas
Los celulares que aparecieron a lo largo de la película. Pues éstos se comunican por medio de ondas electromagnéticas
4
Ondas electromagnéticas
Se utilizaban radios, para comunicarse los maquinistas entre sí, y para comunicarse con las bases de control.
TEMA
ACCIONES
5
Proceso isotérmico
Aparecieron refrigeradores, que mantenían la temperatura constante, para lograr que los alimentos se conservaran por más tiempo.
6
Hidráulica
Los frenos de aire, utilizados por los trenes trabajan bajo los principios de la hidráulica
7
Hidráulica
Cuando levantaron el vagón y lo posicionaron, utilizaron una grúa que también trabaja bajo los principios de la hidráulica
8
Luz
En las oficinas, había lámparas. Un invento para aprovechar la luz de una manera eficiente.
9
Velocidad
La velocidad, se aplica en toda la película, pues esta la llevan los trenes, las camionetas y los helicópteros. En los trenes, la velocidad variaba según el terreno además de las maniobras, para detener el tren.
10
Fricción
La mayoría de los métodos para intentar detener el tren, se basaban en fricción. Al poner un tren en frente para frenarlo. Al tratar de descarrilarlo y el ultimo, que era enganchar la maquina e ir frenando.
11
Fuerza
Los motores se manejan en la fuerza que pueden alcanzar, en uno de los puntos de mayo velocidad del tren, el motor del tren alcanzo los 5000 caballos de fuerza
12
Trabajo
El trabajo es esencial, para lograr que los trenes avancen. Este lo realiza la maquina principal para jalar los demás vagones.
13
Resistencia del aire
Cuando Denzel Washington,  va vagón por vagón, poniendo los frenos manuales de cada uno. Se expone a la resistencia que presenta el aire, al ir en sentido contrario de la dirección del tren.
TEMAS
ACCION
14
Aceleración
Esta se presenta cuando el tren fuera de control, aumenta de velocidad al cambiar de terreno. Pues se presento una pendiente.
15
Desaceleración
Cuando se aplica fricción y se ponen a trabajar los frenos de emergencia. Se logro desacelerar el tren y así lograr que frenara.
16
Caída libre
Esta la experimentó  Will, al aventarse de la cabina del tren hacia la camioneta, para poder llegar a la máquina de enfrente del tren para lograr frenarlo.
17
vacío y presión
las cervezas en el bar están cerradas al vacio y bajo presión
18
Sonido
Cuando se aplicó fricción para intentar frenar el tren, se provocaban rechinidos, como resultado de la vibración del las vías y de las “llantas” de el tren.
19
Calor
Como resultado de la fricción, se produjo calor, se pudo percibir como chispas que salieron al frenar.
                                                                                                                           

                                                                                                                        



jueves, 17 de marzo de 2011

LUZ, REFRACCIÓN Y REFLEXIÓN

LUZ

La luz son ondas electromagnéticas que viajan por un medio,  incluso en el vacio. El movimiento de la luz es rectilíneo y su velocidad es de 300000 km/s.


REFLEXIÓN

Es el cambio de dirección de un rayo u onda, que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial.
REFRACCIÓN
Es el cambio de dirección de la luz, que viaja de un medio a otro con distinta velocidad.

DIFERENCIA ENTRE REFRACCIÓN Y REFLEXIÓN
La primera ocurre cuando la onda penetra (atraviesa la superficie) el material por ser este transparente a la luz, con lo que sufre una desviación de la continuación de la dirección que tenia antes de atravesar el material y la reflexión es cuando la onda rebota con el mismo ángulo con el cual inicio en la superficie (no sufre cambio de dirección como en refracción).

TIPOS DE REFLEXIÓN:
*Reflexión Especular: esta es cuando se trata de una superficie lisa, los rayos reflejados son paralelos, es decir tiene la misma dirección.





*Reflexión Difusa: es cuando los rayos son reflejados en distintas direcciones debido a la rugosidad de la superficie.





La luz emitida por el sol la llamamos luz blanca, esta luz sufre una descomposición cuando atraviesa un prisma de cristal, a este efecto se le llama dispersión refractiva, y se produce por que al cambiar de medio de la luz se refracta por la diferencia de los índices de refracción, es decir, cambia su trayectoria, pero esta es distinta para cada frecuencia de la luz blanca. Esto fue descubierto por Isaac Newton.



La luz es un factor importante en nuestra vida, aun que puede que no le demos la suficiente importancia, la luz la encontramos en diferentes partes y en artefactos que utilizamos con frecuencia, como lo son las cámaras digitales.
Tal vez nunca nos hemos preguntado como es que funcionan las cámaras digitales, por que se graba la imagen de nosotros, son varias cosas que posiblemente no sepamos.
La luz es un recurso importante en ellas (cámaras digitales) puesto que la luz que choca con el cuerpo al que tomaremos la imagen, se refracta en el lente de la cámara, esta luz se guarda (por ellos es que vemos como un ojito en las cámaras llamado diafragma) y luego la convierte en electrones.
A continuación una breve información del trabajo de las cámaras digitales.
FUNCIONAMIENTO DE LUZ EN CAMARAS DIGITALES
1.-La luz reflejada por el objeto se refracta a través de la lente de la cámara.
2.-La luz es guardada cuando el diafragme se cierra (el diafragma es la parte de la cámara que vemos que cierra y abre cuando tomamos una foto, parece como si fuera un ojo).
3.-Luego que esta dentro el sensor se encarga de transformar la luz en electrones, el sensor tiene multiples elementos que le ayudan a realizar bien su trabajo, después la descompone en rojo, verde y azul (aquí es donde se generan los pixeles).
4.-Ya que tiene cada una de las partecitas de la imagen, lo que regularmente llamamos pixeles, los acomoda (generando la imagen).
5.-El software interno que tiene la cámara, la comprime y la almacena en su memoria.

CAMARA DIGITAL (LENTE)

PANTALLA DE CAMARA DIGITAL


PARTE INTERNA DE UNA CAMARA DIGITAL

SENSORES

ESTILOS DE DIAFRAGMAS

DIAFRAGMA

miércoles, 23 de febrero de 2011

CORAZÓN DE PIEDRA

Buenas tardes hermosa joven.
Buenas tardes caballero – contesto ella ignorando que se trataba de un dios.
Charlaron por unos minutos y luego la joven partió a su hogar ambos quedaron cautivados, el uno del otro.
Yeick encantado del maravilloso momento que había pasado, regreso a su ciudad, pasaron días y el no dejaba de pensar en ella y de igual manera ella no dejaba de pensar en el.
Luego decidió regresar en busca de Shanick para declararle el interés y el amor que sentía por ella; le propondría que se escaparan, ya que no podía haber algo formal por que él no era un hombre y su familia no lo permitiría.
Shanick de igual forma pensaba día a día en el y deseaba estar a su lado.
Al día 7 después de que se vieron Yeick fue en busca de Shanick, se informo donde vivía y fue en busca de ella, Shanick se sintió feliz de volver a verlo,  Yeick le declaro lo que sentía y le contó lo que estaba dispuesto a hacer por ellos; Shanick le dijo que lo extrañaba y que apoyaba su propuesta porque quería estar a su lado siempre, echaron en marcha su plan y se escaparon.
Cuando su plan estaba a punto de concluir y quedar ejecutado de pronto su padre de Yeick apareció y le pregunto qué era lo que hacía; Yeick le contesto que se iría con el amor de su vida; entonces el padre se enojo.
El padre molesto le dijo que si en realidad quería estar siempre junto a ella lo estaría y lo convirtió en roca.
Al ver esto Shanick empezó a llorar mucho y le grito al padre de Yeick que porque lo hacia, que ella realmente lo quería y que estaba dispuesta a correr todos los peligros con tal de estar a su lado siempre, le pidió por favor que lo volviera a su estado normal, el padre estaba dispuesto a ceder a la petición de Shanick. Pero era de un genio muy difícil y resistió su decisión y así lo dejo en roca aunque le doliera tanto por dentro. Entonces el padre le dijo que si tanto quería estar junto a el disfrutando de su amor lo iba hacer.
Es tanto tu insistencia que así será - dijo el padre. Entonces después de unos momentos la convirtió en roca a ella también.
Ambos quedaron juntos abrazados uno del otro y así permanecieron juntos por siempre.

lunes, 21 de febrero de 2011

TERMODINÁMICA
La termodinámica (del griego θερμo-, termo, que significa "calor" y δύναμις, dínamis, que significa "fuerza"). Es la parte de la física que se encarga de estudiar las relaciones existentes entre el calor y el trabajo, especialmente el calor que produce un cuerpo para realizar trabajo. Por consiguiente, los mecanismos destinados a transformar energía calorífica en mecánica toman el nombre de máquinas térmicas. Un concepto esencial de la termodinámica es el de sistema macroscópico, que se define como un conjunto de materia que se puede aislar espacialmente y que coexiste con un entorno infinito e imperturbable. Para tener un mayor manejo especificaremos que calor significa "energía en tránsito" y dinámica se refiere al "movimiento", por lo que, en esencia, la termodinámica estudia la circulación de la energía y cómo la energía infunde movimiento. Históricamente, la termodinámica se desarrolló a partir de la necesidad de aumentar la eficiencia de las primeras máquinas de vapor.
Primera ley de la termodinámica
Establece que si se realiza trabajo sobre un sistema o bien éste intercambia calor con otro, la energía interna del sistema cambiará.
Formula para calcularlo.
ΔU = QW
Donde U es la energía interna del sistema (aislado), Q es la cantidad de calor aportado al sistema y W es el trabajo realizado por el sistema.
Segunda ley de la termodinámica
Esta ley arrebata la dirección en la que deben llevarse a cabo los procesos termodinámicos y, por lo tanto, la imposibilidad de que ocurran en el sentido contrario (por ejemplo, que una mancha de tinta dispersada en el agua pueda volver a concentrarse en un pequeño volumen). De esta forma, la  ley impone restricciones para las transferencias de energía que hipotéticamente pudieran llevarse a cabo teniendo en cuenta sólo el Primer Principio.
Tercera ley de la termodinámica
Propuesta por Walther Nernst, afirma que es imposible alcanzar una temperatura igual al cero absoluto mediante un número finito de procesos físicos. Puede formularse también como que a medida que un sistema dado se aproxima al cero absoluto, su entropía tiende a un valor constante específico.
La entropía (simbolizada como S) es la magnitud física que mide la parte de la energía que no puede utilizarse para producir trabajo.
PROCESO ISOTÉRMICO
Es un proceso en el cual la temperatura permanece constante durante la operación. La energía interna de un gas es función de la temperatura exclusivamente.

Es un proceso a temperatura constante. En general, ninguna de las cantidades
, Q y W son nulas.
Ejemplo: Un proceso es isotérmico, o isotermo, cuando la temperatura permanece constante. Por ejemplo la fusión del hielo. Mientras el hielo se está licuando su temperatura permanece constante.
Hay una excepción: la energía interna de un gas perfecto depende solamente de la temperatura. En consecuencia, para un gas perfecto , y Q = W
La compresión o expansión de un gas ideal en contacto permanente con un termostato es un ejemplo de proceso isotermo, y puede llevarse a cabo colocando el gas en contacto térmico con otro sistema de capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas; este otro sistema se conoce como foco caliente. De esta manera, el calor se transfiere muy lentamente, permitiendo que el gas se expanda realizando trabajo.
Como la energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura y ésta permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado del foco es igual al trabajo realizado por el gas: Q = W.
Una curva isoterma es una línea que sobre un diagrama representa los valores sucesivos de las diversas variables de un sistema en un proceso isotermo. Las isotermas de un gas ideal en un diagrama P-V, llamado diagrama de Clapeyron, son hipérbolas equiláteras, cuya ecuación es P•V = constante.


PROCESO ISOBÁRICO
Un proceso isobárico es un proceso termodinámico que ocurre a presión constante. En él, el calor transferido a presión constante está relacionado con el resto de variables mediante:
Q=U+P*V
Donde:
Q = Calor transferido.
U = Energía Interna.
P= Presión.
V = Volumen.
En un diagrama P-V, un proceso isobárico aparece como una línea horizontal.
Si la presión no cambia durante un proceso, se dice que éste es isobárico. 
Un ejemplo de un proceso isobárico es la ebullición del agua en un recipiente abierto. Como el contenedor está abierto, el proceso se efectúa a presión atmosférica constante. En el punto de ebullición, la temperatura del agua no aumenta con la adición de calor, en lugar de esto, hay un cambio de fase de agua a vapor.



PROCESO ISOCÓRICO
Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o isovolumétrico es un proceso termodinámico en el cual el volumen permanece constante; ΔV = 0. Esto implica que el proceso no realiza trabajo presión-volumen, ya que éste se define como:
ΔW = PΔV,
Donde P es la presión (el trabajo es positivo, ya que es ejercido por el sistema).
Para un proceso isocórico: es decir, todo el calor que transfiramos al sistema quedará a su energía interna, U. Si la cantidad de gas permanece constante, entonces el incremento de energía será proporcional al incremento de temperatura,
Q = nCVΔT
Donde CV es el calor específico molar a volumen constante.
En un diagrama P-V, un proceso isocórico aparece como una línea vertical.
Este proceso se realiza a volumen constante, en consecuencia, el trabajo es cero.
Luego de la primera ley de la termodinámica se tiene que: ∆ U = Q Esto significa que en este tipo de proceso todo el calor suministrado a un sistema se usa para aumentar la energía interna del sistema.

En un recipiente de paredes gruesas que contiene un gas determinado, al que se le suministra calor, observamos que la temperatura y presión interna se elevan, pero el volumen se mantiene igual.
En un proceso que se efectúa a volumen constante sin que haya ningún desplazamiento, el trabajo hecho por el sistema es cero.
Es decir, en un proceso isocórico no hay trabajo realizando por el sistema. Y no se adiciona calor al sistema que ocasione un incremento de su energía.
Si un gas confinado en un cilindro provisto de un pistón, se calienta y se impide que se desplace el pistón, por ejemplo, sujetándolo mediante unos topes, se observan los siguientes cambios:
  • el volumen del gas permanecerá constante
  • la energía interna del gas aumentará, reflejándose en un incremento concomitante de la temperatura.
  • la presión del gas se incrementará.
PROCESO ADIABÁTICO
Del griego antiguo ἀδιαβατικός (adiabatikós), "impenetrable".
En termodinámica se designa como proceso adiabático a aquél en el cual el sistema (generalmente, un fluido que realiza un trabajo) no intercambia calor con su entorno.
El término adiabático hace referencia a elementos que impiden la transferencia de calor con el entorno. Una pared aislada se aproxima bastante a un límite adiabático.  Otro ejemplo es la temperatura adiabática de llama, que es la temperatura que podría alcanzar una llama si no hubiera pérdida de calor hacia el entorno. En climatización los procesos de humectación (aporte de vapor de agua) son adiabáticos, puesto que no hay transferencia de calor, a pesar que se consiga variar la temperatura del aire y su humedad relativa.
Paredes adiabáticas:
Los llamados aislantes térmicos a nivel comercial son excelentes ejemplos de materiales con esta propiedad (paredes adiabáticas), como la madera, el asbesto, entre otros aislantes.

PROCESOS DIATERMICO
Se refiere a que el sistema tiene un intercambio de energía con los alrededores, un ejemplo, nosotros, los seres humanos, somos sistemas diatérmicos, ya que estamos intercambiando energía con nuestro ambiente.

Paredes diatérmicas:
Son aquellas que permiten interacciones que modifiquen el grado relativo de calentamiento. Los metales son materiales que constituyen excelentes paredes diatérmicas.

BIBLIOGRAFIAS
TERMODINÁMICA
ISOTÉRMICO
ISOBÁRICO
ISOCÓRICO
ADIABÁTICO
DIATÉRMICO