Principios de la tecnología

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Principios de la tecnología por Mind Map: Principios de la tecnología

1. Gravedad

1.1. La intensidad del campo gravitatorio, aceleración de la gravedad o, simplemente, gravedad, es la fuerza gravitatoria específica que actúa sobre un cuerpo en el campo gravitatorio de otro; esto es, como la fuerza gravitatoria por unidad de masa del cuerpo que la experimenta. Se representa como \mathbf{g} y se expresa en newtons/kilogramo (N/kg) en el Sistema Internacional de Unidades. También podría interpretarse como la aceleración que sufriría un cuerpo en caída libre sobre otro. Esta interpretación parece más intuitiva y accesible en los cursos introductorios de Física; sin embargo no es correcta, a menos que consideremos un campo gravitatorio en abstracto (con lo que desaparece la intuición) o que el cuerpo tenga una masa despreciable en relación con la masa del que lo atrae, para poder despreciar la aceleración que adquiere este segundo cuerpo.

1.2. CARACTERÍSTICAS: Atrae los objetos hacia los demás La gravedad es la fuerza que atrae a diferentes objetos entre sí. Esencialmente, la gravedad (traducido de "gravitas" en latín, que significa "pesadez") es como un pegamento que mantiene todos los objetos en la Tierra, e incluso todos los objetos del universo juntos. Sin ella, estaríamos flotando en el espacio. Una respuesta del sitio web Blurtit lo expresa así: "La gravedad es el fenómeno en que todas las partículas o cuerpos masivos ejercen una fuerza de atracción sobre todas las demás partículas con masa en el universo entero". Afecta el peso de los objetos en diferentes planetas Cada elemento en el universo, incluyendo otros planetas, tiene gravedad. La fuerza gravitacional de cada planeta será diferente, basándose en la masa (y en cierta medida, el tamaño) del planeta. Con base en este principio, tu peso en cada planeta será diferente también. La gravedad de cada planeta se multiplica por la masa (o tu peso en el planeta Tierra) para encontrar tu peso en ese planeta particular. Por ejemplo, para encontrar tu peso en Mercurio si pesas 100 libras o 45 kilos (masa), tendrías que multiplicar ese número por la gravedad de Mercurio, que es 0,38, lo que daría un total de 38 libras (17 kilos). Afecta a la Luna El planeta en el que vivimos tiene un efecto en nuestra luna, que está suspendida en el universo debido a la gravedad de la Tierra. Dos fuerzas diferentes están en juego para mantener a la Luna en la órbita y la rotación de la Tierra: las fuerzas centrípetas y centrífugas. Estas dos fuerzas trabajan en conjunto y se equilibran perfectamente para asegurar que nuestra Luna se mantenga cerca sin acercarse demasiado. Afecta a la Tierra Debido a que la Luna y la Tierra están unidas por la gravedad, la gravedad de la Luna juega un papel importante en muchos de los patrones en la Tierra, sin embargo, debido a que se trata de una masa más pequeña, no tiene tanto efecto como el que la Tierra tiene sobre la Luna. Los patrones de marea son la conexión terrestre más importante con la atracción gravitacional de la Luna.

1.3. EJEMPLOS: La fuerza que tiene la cadera y la columna para sostener erguido el cuerpo humano se debe a ésta. Al levantar un objeto y lanzarlo hacia arriba irá disminuyendo su velocidad de subida hasta que comience a caer, esto se debe a la atracción que la Tierra ejerce sobre él. El dolor que deja en el hombro cargar una mochila pesada también se debe a ésta. La luna se encuentra girando alrededor de la Tierra gracias a la fuerza de gravedad que el planeta ejerce sobre ella.

2. Palancas

2.1. La palanca es una máquina simple que se emplea en una gran variedad de aplicaciones. Probablemente, incluso, las palancas sean uno de los primeros mecanismos ingeniados para multiplicar fuerzas. Es cosa de imaginarse el colocar una gran roca como puerta a una caverna o al revés, sacar grandes rocas para habilitar una caverna. Con una buena palanca es posible mover los más grandes pesos y también aquellos que por ser tan pequeños también representan dificultad para tratarlos.

2.2. CARACTERÍSTICAS: En la palanca de primer género, el Punto de apoyo se encuentra situado entre la Potencia y la Resistencia. Ejemplos de este tipo de palanca son el balancín, las tijeras, las tenazas, los alicates, o los remos. En el cuerpo humano se encuentran varios ejemplos de primer género, como el conjunto: triceps - codo - antebrazo y el brazo humano. Palanca de segundo género: En la palanca de segundo género, la Resistencia se encuentra entre el Punto de apoyo y la Potencia. Ejemplos de este tipo de palanca son la carretilla cascanueces. Palanca de tercer género: En la palanca de tercer género, la Potencia se encuentra entre el Punto de apoyo y la Resistencia. Ejemplos de este tipo de palanca son el brazo humano y el quitagrapas.

2.3. EJEMPLOS: En las palancas de primer género el punto de Apoyo está entre el Peso resistente y el lugar de aplicación de la Fuerza impulsora. En las palancas de segundo género el Peso resistente se encuentra entre el Apoyo y el lugar en el que aplicamos la Fuerza impulsora. En las palancas de tercer género la Fuerza impulsora se aplica entre el punto de Apoyo y el Peso resistente.

3. presión de aire

3.1. El aire está compuesto por diferentes partículas y éstas tienen una masa específica. El conjunto de todas ellas está envolviendo la Tierra, generando un peso sobre ella. Cuando estas partículas colisionan sobre una superficie generan una fuerza llamada presión. La presión del aire influye sobre el tiempo atmosférico, será diferente para los días soleados que para la lluvia, y ésta va cambiando con el paso de las horas. Por eso, podemos amanecer con un día soleado y acostarnos escuchando la lluvia. Hay medidores de presión. En el caso del tiempo atmosférico la presión se mide con un barómetro.

3.2. CARACTERÍSTICAS: Dentro de las aplicaciones industriales, los componentes que utilizan fluidos a presión van tomando una gran preponderancia y su aceptación se universaliza cada vez mas a medida que se van desarrollando nuevas aplicaciones. Es por esta razón que el aire comprimido se ha convertido en la segunda fuente de energía utilizada en la industria, después de la energía eléctrica, ahora otra gran fuente es el gas. Si se pregunta porqué el aire comprimido, la respuesta es por su velocidad y su rapidez de respuesta de trabajo. Su acción no es tan rápida como la eléctrica, pero si es notablemente más rápida que la hidráulica. Por otra parte podemos pensar que la energía neumática tiene como materia prima el aire atmosférico el cual se puede tomar en la cantidad necesaria, totalmente gratuito, para comprimirlo y transformarlo como fuente de energía. El aire atmosférico es un gas incoloro, insaboro e inoloro, compuesto por una mezcla de gases, que posee todos los elementos de la tabla periódica, y también vapor de agua. La presión atmosférica es entonces la fuerza que ejercen los once Kilómetros de estos gases atmosféricos, sobre el aire de la superficie terrestre.

3.3. EJEMPLOS:La presión en el agua: Es aquella que se calcula según el movimiento que tienen las moléculas de ésta en un cuerpo ajeno, por ejemplo, cuando nos sumergimos en una alberca profunda nuestros oídos se tapan y comenzamos a sentir la presión que el agua ejerce sobre nosotros. La presión de gas: Al igual que en el caso del agua, la presión del gas se mide por las partículas que colisionan en los recipientes donde se guardan. Cuando este recipiente se encuentra lleno con el gas, al abrirlo podemos percibir que un poco de éste se escapa, por la presión que lleva ejerciendo en el recipiente mientras estaba cerrado.

4. Aerodinámia

4.1. Es la rama de la mecánica de fluidos que se ocupa del movimiento del aire y otros fluidos gaseosos, y de las fuerzas que actúan sobre los cuerpos que se mueven en dichos fluidos. La presencia de un objeto en un fluido gaseoso modifica la repartición de presiones y velocidades de las partículas del fluido, originando fuerzas de sustentación y resistencia. La modificación de unos de los valores (presión o velocidad) modifica automáticamente en forma opuesta el otro.

4.2. CARACTERÍSTICAS. Modelando el campo del fluido es posible calcular, en casi todos los casos de manera aproximada, las fuerzas y los momentos que actúan sobre el cuerpo o cuerpos sumergidos en el campo fluido. La relación entre fuerzas sobre un cuerpo moviéndose en el seno de un fluido y las velocidades viene dada por los coeficientes aerodinámicos. Existen coeficientes que relacionan la velocidad con las fuerzas y coeficientes que relacionan la velocidad con el momento. Conceptual mente los más sencillos son los primeros, que dan la fuerza de sustentación {L}, la resistencia aerodinámica {D} y fuerza lateral {Y} en términos del cuadrado de la velocidad (V2), la densidad del fluido (ρ) y el área transversal (St)

4.3. EJEMPLOS: Cuando vas en bicicleta a velocidad, y bajas el cuerpo (como achicándose), aumenta la velocidad gracias a que el cuerpo en esa posición es más aerodinámico. -Cuando vas en auto a velocidad y sacas la mano por la ventana extendiendo la palma, sientes como el viento hace mucha fuerza contra tu mano, por lo que haciendo eso disminuye la aerodinámica del vehículo, y con ello, disminuye la velocidad.

5. Combustión

5.1. En toda combustión existe un elemento que arde (combustible) y otro que produce la combustión (comburente), generalmente el oxígeno en forma de O2 gaseoso. Los explosivos tienen oxígeno ligado químicamente, por lo que no necesitan el oxígeno del aire para realizar la combustión. Los tipos más frecuentes de combustible son las materias orgánicas que contienen carbono e hidrógeno (ver hidrocarburos). En una reacción completa todos los elementos que forman el combustible se oxidan completamente. Los productos que se forman son el dióxido de carbono (CO2) y el agua, el dióxido de azufre (SO2) (si el combustible contiene azufre) y pueden aparecer óxidos de nitrógeno (NOx), dependiendo de la temperatura, la cantidad de oxígeno en la reacción y, sobre todo de la presión.

5.2. CARACTERÍSTICAS:Es una reacción de óxido-reducción en la que el agente oxidante por lo general es el Oxígeno 2) Es una reacción altamente exotérmica (es decir, libera una gran cantidad de energía), Combustión completa Cuando una sustancia orgánica al reaccionar con el oxígeno el producto resultante es sólo CO2 (g) y H2O (l); esto es, la combustión completa se produce cuando el total del combustible reacciona con el oxígeno. La ecuación puede balancearse, los productos de ésta combustión son solamente CO2, H2O, O2 y N2.. La combustión se denomina completa o perfecta, cuando toda la parte combustible se ha oxidado al máximo, es decir, no quedan residuos de combustible sin quemar. La Fórmula de la combustión completa es C4H10 + 13 / 2xO2(produce)4CO2 + 5H2O

5.3. EJEMPLOS:la hornilla de tu cocina es un ejemplo. cuando queman las montañas cuando quemas un papel cuando prendes un mechero cuando creman un cadaver cuando se quema un auto Llamas premezcladas: el combustible y el comburente fluyen mezcladas para encenderse en el momento de la combustión. Ej: el acetileno y el oxígeno en el soplete usado en soldadura autógena. Llamas autónomas: son aquellas en que el oxígeno necesario para la combustión lo genera la descomposición de la misma molécula del combustible. E: ignición de la nitrocelula. Llamas por difusión: son las obtenidas por gases y vapores que se queman a medida que ingresa aire, llevando la proporción de la mezcla a valores que estén dentro de la franja donde puede producirse la combustión.

6. Magnetismo

6.1. El magnetismo o energía magnética es un fenómeno físico por el cual los objetos ejercen fuerzas de atracción o repulsión sobre otros materiales. Hay algunos materiales conocidos que han presentado propiedades magnéticas detectables fácilmente como el níquel, hierro, cobalto y sus aleaciones que comúnmente se llaman imanes. Sin embargo todos los materiales son influidos, de mayor o menor forma, por la presencia de un campo magnético.El magnetismo también tiene otras manifestaciones en física, particularmente como uno de los 2 componentes de la radiación electromagnética, como por ejemplo, la luz

6.2. CARACTERÍSTICAS: Todos los imanes tienen una polaridad en sus extremos, que reciben el nombre de “Norte” y “Sur”(N y S) donde se concentra la fuerza del imán. El extremo Norte de un imán se determina sospendiendo un imán en un cordel para que apunte al Norte magnético. Esto se debe a que la tierra tiene un campo magnético pues tiene una rotación del mismo modo que los electrones.

6.3. EJEMPLO: 1. La brújula. 2. Cuando se frota un trozo de vidrio o acrílico con un paño este atrae pequeños trozos de papel debido a la carga electrostática que adquiere. 3. Cuando una persona toca u trozo de metal y siente una pequeña descarga eléctrica se debe a que la persona adquirió una carga electrostática.

7. Electromagnetismo

7.1. El electromagnetismo es una rama de la física que estudia y unifica los fenómenos eléctricos y magnéticos en una sola teoría, cuyos fundamentos fueron sentados por Michael Faraday y formulados por primera vez de modo completo por James Clerk Maxwell. El electromagnetismo es una teoría de campos; es decir, las explicaciones y predicciones que provee se basan en magnitudes físicas vectoriales o tensoriales dependientes de la posición en el espacio y del tiempo. El electromagnetismo describe los fenómenos físicos macroscópicos en los cuales intervienen cargas eléctricas en reposo y en movimiento, usando para ello campos eléctricos y magnéticos y sus efectos sobre las sustancias sólidas, líquidas y gaseosas. Por ser una teoría macroscópica, es decir, aplicable sólo a un número muy grande de partículas y a distancias grandes respecto de las dimensiones de éstas, el electromagnetismo no describe los fenómenos atómicos y moleculares, para los que es necesario usar la mecánica cuántica.

7.2. CARACTERÍSTICAS: Aunque hay una estrecha relación entre la electricidad y el magnetismo, ambas fuerzas son totalmente diferentes. Para que interactúen debe de haber un movimiento en alguna de ellas. Se sabe que el elctrón tiene una carga electrostática que aplica una fuerza hacia el centro del elctrón, y también se sabe que los electrones tienen un campo magnético a su alrededor debido a su rotación orbital. En el momento en que se encuentren van a formar un campo electromagnético por ser perpendiculares entre sí. Los únicos materiales magnéticos naturalmente son el Hierro, Níquel y Cobalto

7.3. EJEMPLOS: Todo motor eléctrico tiene polos magnéticos, (fijos o inducidos). a algunos procesos químicos se les aplica magnetismo mediante su elaboración. Sonido, bocinas y micrófonos, sin importar su tamaño o potencia.

8. Reflexion

8.1. La reflexión es el cambio de dirección de una onda, que al entrar en contacto con la superficie de separación entre dos medios cambiantes, regresa al punto donde se originó.La reflexión de una onda es el rebote que experimenta cuando llega a un obstáculo grande, como una pared. Aunque el obstáculo absorba parte de la energía recibida (incluso vibrando si entra en resonancia) se produce también reflexión en la que se transmite de vuelta parte de la energía a las partículas del medio incidente.

8.2. CARACTERÍSTICA: la reflexion es el cambio de direccion de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separacion entre dos medios de tal forma que regresa al medio inicial ejemplos comunes son la reflexion de la luz, el sonido y las ondas en el agua criteriamente

8.3. EJEMPLO: Como ejemplo de reflexión, podemos citar las ondas producidas en el agua al arrojar una piedra; al caer dicho objeto, las ondas se expanden y al chocar con otras ondas o piedras, se produce una reacción inversa. Otro ejemplo es el reflejo de los espejos, en donde la imagen es producto de la reflexión de la luz, la cual nos permite observar nuestra imagen.

9. Refracción

9.1. La refracción, es una modificación de la dirección de una onda cuando ésta pasa de un medio a otro. Para que este cambio se produzca, la onda debe incidir en sentido oblicuo sobre la superficie que separa ambos medios y estos deben contar con diferentes índices de refracción. Se conoce como índice de refracción a la razón existente entre las velocidades de propagación de una onda en el vacío y en otro medio X. El cambio en la dirección, por otra parte, puede explicarse a través de la llamada ley de Snell que, a su vez, deriva del principio de Fermat.

9.2. CARACTERÍSTICAS: la refraccion es el cambio de direccion que experimenta una onda al pasar de un medio material a otro solo se produce si la onda incide oblicuamente sobre la superficie de separacion de los dos medios y si estos tienen indices de refraccion distintos la refraccion se origina en el cambio de velocidad de propagacion de la onda un ejemplo de este fenomeno se ve cuando se sumerge un lapiz en un vaso con agua el lapiz parece quebrado tambien se produce refraccion cuando la luz atraviesa capas de aire a distinta temperatura de la que depende el indice de refraccion los espejismos son producidos por un caso extremo de refraccion aunque el fenomeno de la refraccion se observa frecuentemente en ondas electromagneticas como la luz el concepto es aplicable a cualquier tipo de onda

9.3. EJEMPLO: Cuando metes un varilla dentro de un estanque, da la impresión que la varilla esta doblada en el punto que entra al agua. En un río la posición del pez no es la que vemos, puesto que la luz al entrar al agua se refracta en el punto de frontera del agua con el aire. La posición de una estrella no es la que vemos, puesto que la luz de la estrella al pasar de vacío a la atmósfera de la tierra que es otro medio, se refracta.