Mis notas sobre Ingeniería Civil.

Desde hace tanto que tenía la idea de compartir mis notas sobre ingeniería civil y finalmente pude organizar absolutamente todo lo que quiero hacer y comenzar.

En medio del semestre siempre intento aprender en contra del tiempo, pensando en las evaluaciones más que en el acto mismo de entender las cosas. Y con esa mentalidad, me he ido haciendo una torre de papeles que tenía la idea de “repasar después” para ir llenando los huecos que las prisas dejan.

Es hasta hoy que me he armado de paciencia para detenerme en mis actividades de vacaciones de invierno y me he puesto a revisar esa torre de papeles de material académico de Ingeniería Civil.

La idea de compartir mis notas de Ingeniería Civil nace de que el conocimiento que se va adquiriendo, si bien es entendido, no siempre está a la mano. No sé si a ti te pasa, pero a mí sí. Si no uso algo, mi cerebro lo optimiza y lo deja allá guardado. No es que lo olvide, es simplemente que es algo inutilizado que quita espacio a lo que es usado todos los días. Cuando lo necesito y como ya lo entendí una vez en el pasado, es fácil regresar puesto que solo tengo que refrescar y practicar.

Pero ¿dónde regreso? A los libros, a los apuntes, a los catedráticos. Y eso era un pequeño problema. Cuando sabía que tenía que repasar algo era de ir a mi torre, buscar cuadernos o ir a consultas.

Es por este ir y venir que pensé que sería una linda idea tener el material que entendí, con las frases que yo marqué o escribí en mi blog, al alcance de una búsqueda simple en mi página. No solo me sirve a mí para futuras referencias, sino que me sirve a mí en el presente para refrescar, entender y profundizar en algunas cosas, terminar de entender otras y también esperaría que te sirviera a ti, por si quieres saber un poco más de mi carrera o por si quieres estudiar lo mismo.

Sin dejar de mencionar que libero un poco de espacio en mi casita deshaciéndome de la ya muy mencionada torre de papel.

En estos días he estado escribiendo y repasando algunas cosas. La experiencia es increíble. Puesto que mi único objetivo es poner mis notas en público y revisar los papeles, puedo poner un poco más de atención a la información que estoy repasando y termino de entender algunos temas en particular. Pero lo que más me sorprende es darme cuenta el trabajo tan hermoso que la Universidad se ha encargado de hacer para entretejer todos los temas en distintas materias.

Cuando el objetivo no es correr en contra del tiempo para lograr una calificación satisfactoria, la experiencia de repasar es agradable.

Sé que son mis vacaciones y sé que no estoy obligada a estudiar pero bajo estas circunstancias, no se siente como trabajo y no se siente cansado. Por lo único que siento cansado es porque no puedo dejar de desvelarme y me gustaría trabajar cuando el sol está en lo más alto. Pero el acto puro de repasar, leer, seleccionar, digitar y limpiar no se me hace cansado.

Publicar mis notas sobre Ingeniería Civil es una tarea titánica puesto que son mis apuntes de años, material interminable y el que me falta aprender y estudiar en los próximos años. Sin embargo, tengo la inquebrantable esperanza de dedicarme a la Ingeniería Civil por el resto de mi vida, así que estoy segura que no importa cuánto me tarde en publicarlo, sé que me estoy haciendo un favor a mí misma al tenerlo accesible.

La idea es tenerlo todo publicado bajo una misma categoría en mi blog: Ingeniería Civil. Pero también existen algunas etiquetas que clasifican algunas notas por materia. Y algunos temas forman parte de varias materias, por lo que si revisas las notas por materias, encontrarás que has leído el mismo artículo dos veces. O tres. Depende de la materia (Física 2 y Sólidos 2 tienen varios temas en común, por ejemplo).

Mi carrera tiene 47 materias en el plan actual. De las cuales llevo ganadas 22. De esas 22 es que puedes esperar algunas notas hasta el día de hoy.

Estas materias son: Métodos Experimentales, Matemática 1, Comunicación Espacial Gráfica 1, Psicología Social, Física 1, Matemática 2, Comunicación Espacial Gráfica 2, Química Técnica, Historia Social y Económica de El Salvador y Centroamérica, Física 2, Mecánica de los Sólidos 1, Matemática 3, Probabilidad y Estadística, Introducción a la Informática, Física 3, Mecánica de los Sólidos 2, Matemática 4, Ingeniería Económica, Manejo de Software para Microcomputadoras, Geología Aplicada, Topografía 1, Fundamentos de Economía, Topografía 2.

Solo las que están subrayadas tienen menú directo a notas exclusivas de esa materia. Las materias que no están subrayadas, todavía no están disponibles en mi blog. Pero espéralas próximamente. Iré anexando más en el futuro. Me lo estoy tomando con calma. Quiero repasar y aprender bonito y bien.

Espero que mis notas de Ingeniería Civil te sirvan tanto como tengo certeza que me seguirán sirviendo a mí.

Y si tienes la oportunidad de repasar tus cosas, notas, libros, cuadernos, papeles, obras, novelas, a tu paso y a tu tiempo, date la oportunidad de hacerlo. Te vas a dar cuenta que es una experiencia totalmente diferente.

¡Feliz 2019!

Introduce tu dirección de correo electrónico para seguir este Blog y recibir las notificaciones de las nuevas publicaciones en tu buzón de correo electrónico.

b47upSHFqv1HFYnCXzplL6tw3ouW6xLm0iVIIg78gvwzyID1ZjEL_LXOOG7cEBmkPmcoU_6Z7MshK7joBUu4y0k6PIilKeC1ngHTf5vQh1x_ZtHbtuTbzEu-Asj0DYj3peeXEkKQ

Katherine Montero.

Twitter: /Queith

G+: +KatherineMontero

Instagram: /Queith

Blog: Queith

Tumblr: Queith

Emails: /Queith

Store: /Katherine

Correos: /Queith

YouTube: /KathMontero

Facebook: /QueithM

OELGb4QZTbZzZVsjSeEqo3-UlXjmlfMJ9hnPXoMDqFdZGb5xLuxwqCQCQPUIkfr7AU-5cvZ6242vE9asS_BWJl4lLS11W7XV3tDWkB0XSX752bppMHt1L44c6GixWPCI7AQgqm0-

Anuncios

Ciencia y tecnología.

CIENCIA.
Orígenes de la ciencia y definición.
La palabra ciencia proviene del latín scientia que significa conocimiento. Ciencia es una forma superior de conocimiento humano, un sistema de conocimientos en desarrollo acerca de los fenómenos del mundo externo y que se obtienen por medio de métodos cognoscitivos. Los métodos cognoscitivos comprenden observaciones, razonamientos y pruebas metódicamente organizadas.

La ciencia tiene sus orígenes en civilizaciones antiguas: babilonia, china, egipcia y griega. En las culturas precolombinas también se manejaron conocimientos científicos, como el calendario azteca.

Actualidad.
La historia reciente de la ciencia está marcada por el continuo refinado del conocimiento adquirido y el desarrollo tecnológico, acelerado desde la aparición del método científico.

Si bien las revoluciones científicas de principios del siglo XX estuvieron ligadas al campo de la física a través del desarrollo de la mecánica cuántica y la relatividad general, en el siglo XXI la ciencia se enfrenta a la revolución biotecnológica. El desarrollo moderno de la ciencia avanza en paralelo con el desarrollo tecnológico, impulsándose ambos campos mutuamente.

Definición de ciencia.
Tamayo y Tamayo sostiene que la ciencia es un conjunto de conocimientos racionales, ciertos y probables, obtenidos metódicamente, sistematizados y verificables, que hacen referencia a objetos de una misma naturaleza.

Mario Bunge opina que es un creciente cuerpo de ideas que se caracteriza como conocimiento racional, sistemático, exacto, verificable y falible.

Eli de Gortari sostiene que es una explicación racional y objetiva del universo.

La ciencia avanza solamente a través de la investigación científica.

La ciencia es una actividad eminentemente social: se aplica al mejoramiento de nuestro medio natural y artificial, a la invención y manufactura de bienes materiales y culturales, contribuye al desarrollo tecnológico.

Se entenderá particularmente por ciencia a un sistema de conocimientos demostrados que proceden de un método, que el ser humano utiliza para describir y explicar los fenómenos que observa de acuerdo a leyes y principios científicos.

Fenómeno es toda modificación que ocurre en la naturaleza.

CARACTERÍSTICAS DE LA CIENCIA.

  1. Es fáctica: parte de los hechos, intenta describir los hechos tales como son. Los enunciados fácticos son "datos empíricos" que son materia prima para elaboración de teorías.
  2. Trasciende a los hechos: descarga, produce nuevos y los explica. Selecciona los relevantes, los reproduce, controla y descubre cosas nuevas.
  3. Es analítica.
  4. Es especializada: aborda problemas específicos.
  5. Es clara y precisa: para problemas distintos, resultados claros. Mide y registra los fenómenos.

OBJETO DE ESTUDIO DE LA CIENCIA.

  • Biología: vida animal y vegetal.
  • Física: cuerpos, leyes y propiedades.
  • Matemática: razonamiento deductivo, propiedades de los seres abstractos y relaciones.
  • Química: composición interna y propiedades de los cuerpos simples y sus transformaciones, combinaciones y acciones recíprocas.

La teoría tiene leyes, principios, conceptos, terminología que explican e investigan fenómenos de su especialidad.

Pensamiento empírico y pensamiento científico: características.
Pensamiento empírico: actividad intelectual que se da en la mayoría de personas, de manera habitual y que no pretende llegar a explicaciones profundas. Es el saber vulgar, sentido común, pensamiento ordinario, pensamiento no científico, conocimiento ordinario, pensamiento cotidiano.

Pensamiento científico: actividad intelectual que busca explicaciones profundas de amplio alcance objetivo.

La ciencia crece a partir del conocimiento común y la rebasa con su crecimiento; la investigación científica empieza con la experiencia y el conocimiento ordinario deja de resolver problemas.

La diferencia fundamental entre los dos tipos de pensamiento consiste en el tipo de explicación que presentan.

El sentido común ofrece explicaciones sin demostraciones críticas. Si se ofrecen explicaciones y evidencia táctica, es hecho generador de ciencia. La organización y clasificación de los acontecimientos, principios explicativos, estructuras definidas y abarcando fenómenos, es la finalidad de la ciencia.

Dar una explicación es investigar las causas de por qué es así y no de otra manera, en términos de leyes y principios.

Características del pensamiento científico.

  1. Objetividad. Concordancia o adaptación a su objeto. Adecuación a la realidad, validez independiente de intereses. Imparcialidad. Solo ha de interesar que los hechos existan y aceptarse. La objetividad que se obtiene con el pensamiento cotidiano es limitada porque se encuentra atada a la percepción y a lo práctico. El pensamiento científico es objetivo porque se investigan los hechos tal como son en la naturaleza.
  2. Racionalidad. Razón es el fundamento o explicación de algo. Existe la racionalidad cuando está integrado de principios y leyes científicas. La racionalidad asocia conceptos, leyes lógicas y genera conceptos nuevos y descubrimientos. La racionalidad ordena conceptos en teorías.
  3. Sistematicidad. Un sistema es una serie de elementos relacionados entre sí armónicamente. Los conocimientos científicos siempre están inmersos en un conjunto, guardan relación, tienen significado, orden y jerarquía.

El pensamiento científico explica la realidad.

La realidad primero debe ser entendida y posteriormente transformada.

El pensamiento científico puede aplicarse porque es productivo.

La explicación de la realidad que ofrece el pensamiento científico colma la curiosidad innata del ser humano.

El científico busca algo más que un mero registro de fenómenos, intenta comprenderlos. Formula leyes generales que revelen esquemas de manifestaciones y relaciones sistemáticas entre ellas. El científico se empeña en la búsqueda de leyes naturales, conforme se producen los acontecimientos particulares y principios fundamentales.

Explicación de la ciencia física:

  1. Realidad: Cuerpos sólidos, líquidos y fuerzas de presión.
  1. Objeto: Agua y fuerzas.
  2. Problema: comportamiento de un cuerpo sólido en contacto con líquidos.

Explicación: Principio de Arquímedes.

  1. Observaciones experimentales muestran que un corcho abandonado en el agua tiende hacia la superficie.
  2. Conclusión: Todo cuerpo sumergido en un líquido en equilibrio experimenta una fuerza llamada empuje que es:
  1. Vertical.
  2. Dirigido de abajo hacia arriba.
  3. Aplicado en el centro de flotación del cuerpo sumergido.
  4. Igual al peso del líquido desalojado.

Predicción: Del teorema de Arquímedes se deduce que cuando un cuerpo flota, su peso está equilibrado por el empuje que experimenta la parte sumergida. Esta predicción permitió la construcción de los submarinos, buques de guerra cerrados por completos, etc. Conocimiento empírico y científico. Características.

El conocimiento empírico es el conocimiento basado en la experiencia y percepción, dice lo que existe y sus características. Es el conocimiento obtenido a través de la experiencia práctica. Se compone de datos aislados, en la observación y la experiencia, carece de organización sistemática.

Es lo que sabemos.

El empirismo es todo conocimiento de la Naturaleza a posteriori. Se le llama también vulgar o popular y se obtiene por azar. Es metódico y asistemático. Es indispensable para el comportamiento diario.

El conocimiento vulgar es práctico. Su fuente principal son los sentidos.

El conocimiento empírico es:

  1. Particular: no puede garantizar que se cumpla siempre.
  2. Contingente.

Ciencia es el conjunto de conocimientos sobre el mundo y la actividad humana destinada a conseguirlos.

El título de ciencia solo se aplica únicamente a los saberes obtenidos mediante una metodología, el método científico y que cumple determinadas características.

Principales características del conocimiento científico (Mario Bunge).

  1. Fáctico. Parte de los hechos en la realidad, los acepta y frecuentemente vuelve a ellos para confirmar sus afirmaciones.
  2. Trascendente. Va más allá de los hechos y apariencias.
  3. Analítico. Clasifica las ciencias, desintegra sus objetos de estudio para conocerlos con mayor profundidad. Descompone y recompone.
  4. Claro y preciso.
  5. Simbólico. Crea su propio lenguaje artificial. Hg, +, <, E.
  6. Comunicable. Se ofrece a todo aquel cuya cultura le permita entenderlo. La ciencia informa, el arte expresa y las órdenes imperan. El pensamiento científico comunica datos y reflexiones.
  7. Verificable. Se somete a prueba y la verificación se obtiene con observación y experimentación.
  8. Metódico. Planea, persigue y obtiene. Procede obteniendo conclusiones particulares o generales y dispone procedimientos como deducción, inducción y analogía.
  9. Explicativo. Dotado de razón para resolver por cuenta propia. Investiga causas, busca explicaciones de por qué, leyes y principios.
  10. Predictivo. Explica el comportamiento de hechos para el presente, pasado y futuro. La predicción sirve para modificar los acontecimientos en beneficio de la sociedad, la técnica procura la comodidad del ser humano.
  11. Abierto. Los objetos de la ciencia, conceptos, métodos y técnicas no son definitivos, se encuentran en constante cambio. Es capaz de progresar.
  12. Útil.

Técnica es ciencia aplicada.

Clasificación de las ciencias.
Por objeto de estudio, método, afinidad, complejidad y dependencia.

La clasificación tiende a buscar los vínculos o relaciones existentes entre diferentes disciplinas o formas de conocimiento.

La clasificación o división acertada implica la presencia del objeto propio de cada ciencia y relaciones con otras áreas afines, método o requerimiento de cada ciencia para enfrentar su objeto u propósitos.

Las clasificaciones de uso común son las de Bunge, Kedrov y Spirking, Tillic, Messer.

Clasificación de las ciencias por Mario Bunge.
Bunge parte del objeto de estudio de cada ciencia, presenta las formales y tácticas según traten las relaciones lógicas o hechos de la realidad.

La Ciencia contiene a las ciencias factuales (hechos) y a las formales (símbolos, razonamiento, lenguaje, lógica).

Las ciencias formales incluyen la lógica y matemática.
Las ciencias factuales incluyen las naturales y culturales.
Las ciencias naturales incluyen la física, química, biología y psicología individual.
Las ciencias culturales incluyen la psicología social, sociología, economía, ciencias políticas, historia material, historia de las ideas.

Clasificación de las ciencias por Kedrov y Spirking.
Kedrov y Spirkin clasifican la ciencia por su objeto de estudio pero con mayor amplitud.

Las ciencias filosóficas incluyen la dialéctica y la lógica.
Las ciencias matemáticas incluyen la matemática práctica (cibernética) y la lógica matemática.
Las ciencias naturales y técnicas incluyen la mecánica (mecánica aplicada astronáutica), astronomía, astrofísica, física y física técnica, físicoquímica, química física, química (y ciencias químico-tecnológicas, incluyendo metalurgia y minería), geoquímica, geología, geografía, bioquímica, biología (y ciencias agropecuarias), fisiología, antropología (y ciencias médicas).
Las ciencias sociales incluyen historia, arqueología, etnografía, geografía económica, estadística económico-social, política, economía, jurisprudencia lingüística, psicología (y ciencias pedagógicas).

CIENCIA Y TECNOLOGÍA.
La finalidad del científico es generar conocimiento de todo lo que ocurre en la naturaleza (conocimiento científico).

Tecnología. Definiciones.
Tecnología viene de terne (TEXVN, "arte, técnica u oficio") y logos (LOYOÇ, "conjunto de saberes").

Conjunto de conocimientos de un oficio mecánico o arte industrial.
Tratado de los términos técnicos.
Lenguaje propio de una ciencia o arte.
Conjunto de los instrumentos y procedimientos industriales.
Conjunto de teorías y de técnicas que permiten el aprovechamiento práctico del conocimiento científico.

Incluye fenómenos, herramientas, instrumentos, máquinas, organizaciones, métodos, técnicas, sistemas, dispositivos, artefactos, armas, actividades técnicas, habilidades, procedimientos, rutinas.

La función central de las ciencias es caracterizar bien la realidad, describir y categorizar los fenómenos, explicarlos con leyes o principios lo más simples posibles y predecirlos.

La tecnología es el conjunto ordenado de conocimientos y procesos cuyo objetivo es la producción de bienes y servicios, apoyándose en la técnica, ciencia, aspectos económicos, sociales y culturales.

La relación ciencia – tecnología es una simbiosis porque los avances científicos permiten diseñar instrumentos sensibles con los que es posible investigar fenómenos antes inaccesibles. Cuando estos fenómenos logran explicarse, se tienen nuevos conocimientos que permitirán el diseño de instrumentos más sensibles y así sucesivamente.

Diferencia entre ciencia y tecnología.
Ciencia:

  • Orientada al conocimiento.
  • Parte de la búsqueda del conocimiento.
  • Soluciona interrogantes.
  • Inquisidora.
  • Nuevos conocimientos como producto del análisis.

Tecnología:

  • Orientada a las necesidades.
  • Parte de la utilidad.
  • Soluciona problemas prácticos.
  • Constructiva.
  • Nuevo objeto tecnológico como producto de la síntesis.

INCIDENCIA DE LA CIENCIA Y LA TECNOLOGÍA EN EL DESARROLLO DE UN PAÍS.

Las tecnologías son usadas para satisfacer necesidades esenciales, obtener placeres corporales y estéticos y como medios para satisfacer deseos.

Los juicios éticos no se aplican a las tecnologías sino al uso que hacemos de ellas.

Economía y tecnologías.
Las tecnologías actualmente son parte imprescindible de los procesos económicos, de la producción e intercambio de cualquier tipo de bienes y servicios. Para los productores de bienes y los prestadores de servicios, las tecnologías son el medio indispensable para obtener renta. Para los consumidores, las tecnologías les permiten obtener mejores bienes y servicios, usualmente más baratos que los equivalentes del pasado.

Para los trabajadores, las tecnologías disminuyen los puestos de trabajo al reemplazarlos crecientemente con máquinas.

Los cambios científicos-tecnológicos determinan que las universidades transformen sus misiones y objetivos para preparar, rectificar y formar los recursos humano que exige la reestructuración económica y lograr la capacitación para investigación, desarrollo, aplicación y transferencia de tecnologías.

Recursos naturales.
Un país con grandes recursos naturales será pobre si no tiene las tecnologías para su ventajosa explotación, se requiere tecnologías de infraestructura y servicios esenciales.

Un país con grandes recursos naturales bien explotados tendrá una población pobre si la distribución de ingresos no permite un acceso adecuado a las tecnologías imprescindibles para la satisfacción de sus necesidades básicas.

El único bien de cambio es el trabajo.

La disponibilidad de trabajo, condicionada por las tecnologías, es hoy una necesidad humana.

La desaparición y creación de puestos de trabajo.
La tendencia histórica es la disminución de los puestos de trabajo en los sectores económicos primarios (agricultura, ganadería, pesca, silvicultura) y secundarios (minería, industria, energía y construcción) y su aumento en los terciarios (transporte, comunicaciones, servicios, comercio, turismo, educación, finanzas, administración, sanidad).

Las preguntas para identificar los impactos de cada actividad tecnológica tanto sobre las personas como sobre su cultura, sociedad y medio ambiente:

  1. Impacto práctico: ¿para qué sirve? ¿qué permite hacer que sin ella sería imposible?
  2. Impacto simbólico: ¿qué simboliza o representa? ¿qué connota?
  3. Impacto tecnológico: ¿qué objetos o saberes técnicos preexistentes lo hacen posible? ¿qué reemplaza o deja obsoleto? ¿qué disminuye o hace menos probable? ¿qué recupera o revaloriza? ¿qué obstáculos al desarrollo de otras tecnologías elimina?
  4. Impacto ambiental: ¿el uso de qué recursos aumenta, disminuye o reemplaza? ¿qué residuos o emanaciones produce? ¿qué efectos tiene sobre la vida animal y vegetal?
  5. Impacto ético: ¿qué necesidad humana básica permite satisfacer mejor? ¿qué deseos genera o potencia? ¿qué daños reversibles o irreversibles causa? ¿qué alternativas más beneficiosas existen?
  6. Impacto epistemológico: ¿qué conocimientos previos cuestiona? ¿qué nuevos campos de conocimiento abre o potencia?

Medio ambiente y tecnologías.

La principal finalidad de las tecnologías es transformar el entorno humano para adaptarlo mejor a las necesidades y deseos humanos.

El principal ejemplo de transformación del medio ambiente natural son las ciudades. La tendencia es la urbanización total del planeta. Las ciudades proveen mayor cantidad de servicios esenciales, trabajo, comercios, seguridad personal, diversiones, salud y educación.

Si la extracción o contaminación excede la reposición o regeneración, las consecuencias son muy graves. Ejemplos:

  1. Deforestación.
  2. Contaminación de suelos, aguas y atmósfera.
  3. Calentamiento global.
  4. Reducción de capa de ozono.
  5. Lluvias ácidas.
  6. Extinción de especies animales y vegetales.
  7. Desertificación.

Se pueden mitigar los efectos que las tecnologías producen sobre el medio ambiente estudiando los impactos ambientales que tendrá una obra antes de su ejecución.

Para eliminar los impactos ambientales negativos no debe tomarse más de lo que se es capaz de reponer.

El concepto de desarrollo sustentable tiene metas modestas para un impacto ambiental nulo. Su expectativa es satisfacer las necesidades básicas de generaciones presentes sin afectar a las generaciones futuras de hacer lo propio.

Ética y tecnologías.
Cuando el lucro es la finalidad principal de actividades tecnológicas, se considera a las personas como mercaderías.

Cuando hay seres vivos involucrados, la experimentación tecnológica tiene restricciones éticas inexistentes para la materia inanimada.

Las consideraciones morales rara vez se toman en cuenta para las tecnologías militares y, aunque hayan acuerdos, estos son frecuentemente violados por los países con argumentos de supervivencia y seguridad.

Tecnologías apropiadas.
La tecnología apropiada tiene efectos beneficiosos sobre las personas y el medio ambiente. Las principales características de una tecnología para que sea social y ambientalmente apropiada, son:

  1. No causar daño previsible a las personas ni daño innecesario a las restantes formas de vida (animales y plantas).
  2. No comprometer el patrimonio natural de las futuras generaciones.
  3. Mejorar las condiciones básicas de vida de personas, independientemente de su poder adquisitivo.
  4. No ser coercitiva y respetar los derechos y posibilidades de elección de usuarios voluntarios y sujetos involuntarios.
  5. No tener efectos generalizados irreversibles.
  6. Inversiones de gobiernos en tecnologías debe priorizar la satisfacción de necesidades humanas básicas de alimentación, vestimenta, vivienda, salud, educación, seguridad personal, participación social, trabajo y transporte.

Las tecnologías apropiadas y las tecnologías de punta son diferentes. La tecnología de punta es un término publicitario que enfatiza la innovación. Las tecnologías apropiadas usan saberes de cultura (artesanales) y materias primas. Las tecnologías intermedias designan las tecnologías que comparten características de las apropiadas y de las industriales.

Ejemplos de tecnologías apropiadas.

  1. Bioconstrucción o construcción de viviendas con materiales locales con diseños sencillos que garanticen la estabilidad de la construcción, higiene de las instalaciones, protección del clima y bajo costo de mantenimiento.
  2. Letrina abonera seca es una tecnología apropiada para ambientes donde el agua es escasa.
  3. La turbo cocina ayuda a superar las reducciones de emisiones de CO2, disminuir la deforestación y emisiones de gases de efecto invernadero y es capaz de reducir en un 95% el uso de leña.

Ingeniería.

Orígenes y desarrollo.
Los expertos crean dispositivos y obras. Esos primitivos ingenieros crearon armas, fortificaciones, caminos, puentes, barcos, obras y artefactos. Inician en la época de los antiguos imperios y aún pueden notarse sus obras en calzadas, acueductos y obras de defensa construidas por los romanos.

Los expertos fueron los predecesores del ingeniero. La diferencia entre aquellos antiguos ingenieros y los de hoy es el conocimiento en que se basan sus obras.

Los primitivos ingenieros diseñaban sobre la base de un conocimiento práctico o empírico, el sentido común, experimentación e inventiva personal.

Ingeniería actual.
El conocimiento científico y su inmensa acumulación de información nos ha provisto de conocimiento en estructura de la materia, fenómenos electromagnéticos, elementos químicos y sus relaciones, leyes del movimiento, transmisión de energía, etc.

En el siglo XIX la potencialidad creciente de conocimientos científicos ayuda a la resolución de problemas prácticos de la humanidad. Se inicia el empleo de principios científicos para la resolución de problemas, la ingeniería antigua evoluciona.

Los ingenieros existían mucho antes de los conocimientos científicos, eran los expertos de la sociedad y creaban complejas obras como: aparatos, máquinas, construcciones y procesos. Ahora, con el amplio conocimiento humano, se produjo un significativo cambio en este campo. La Ingeniería resuelve los mismos tipos de problemas pero la ciencia se utiliza ahora en la resolución de tales problemas.

La inventiva, el criterio experimentado y los conocimientos empíricos ayudan a solucionar los problemas de ingeniería.

Hay un paralelismo entre la evolución de la ingeniería y la medicina.

Los médicos y los ingenieros son especialistas en resolución de problemas: sus orígenes se encuentran en las profundidades de la historia, aplican conocimientos científicos, tienen un trabajo que realizar y llegarán a la solución de un problema usando la experimentación, el sentido común, ingenio y otros medios si es que los conocimientos de la época no cubren la situación presente. El ingeniero existe para resolver problema y utiliza los conocimientos científicos disponibles.

Diferencia entre ciencia e ingeniería.
Difieren en procesos básicos (investigación versus diseño), objetivos de interés y producto final primario (conocimiento versus obras y aparatos físicos).

La ciencia es un cuerpo de conocimientos acumulado de la naturaleza. Los científicos mejoran y amplían tal conocimiento. El objetivo primario es el conocimiento.

El producto final de un ingeniero es un dispositivo físico, una estructura o proceso.

El ingeniero desarrolla estos artefactos mediante el proceso creativo llamado diseño (la actividad principal del científico es la investigación). Los intereses primarios del ingeniero son la factibilidad económica, la seguridad para la vida humana, la aceptación del público y la manufacturabilidad de sus obras. Los intereses primordiales de un hombre de ciencia son la validez de sus teorías, reproducibilidad de sus experimentos y adecuación de métodos para observar fenómenos naturales.

La diferenciación está en lo que para una es el objetivo primordial para otra es el medio para llegar a un fin. Los ingenieros investigan con objeto de resolver un problema. La meta es el desarrollo de un proceso económico de transformación.

La ingeniería es el resultado de dos desarrollos históricos que en mediados del siglo XIX no estaban esencialmente relacionados. La evolución en las épocas, de especialista como experto de la sociedad para la creación de complicados dispositivos, estructuras, máquinas y obras. Y el otro desarrollo es el acelerado crecimiento de los conocimientos científicos.

La ingeniería moderna comprende más ciencia y menos arte.

Definición.
Aunque una definición absoluta no es posible porque estos conocimientos están siempre cambiando según el desarrollo de la ciencia, hoy la ingeniería es la profesión que aplica conocimientos y experiencias para diseñar, modelar y aplicar técnicas que resuelvan problemas que afectan a la humanidad.

El conocimiento de las matemáticas y ciencias naturales, obtenido con estudio, experiencia y práctica, se aplica con juicio para desarrollar formas económicas de utilizar los materiales y fuerzas de la naturaleza para el beneficio de la humanidad y ambiente.

La transformación de idea en realidad nació como campo de conocimiento específico en la revolución industrial, constituyendo uno de los actuales pilares del desarrollo de las sociedades modernas.

Es el arte de aplicar los conocimientos científicos a la invención, perfeccionamiento o utilización de la técnica. Usa el ingenio de una manera pragmática y ágil. Está limitada al tiempo y recursos del proyecto. El ingenio implica sabiduría, inspiración para modelar sistemas en la práctica.

La ingeniería es una profesión que aplica conocimientos, habilidades y punto de vista en la creación de dispositivos, estructuras y procesos para transformar recursos que satisfagan las necesidades de la sociedad.

Funciones de la ingeniería.

  1. Planear, diseñar, construir, operar y mantener sistemas y obras.
  2. Administrar obras de infraestructura física y personal humano.
  3. Administrar recursos renovables y no renovables, garantizando el mejor uso para la vida del hombre, su hábitat y el medio ambiente.
  4. Impulsar el desarrollo socioeconómico con la productividad de las empresas.
  5. Contribuir al progreso de la sociedad con la productividad.
  6. Proyectar, asesorar e investigar en diseño, instalación, supervisión, operación y mantenimiento de dispositivos y sistemas mecánicos, industriales, eléctricos y químicos.
  7. Formar personal humano que contribuya al desarrollo económico, conservación del medio ambiente y racionalización de recursos naturales.

Arquitectura e Ingeniería.

Definición de arquitectura.
Arquitectura proviene de APX que significa jefe y TEKTWV que significa constructor o carpintero. El arquitecto es el jefe y la arquitectura es la técnica o arte de quien realiza el proyecto y dirige la construcción.

TEXVN o techne significa saber hacer alguna cosa.

Arquitectura es el arte, ciencia y técnica de proyectar y construir espacios para que el hombre pueda desarrollar sus actividades adecuadamente, sana, confortable y segura.

William Morris dijo que la arquitectura abarca todo el ambiente físico que rodea la vida humana. La arquitectura es el conjunto de modificaciones y alteraciones introducidas en la superficie terrestre para satisfacer las necesidades humanas, exceptuando el desierto.

Las plazas, alamedas, parques son hoy exteriorismo o paisajismo.
La creación de objetos, muebles son hoy diseño industrial.
El desarrollo de sistemas urbanos es de los urbanistas.

La arquitectura incluye el orden, síntesis, semiología, materia, trabajo creativo, innovativo e inédito.

Relación ingeniería – arquitectura.
La función de la arquitectura es social porque transforma la naturaleza en espacios habitables y vivencia. Está en función de las necesidades objetivas y subjetivas de la sociedad y tiene como protagonista al humano y su espacio.

La ingeniería y arquitectura tienen como nexo la objetivación del espacio. La preocupación de la arquitectura es el espacio interno y externo, la ingeniería se ocupa de los aspectos técnicos, constructivos y producción de materiales.

La arquitectura se ocupa de la correcta utilización de materiales en función de sus cualidades y naturaleza para que tengan solidez, aptitud y belleza.

Diferencia entre arquitectura e ingeniería civil.
La arquitectura y la ingeniería civil se complementan en las edificaciones. La arquitectura se encarga del diseño de la obra, la correcta distribución de espacios y ejecución, los ingenieros civiles realizan cálculos y procedimientos afines para garantizar la estabilidad y viabilidad estructural de la misma.

Introduce tu dirección de correo electrónico para seguir este Blog y recibir las notificaciones de las nuevas publicaciones en tu buzón de correo electrónico.

b47upSHFqv1HFYnCXzplL6tw3ouW6xLm0iVIIg78gvwzyID1ZjEL_LXOOG7cEBmkPmcoU_6Z7MshK7joBUu4y0k6PIilKeC1ngHTf5vQh1x_ZtHbtuTbzEu-Asj0DYj3peeXEkKQ

Katherine Montero.

Twitter: /Queith

G+: +KatherineMontero

Instagram: /Queith

Blog: Queith

Tumblr: Queith

Emails: /Queith

Store: /Katherine

Correos: /Queith

YouTube: /KathMontero

Facebook: /QueithM

OELGb4QZTbZzZVsjSeEqo3-UlXjmlfMJ9hnPXoMDqFdZGb5xLuxwqCQCQPUIkfr7AU-5cvZ6242vE9asS_BWJl4lLS11W7XV3tDWkB0XSX752bppMHt1L44c6GixWPCI7AQgqm0-

Campo eléctrico. Ley de Gauss.

CAMPOS ESCALARES Y VECTORIALES.
Campo.
Es una región en la cual existe una magnitud física asociada a cada punto del espacio, cuyas características dependen de las coordenadas de ese punto.

Si el campo no cambia con el tiempo se llama campo estático. El concepto de interacción gravitatoria entre el campo de un cuerpo y el otro cuerpo (masa <-> campo <-> masa) no contradice la teoría especial de relatividad, cualquier movimiento del primer cuerpo se transmite por el espacio a la velocidad de la luz, como límite; llegando esta información al segundo cuerpo en un tiempo finito y no en forma instantánea. El campo desempeña el papel de intermediario de la interacción entre los dos cuerpos.

EL CAMPO ELÉCTRICO.
La primera carga establece un campo eléctrico a su alrededor y la segunda carga interactúa con el campo eléctrico de la primera carga. Así mismo el campo eléctrico de la segunda interactúa con la primera carga.

El campo eléctrico asociado con un cierto conjunto de cargas en términos de la fuerza ejercida sobre una carga de prueba positiva q0, se define por Ē = F/q0.

Conocido el campo eléctrico en un punto P, la fuerza que actuaría sobre cualquier carga puntual q en ese punto sería F = qĒ, su magnitud es F=qE y su dirección es la misma que la de E si q es positiva y opuesta a la de E si q es negativa.

En un procedimiento operativo para medir E, q0 debe ser lo más pequeña posible, para no afectar la distribución de cargas que produce el campo.

EL CAMPO ELÉCTRICO DE LAS CARGAS PUNTUALES.
La magnitud de la fuerza sobre una carga de prueba q0, situada a una distancia r de una carga puntual q, está dada por la ley de Coulomb: F= qq0/4π€0r^2.

La magnitud del campo eléctrico en el punto donde q0 se encuentra es: E=F/q0=q/4π€0r^2.

La dirección de E es la de F, a lo largo de una línea radial que parte de q, apuntando hacia afuera si q es positiva y hacia adentro si q es negativa.

Para hallar E de un grupo de N cargas puntuales:

  1. Calcular Ei debido a cada carga i en el punto dado como si ésta fuera la única carga presente.
  2. Sumar vectorialmente los campos calculados por separado para hallar el campo resultante E en el punto.

Dipolo eléctrico.
Configuración de dos cargas iguales y opuestas separadas una distancia d. Se define el momento dipolar eléctrico como el producto de la magnitud de la carga por la distancia de separación p = qd, el cual se comporta como vector, cuya dirección apunta de la carga negativa a la positiva a lo largo de la línea que las une.

El campo eléctrico en el punto P a una distancia x en el eje bisector se encuentra con la suma vectorial de los campos individuales que cada carga produce en ese punto.

LÍNEAS DE CAMPO ELÉCTRICO.
Las características de las líneas de campo son:

  1. Imaginarias.
  2. La dirección de E es tangente a las líneas de campo en cualquier punto.
  3. La densidad de líneas (número de líneas por unidad de superficie transversal) es proporcional a la magnitud de E; donde las líneas están más juntas, E es mayor.
  4. Se originan en las cargas positivas y terminan en las cargas negativas.

Las líneas de un campo eléctrico producido por una carga puntual q, deben ser radiales hacia fuera si q es positiva y hacia la carga si q es negativa.

CAMPO ELÉCTRICO DE LAS DISTRIBUCIONES CONTINUAS DE CARGA.
Una colección de un gran número de cargas elementales puede considerarse como una distribución continua de carga, el campo de la distribución es: Ē=∫dĒ.

dĒ es el campo producido por un elemento diferencial de carga dq dentro de la distribución. Si se considera dq como una carga puntual, se puede aplicar la ley de Coulomb, entonces, la magnitud de dĒ será: dE = dq/4π€0r^2.

Donde r es la magnitud del vector que va desde dq al punto donde se calcula el campo eléctrico.

La distribución de carga puede ser lineal, superficial y volumétrica, dependiendo de las dimensiones de la región donde se encuentre distribuida la carga; en cualquier caso, se define la densidad de carga como la carga por unidad de longitud, de superficie o volumen, respectivamente.

Distribución líneas de carga: dq = (lamda)ds. (lamda) es la densidad lineal de carga y ds una longitud diferencial en la distribución de carga; si la distribución de carga es uniforme, entonces: dq = q/L ds.

Distribución superficial de carga: dq = ØdA. Ø es la densidad superficial de carga y dA un elemento de superficie en la distribución de carga; si la distribución es uniforme, entonces: dq = q/A dA.

Distribución volumétrica de carga: dq = p(rho)DV. p(rho) es la densidad volumétrica de carga y dV un elemento de volumen en la carga; si la distribución es uniforme, entonces: dq = q/V dV.

UN DIPOLO EN UN CAMPO ELÉCTRICO.
El momento dipolar eléctrico es un vector de magnitud p = qd y está dirigido desde la carga negativa hacia la carga positiva.

Si se coloca un dipolo en un campo eléctrico uniforme de magnitud E, el cual es producido por un agente externo que no se muestra, las cargas experimentarán fuerzas iguales en magnitud pero en direcciones opuestas, por lo tanto, el diplomo no sufre un movimiento de traslación.

El momento dipolar tiende a alinearse con la dirección del campo, el trabajo realizado por el campo al rotar al diplomo desde una posición inicial (theta)0 hasta una posición cualquiera, se encuentra por: W = ∫(tao)d(theta) = ∫-(tao)d(theta) = -∫pEsin(theta)d(theta) = pE(cos(theta) – cos(theta)0). El signo menos resulta porque el torque hace que el ángulo (theta) disminuya.

El cambio de energía potencial del sistema campo-dipolo es: ∆U = U(theta) – U(theta0) = -W = – pE(cos(theta) – cos(theta0)).

EL FLUJO DE UN CAMPO VECTORIAL.
El flujo (phi) de un campo vectorial es una propiedad de cualquier campo vectorial. En el caso de un fluido en movimiento, el campo de velocidad da la velocidad en los puntos por los que fluye el fluido, representa al flujo del fluido; el campo no está fluyendo sino que es una representación fija del flujo.

Cuando la superficie de una espira es perpendicular al campo de velocidad, la magnitud del flujo está dada en términos del gasto volumétrico del flujo del fluido: |(phi)| = vA, donde v es la magnitud de la velocidad en la ubicación de la espira.

El flujo puede considerarse como la rapidez con la cual pasa el fluido por la espira; es conveniente considerarlo como una medida del número de líneas de campo que pasan a través de la espira.

Si la dirección de la velocidad no es perpendicular al plano de la espira, el número de líneas de campo que pasan por la espira inclinada es el mismo que el que pasa a través de la superficie proyectada a un plano perpendicular a la dirección del campo de velocidad: Acos(theta). Así, la magnitud del flujo es |(phi)| = vacos(theta).

Si la espira se gira de manera que el plano sea paralelo a la dirección de campo, entonces el flujo sería cero, correspondiendo a (theta) = 90º.

El flujo es una cantidad escalar. Si el campo no es uniforme y las superficies no son planas, entonces consideramos cualquier superficie compuesta de un número infinito de elementos diferenciales de superficie que serían aproximadamente planos. (phi) = ∫v•dA.

La dirección positiva de dA es la de la normal hacia fuera de la superficie cerrada. El flujo puede ser positivo, negativo o cero a través de una superficie abierta o cerrada.

EL FLUJO DEL CAMPO ELÉCTRICO.
El flujo de campo eléctrico se define de la misma manera que el flujo de fluido, en función del número de líneas que atraviesan una superficie; ya que en el caso electrostático no hay nada que fluya.

Para campos uniformes y superficies planas: (phi)E = (sigma)Ē•Ā.

Si el campo es perpendicular a la superficie, (theta) = 0º, la ecuación es, sencillamente: |(phi)| = EAcos(theta) = EA.

En el caso en que el campo no es perpendicular a la superficie, el flujo eléctrico es igual al flujo en la proyección vertical de la superficie inclinada, Acos(theta).

La Ley de Gauss trata del flujo de campo eléctrico a través de una superficie cerrada, que en forma más general, considera campos no uniformes y superficies de forma arbitrarias.

Se divide la superficie en pequeños cuadrados (elementos de superficie) de área ∆A, lo suficientemente pequeños para considerarlos planos, la dirección ∆A es normal hacia fuera, E puede considerarse constante en cada cuadrado.

Las contribuciones al flujo total de los diferentes elementos de superficie puede ser positivo, negativo o cero, según sea el valor de (theta), el ángulo que forma el vector de campo eléctrico con el vector de superficie.

El flujo es hacia fuera de la superficie, si (theta)<90º, el flujo es positivo. Si (theta)=90º, el flujo es cero. Si el flujo es hacia dentro, es decir, (theta)>90º, el flujo es negativo.

El flujo eléctrico total es (phi)E = (sigma)Ē•∆Ā.

Si el número de cuadrados es muy grande ∆A -> dA. Se convierte en una integral cerrada de superficie y el flujo total es: (phi) = ∫Ē•dĀ.

El flujo puede calcularse para cualquier superficie, abierta o cerrada. La ley de Gauss, en cambio, se refiere únicamente a superficies cerradas.

LEY DE GAUSS.
El flujo eléctrico a través de una superficie cerrada es proporcional a la carga total encerrada por la superficie. (epsilon)0∫Ē•dĀ = qenc.

Este enunciado es independiente de la forma de la superficie, es decir, que la superficie que encierre a q no debe ser necesariamente esférica.

La ley de Gauss confirma que el flujo neto a través de una superficie es cero, el número de líneas que entra a la superficie es igual al número de líneas que sale de ella y que, entonces, el flujo positivo se compensa con el flujo negativo.

UN CONDUCTOR CARGADO AISLADO.
Una carga en exceso en un conductor aislado se traslada por completo a la superficie exterior del conductor. Ninguna de las cargas en exceso se encuentra en el interior del cuerpo conductor.

En una superficie gaussiana dentro del conductor, muy cerca de su superficie exterior, el flujo es cero y así también la carga encerrada por la superficie; lo mismo sucede si el conductor tiene una cavidad.

Considerando una superficie gaussiana en forma de pequeño cilindro que justamente encierra a una pequeña porción de la superficie exterior del conductor metálico cargado; E es perpendicular a la superficie del conductor y muy cerca de ella, aplicando la ley de Gauss a esta superficie, se encuentra que la única porción de la superficie gaussiana que contribuye al flujo es la base del cilindro afuera del conductor.

La integral de superficie cerrada es (epsilon)0∫Ē•dĀ = (epsilon)0EA = qenc = (sigma minúscula)A, donde (sigma minúscula) es la carga por unidad de superficie y (sigma minúscula)A es la carga encerrada por el cilindro gaussiano.

Esto lleva a una relación de proporcionalidad directa entre la magnitud del campo y la densidad superficial de carga: E = (sigma minúscula)/(epsilon)0.

APLICACIONES DE LA LEY DE GAUSS.
La ley de Gauss se aplica a cualquier superficie cerrada pero es de gran utilidad para el cálculo del campo eléctrico cuando la distribución de carga o la distribución de líneas de fuerza presentan alta simetría.

Las condiciones que la superficie guardiana debe cumplir para el cálculo de campo eléctrico son:

  1. El campo debe ser constante en todos los puntos de la superficie.
  2. La dirección del campo debe ser perpendicular o tangente a la superficie para que el producto escalar Ē•dĀ sea el producto de las magnitudes o cero, respectivamente.
  3. Si el producto Ē•dĀ no es cero, la magnitud de E se saca del signo de integración y la integral que queda es el área de la superficie gaussiana.

En los casos en los que no se presente simetría, la ley de Gauss no es aplicable para el cálculo del campo eléctrico.

El campo para puntos exteriores de una distribución esférica es como si toda la carga estuviese concentrada en su centro; y para puntos interiores a la distribución de carga en la superficie de un cascarón, el campo es cero; de forma que el cascarón no ejercería ninguna fuerza electrostática sobre una carga colocada dentro de él.

Introduce tu dirección de correo electrónico para seguir este Blog y recibir las notificaciones de las nuevas publicaciones en tu buzón de correo electrónico.

b47upSHFqv1HFYnCXzplL6tw3ouW6xLm0iVIIg78gvwzyID1ZjEL_LXOOG7cEBmkPmcoU_6Z7MshK7joBUu4y0k6PIilKeC1ngHTf5vQh1x_ZtHbtuTbzEu-Asj0DYj3peeXEkKQ

Katherine Montero.

Twitter: /Queith

G+: +KatherineMontero

Instagram: /Queith

Blog: Queith

Tumblr: Queith

Emails: /Queith

Store: /Katherine

Correos: /Queith

YouTube: /KathMontero

Facebook: /QueithM

OELGb4QZTbZzZVsjSeEqo3-UlXjmlfMJ9hnPXoMDqFdZGb5xLuxwqCQCQPUIkfr7AU-5cvZ6242vE9asS_BWJl4lLS11W7XV3tDWkB0XSX752bppMHt1L44c6GixWPCI7AQgqm0-

Líneas equipotenciales y de campo eléctrico.

La fuerza de interacción entre dos cargas eléctricas puntuales fue cuantificada experimentalmente por Charles Augustin Coulomb cuando estableció "la magnitud de la fuerza eléctrica entre dos cargas puntuales es proporcional al producto de las magnitudes de las cargas e inversamente proporcional al inverso del cuadrado de la distancia que las separa".

Para que una carga eléctrica pueda interactuar con otra carga, esta genera a su alrededor un campo eléctrico, el cual puede describirse gráficamente como lo propuso Michael Faraday, utilizando líneas imaginarias denominadas líneas de fuerza, las cuales se dibujan e interpretan así:

  • Se originan en cargas positivas y terminan en cargas negativas.
  • Proporcionan la dirección del campo en cualquier punto. Sin embargo, en los casos en los que las líneas de fuerza tengan una curvatura, es la tangente a la línea de fuerza la que da la dirección del campo eléctrico.
  • El número de líneas por unidad de área de sección transversal es proporcional a la magnitud del campo eléctrico.

Además, el campo eléctrico es conservativo, lo que significa que la energía mecánica se conserva y en consecuencia se puede utilizar el método de energía y emplear la magnitud del potencial eléctrico para describirlo gráficamente por medio de superficies equipotenciales.

Este método consiste en trazar una familia de superficies que unan puntos que tengan el mismo valor de potencial eléctrico.

El campo eléctrico y el potencial eléctrico están relacionados, de tal forma que para encontrar el potencial eléctrico a partir del campo eléctrico se utiliza la expresión: Vp = -∫Ē•dl

Y para calcular el campo eléctrico a partir del potencial eléctrico se utiliza la expresión: Ē = -◊V = ∂V/∂xî – ∂V/∂xj – ∂V/∂xk ; donde el signo negativo indica que el vector campo eléctrico apunta en la dirección decreciente del potencial eléctrico.

Además, la magnitud del campo eléctrico tiene un máximo cuando es perpendicular a la superficie equipotencial.

Introduce tu dirección de correo electrónico para seguir este Blog y recibir las notificaciones de las nuevas publicaciones en tu buzón de correo electrónico.

uFGxB_O9_UcIwP7cV2iKZqiLQaVAnJlVsC2rVB2salfMNW2uOQYb_3tKsv6EX-3AURRQYtsC6TO33iKGFYhE232vA1EV1yN12o7_58wgEGmWKaP4Ht2X_7QKe_gg2CJuAaFAmrPg

Katherine Montero.

Twitter: /Queith

G+: +KatherineMontero

4sq: /Queith

Instagram: /Queith

Facebook: /Queith

Facebook: /QueithM

Pinterest: /Queith

Blog: Queith

Medium: @Queith

OELGb4QZTbZzZVsjSeEqo3-UlXjmlfMJ9hnPXoMDqFdZGb5xLuxwqCQCQPUIkfr7AU-5cvZ6242vE9asS_BWJl4lLS11W7XV3tDWkB0XSX752bppMHt1L44c6GixWPCI7AQgqm0-

Péndulo Físico.

Todo sistema en la naturaleza es capaz de vibrar u oscilar y lo puede hacer en una gran variedad de formas, por ejemplo: las alas de un mosquito vibran a una frecuencia de entre 16 y 20kHz produciendo un ruido audible; al hablar, las cuerdas bucales vibran produciendo ondas de presión que se propagan en el aire, estas ondas viajan hasta nuestros oídos y hacen vibrar el tímpano, que a su vez, se las transmite al resto del oído y de ahí al cerebro. Los átomos también oscilan permanentemente alrededor de posiciones de equilibrio. De aquí la importancia de entender aunque sea de manera general las vibraciones en sistemas mecánicos y electromagnéticos. Una forma particular de vibración es el movimiento armónico simple (MAS).

El péndulo simple.
El péndulo simple es un sistema idealizado que consta de una masa puntual que cuelga de una cuerda ligera e inextensible, el sistema oscila en un plano vertical por la influencia de la aceleración gravitatoria. Se aproxima a un MAS si el ángulo de oscilación con la vertical es pequeño.

La ecuación del período del péndulo simple es: T = 2π(L/g)^0.5

El péndulo físico.
Es cualquier cuerpo rígido soportado de tal forma que puede oscilar en un plano vertical en torno a algún eje que pase por uno de sus puntos. A diferencia del péndulo simple, no tiene la masa concentrada en un solo punto, sino que está distribuida.

Se asume que el eje no tiene fricción y que el aire no le opone una resistencia al desplazamiento del mismo. La posición de equilibrio estable es aquella en la que el centro de masa CM del cuerpo se encuentra verticalmente abajo del eje de rotación. La distancia del pivote al centro de masa es d; la inercia rotaciones del cuerpo en torno al eje que pasa por el pivote es I y la masa es m.

La torca restauradora para un desplazamiento angular ø es: T (tao) = -mgd sinø; y se debe a la componente tangencial de la fuerza de gravedad. Puesto que T (tao) es proporcional a sin y no a ø, la condición para que el movimiento sea armónico simple, en general, no se cumple en este caso.

Sin embargo, para pequeños desplazamientos angulares, la relación sinø≈ø es una excelente aproximación, de manera que para pequeñas amplitudes: T (tao) = -mgdø, o sea T (tao) = -Kø (ley de Hooke); siendo K ) mg, pero también T (tao) = Ia (segunda ley de Newton).

Por consiguiente, el período de un péndulo físico que oscila con pequeña amplitud es: T = 2π (Ip/mgd)^0.5

La inercia rotacional del cuerpo con respecto a un eje de interés es: Ip = mgdT^2 / 4π^2

Centro de oscilación.
Si la masa del péndulo físico está concentrada en un punto que no es el pivote, entonces L = Ip /md.

Momento de inercia y teorema de STEINER (o teorema de los Ejes Paralelos).
Ip = Icm + md^2
T = 2π ((Icm+md^2)/mgd)^0.5

Introduce tu dirección de correo electrónico para seguir este Blog y recibir las notificaciones de las nuevas publicaciones en tu buzón de correo electrónico.

uFGxB_O9_UcIwP7cV2iKZqiLQaVAnJlVsC2rVB2salfMNW2uOQYb_3tKsv6EX-3AURRQYtsC6TO33iKGFYhE232vA1EV1yN12o7_58wgEGmWKaP4Ht2X_7QKe_gg2CJuAaFAmrPg

Katherine Montero.

Twitter: /Queith

G+: +KatherineMontero

4sq: /Queith

Instagram: /Queith

Facebook: /Queith

Facebook: /QueithM

Pinterest: /Queith

Blog: Queith

Medium: @Queith

OELGb4QZTbZzZVsjSeEqo3-UlXjmlfMJ9hnPXoMDqFdZGb5xLuxwqCQCQPUIkfr7AU-5cvZ6242vE9asS_BWJl4lLS11W7XV3tDWkB0XSX752bppMHt1L44c6GixWPCI7AQgqm0-