lunes, 28 de marzo de 2011
Fibra optica
La fibra óptica es un medio de transmisión empleado habitualmente en redes de datos; un hilo muy fino de material transparente, vidrio o materiales plásticos, por el que se envían pulsos de luz que representan los datos a transmitir. El haz de luz queda completamente confinado y se propaga por el interior de la fibra con un ángulo de reflexión por encima del ángulo límite de reflexión total, en función de la ley de Snell. La fuente de luz puede ser láser o un LED.
Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio o cable. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.
Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto indice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor. Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión interna total.
Entrada subida por Julián
Las fibras se utilizan ampliamente en telecomunicaciones, ya que permiten enviar gran cantidad de datos a una gran distancia, con velocidades similares a las de radio o cable. Son el medio de transmisión por excelencia al ser inmune a las interferencias electromagnéticas, también se utilizan para redes locales, en donde se necesite aprovechar las ventajas de la fibra óptica sobre otros medios de transmisión.
Cada filamento consta de un núcleo central de plástico o cristal (óxido de silicio y germanio) con un alto indice de refracción, rodeado de una capa de un material similar con un índice de refracción ligeramente menor. Cuando la luz llega a una superficie que limita con un índice de refracción menor, se refleja en gran parte, cuanto mayor sea la diferencia de índices y mayor el ángulo de incidencia, se habla entonces de reflexión interna total. Entrada subida por Julián
miércoles, 23 de marzo de 2011
domingo, 20 de marzo de 2011
Soldadura ultrasónica
La soldadura ultrasónica es un proceso relativamente nuevo. Consiste en una máquina con punta de base plana, se colocan los materiales uno encima de otro y después se baja la punta de la máquina, esta emite una onda ultrasónica que mueve las moléculas de ambos materiales provocando que estas se fundan. Los parámetros deben de ser ajustados cada vez que se altera en espesor de pared de los materiales a fundir. Una ejemplo de su uso en la industria es la de soldar cables a terminales.
Las piezas a soldar no se calientan hasta el punto de fusión, sino que se sueldan mediante la aplicación de presión y vibraciones mecánicas de alta frecuencia .
En contraste con la soldadura de plásticos, las vibraciones mecánicas usadas durante la soldadura ultrasónica de metales se introducen en sentido horizontal.
Isel Elian Homobono Altamirano
Las piezas a soldar no se calientan hasta el punto de fusión, sino que se sueldan mediante la aplicación de presión y vibraciones mecánicas de alta frecuencia .
En contraste con la soldadura de plásticos, las vibraciones mecánicas usadas durante la soldadura ultrasónica de metales se introducen en sentido horizontal.
Isel Elian Homobono Altamirano
sábado, 19 de marzo de 2011
lunes, 14 de marzo de 2011
Ondas sonoras
Las ondas sonoras se desplazan en todas las direcciones constituyendo "frentes de onda" que corresponderían con las superficies "equipotenciales" de las ondas. Dependiendo como sean estos podremos clasificar a las ondas sonoras como:
Ondas Planas: Las superficies que contienen los puntos que tienen los mismos valores de amplitud son planos perpendiculares a la dirección de propagación. Se producen cuando la propagación de la onda solo se realiza en una dirección.
Ondas Esféricas: Las superficies equipotenciales son esferas concéntricas que se desplazan incrementado su radio y se producen cuando el sonido se propaga en todas las direcciones con igual intensidad. Por ser cada vez mayor la superficie que contiene la excitación, se atenúan con el cuadrado de la distancia, convirtiéndose cuando el radio es suficientemente grande a efectos prácticos, en ondas planas.
Ondas cilíndricas: Cuando la fuente de sonido esta constituida por una recta, los frentes de onda se desplazan alejándose de ella formando superficies de cilindro cuyo radio se va incrementando, por lo que la superficie que contiene la excitación va en aumento y sufren una atenuación que es inversamente proporcional a la distancia, lo mismo que en las ondas esféricas que, cuando se encuentran muy lejos de la fuente, se comportan como ondas planas.
Ondas progresivas: Cuando los frentes de onda viajan libremente transfiriendo energía.
Ondas estacionarias: Cuando una onda se encuentra limitada en un recinto, de forma que no existe transferencia neta de energía en ninguna dirección.
Isel Elian Homobono Altamirano
Ondas Planas: Las superficies que contienen los puntos que tienen los mismos valores de amplitud son planos perpendiculares a la dirección de propagación. Se producen cuando la propagación de la onda solo se realiza en una dirección.
Ondas Esféricas: Las superficies equipotenciales son esferas concéntricas que se desplazan incrementado su radio y se producen cuando el sonido se propaga en todas las direcciones con igual intensidad. Por ser cada vez mayor la superficie que contiene la excitación, se atenúan con el cuadrado de la distancia, convirtiéndose cuando el radio es suficientemente grande a efectos prácticos, en ondas planas.
Ondas cilíndricas: Cuando la fuente de sonido esta constituida por una recta, los frentes de onda se desplazan alejándose de ella formando superficies de cilindro cuyo radio se va incrementando, por lo que la superficie que contiene la excitación va en aumento y sufren una atenuación que es inversamente proporcional a la distancia, lo mismo que en las ondas esféricas que, cuando se encuentran muy lejos de la fuente, se comportan como ondas planas.
Ondas progresivas: Cuando los frentes de onda viajan libremente transfiriendo energía.
Ondas estacionarias: Cuando una onda se encuentra limitada en un recinto, de forma que no existe transferencia neta de energía en ninguna dirección.
Isel Elian Homobono Altamirano
domingo, 13 de marzo de 2011
Como las ondas, pueden darnos la certeza de estar solos o no en este universo
Luis Manuel Rubio Silva
Refracción y Reflexión de la luz
Para aquellos seguidores mas jóvenes del blog aquí tenemos un vídeo que podrán entender con mas facilidad.
Luis Manuel Rubio Silva
Luis Manuel Rubio Silva
Rayos X
Aqui tenemos un vídeo característico de las ondas y mas concretamente de los rayos X
José López Rodríguez
lunes, 7 de marzo de 2011
MAS resorte
Un resorte se alarga 10 cm cuando se cuelga de su extremo libre un cuerpo de 2'0 Kg de masa. Se coloca el sistema en un plano horizontal sin rozamiento, desplazando el cuerpo 3'0 cm de su posición de equilibrio y a continuación lo soltamos. calcular la pulsación, el período, la velocidad máxima y la energía mecánica.
La constante elástica del resorte se determina teniendo en cuenta que la deformación es proporcional a la fuerza deformante:F = k . x ® k = F / x = 2 . 9'8 / 0'1 = 196 N /m
Si alargamos el sistema en equilibrio 3 cm, se inicia un Movimiento armónico simple pues en todo momento la fuerza recuperadora del resorte es proporcional y opuesta a la elongación:
F = - k . x ® m.a = - k . x ® a = - (k / m) . x
ecuación de un M.A.S. cuya amplitud es 0'03, máxima deformación que hemos producido. Las distintas ecuaciones, siendo A la amplitud, w la pulsación y f el desfase, quedan:
a = - w2 . x ® k /m = w2 ® w = (k / m)½ = (196 / 2)½ =9'9 rad /s
T = 2. p / w = 2. p / 9'9 = 0'63 s
x = A . sen (w.t -f) ® x = 0'03.sen(9'9.t -f) ® x = 0'03.sen(9'9.t - p/2)
v = A . w . cos(wt - f) ® v = 0'03.9'9.cos(9'9.t - f) ® v = 0'297.cos(9'9.t - p/2)
a = - A . w2 . sen(wt - f) ® a = - 0'03.9'92.sen(9'9.t -f) ® a = - 2'94.sen(9'9.t - p/2)
Si empezamos a contar el tiempo cuando soltamos el resorte, extremo derecho, el desfase valdrá:
0'03 = 0'03 . sen (w.0 - f) ® sen f = 0 ® f = p/2
La velocidad máxima se produce cuando pasa por el punto de equilibrio, x = 0, como se demuestra derivando la velocidad e igualando a cero:
dv/dt = - A.w2 .sen(w.t - p/2) = 0 ® sen(w.t - p/2) = 0 ® cos(w.t - p/2) = 1
vmáx = A.w .1 = 0'03 . 9'9 = 0'297 m /s, en ambos sentidos
La energía mecánica será la suma de la energía cinética más la energía potencial del resorte:
Em =Ec + Ep = ½.m.v2 + ½.k.x2 = ½.m.v2 + ½.m.w2.x2
Em = ½.m.A2 .w2 .cos2(w.t -p/2) + ½.m.w2.A2 .sen2(w.t -p/2) = ½.m.A2 .w2 = ½.2.0'032 .9'92 = 0'088 J
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MAS péndulo simple
La bolita de un péndulo simple realiza una oscilación aproximadamente horizontal y armónica, en presencia del campo gravitatorio terrestre, con período de 2 segundos y una amplitud de 2 cm.
a) Determina la velocidad de la bolita en función del tiempo y represéntala en función del tiempo, tomando como origen de tiempos el centro de oscilación.
b) ¿ Cuál sería el período de oscilación de este péndulo en la superficie de la luna si allí el campo gravitatorio lunar es la sexta parte del terrestre ?.
Solución:
Al ser un M.A.S. la ecuación de la posición de la bolita en función del tiempo será:
x = A. sen (w.t - f)
siendo:
A amplitud, en este caso 2 cm
w la pulsación o frecuencia angular, w = 2.p /T = 2.p / 2 = p rad/s
f desfase que depende de los orígenes de tiempo y posición; si tomamos como origen de posición y tiempo el centro de oscilación, 0 = 0'02. sen (p.0 - f) se deduce que f = 0
Luego la ecuación de la posición es: x = 0'02. sen (p.t)
y la velocidad será:
v = dx / dt = 0'02.p. cos (p.t)
cuya gráfica es:
El período de oscilación de un péndulo depende de su longitud, L, y de la intensidad del campo gravitatorio, g, :
T = 2.p.(L / g)1/2
En la Tierra: TT = 2.p.(L / gT)1/2
En la Luna: TL = 2.p.(L / gL)1/2
TL / TT = ( gT / gL )1/2 ® TL = 2. 61/2 = 4'9 s
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induccion electromagnetica
problema tipo selectividad:
El flujo magnético que atraviesa la espira en un instante dado es:
Una bobina de sección circular gira alrededor de uno de sus diámetros en un campo magnético uniforme perpendicular al eje de giro. El valor máximo de la f.e.m. inducida es de 50 V cuando la frecuencia es de 60 Hz. Determinar el valor máximo de la f.e.m. inducida si:
a) La frecuencia es 180 Hz en presencia del mismo campo magnético.
b) La frecuuencia es 120 Hz y el campo magnético es doble.
Solución:
El flujo magnético que atraviesa la espira en un instante dado es:F = B. S. cos q
si la espira gira, el ángulo varía con el tiempo:
q = w. t ® F = B. S. cos w.t
Según la ley de Faraday, toda variación del flujo magnético induce una fuerza electromotriz que es proporcional y opuesta a la variación de flujo en la unidad de tiempo:
e = - dF /dt = - d/dt (B. S. cos w.t ) = B. S. w. sen w.t
El sentido de esta corriente inducida es tal que se opone a la variación de flujo, produciendo su propio campo magnético.
El valor máximo de la f.e.m es: eo = B. S. w = 2.p . B . S .F
Como en todos los casos propuestos la superficie de la espira es la misma, la relación entre el valor máximo de la f.e.m. inducida y el producto de la intensidad del campo magnético por la frecuencia es constante:
eo / (B.F) = 2.p . S = constante en todos los supuestos de este problema
a) Si la frecuencia pasa a ser 180 Hz, con el mismo campo magnético:
50 / (B.60) = eo / (B.180) ® eo = 50. B. 180 / (B.60) = 150 Voltios
b) Si la frecuencia pasa a se 120 Hz, duplicándose el campo:
50 / (B.60) = eo / (2B.120) ® eo = 50.2B. 120 / (B.60) = 200 Voltios
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ondas
Problema tipo selectividad:
Se hace vibrar una cuerda de 4'2 m con oscilaciones armónicas transversales con una frecuencia de 300 Hz y una amplitud de 10 cm, tardando las ondas en llegar al otro extremo 0'02 s. Calcular los parámetros de la onda y su elongación, velocidad y aceleración máximos transversales.
T = 1 /F =1 /300 = 0'0033 s
v = l /T = 4'2 /0'02 = 210 m /s => l = v.T = 210 .0'033 = 0'7 m
La ecuación de la onda será:
y = A . sen 2.p (t /T - x /l) => y = 0'1. sen 2.p (t / 0'0033 - x / 0'7)
vy = dy/dt = A. 2.p /T cos 2.p (t /T - x /l) => vy máx = A. 2.p /T =0'1. 2.p /0'0033 = 188'5 m /s
ay = dvy /dt = - A. (2.p /T)2 sen 2.p (t /T - x /l) => ay máx = A. (2.p /T)2 =0'1. (2.p /0'0033)2 = 355306 m /s2
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