Universidad Nacional Autónoma de México

Física en la vida diaria.

Introducción

Muchas personas creen que la física es muy complicada y nunca la podrían usar en su casa todo esto por seruna ciencia que necesita precisión sobretodo en sus formulas y en sus planteamientos Con este trabajo sepretende comprender como la física, se aplica en la vida cotidiana y que sin saberlo quizás se han eexperimentado fenómenos muy complejos o muy simples pero al fin fenómenos físicos, como son laelectricidad, la ley de Coulomb por mencionar algunos de muchos más que se aplican frecuentemente en lavida diaria, ya sea en el hogar, trabajo, escuela, etc.

Con el fin de demostrar que la física se aplica también en la vida cotidiana nos enviaron fui al museotecnológico ubicado en la segunda sección de Chapultepec, en el cual pudimos observar mucho experimentosque a su vez demuestran muchas leyes que alguna vez fueron teorías, las cuales usamos la mayor parte deltiempo sin darnos cuenta, para conocer algunas de estas se ha hecho este trabajo.

Desarrollo

Ley de Coulomb

Se observan fuerzas en la naturaleza que tienen origen en una propiedad de la materia que se llama cargaeléctrica. Esta carga puede ser de dos tipos: positiva (+) o negativa (−). Al frotarse materiales distintos éstosadquieren carga eléctrica positiva o negativa dependiendo del material.

"Cargas del mismo signo se repelen y cargas de signos contrarios se atraen."

La ley de Coulomb dice, la fuerza eléctrica (F) que existe entre dos cargas (q1 y q2), medida en Newtons (N),es directamente proporcional al producto de las cargas e inversamente proporcional al cuadrado de la distancia(r) que las separa.

Su formula es F= kq1 q2r²

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Este invento se utiliza en la vida diaria cuando usamos tratamos de poner un imán en algún lugar y por másesfuerzos que hagamos no se puede, ya que ese lugar esta cargado con la misma carga que tiene el lado por elque queremos pegar el imán, y solo cuando pongamos el imán del lado contrario, habrá un contacto.

Pila de Volta

Pila de Volta, primer generador de corriente eléctrica continúa fabricado hacia 1800 por el físico italianoAlessandro Volta. Consiste en un cilindro o pila formado por varios discos de metales diferentes, colocadosalternativamente y separados por otros discos de cartón empapados en una disolución de agua salada. Un hilometálico que une el último disco metálico con el primero conduce una corriente eléctrica.

Volta construyó la primera pila, según su propia descripción, preparando cierto número de discos de cobre yde cinc junto con discos de cartón empapados en una disolución de agua salada. Después apiló estos discoscomenzando por cualquiera de los metálicos, por ejemplo uno de cobre, y sobre éste uno de cinc, sobre el cualcolocó uno de los discos mojados y después uno de cobre, y así sucesivamente hasta formar una columna opila. Al conectar unas tiras metálicas a ambos extremos consiguió obtener chispas.

En la pila de Volta se produce una reacción electroquímica en la que el cobre cede electrones a la disolución yel cinc los gana. Al mismo tiempo, el cinc se disuelve y se produce gas hidrógeno en la superficie del cobre.La fuerza electromotriz de esta pila es del orden de un voltio por cada conjunto de discos, pero disminuyerápidamente en circuito cerrado por la polarización de los electrodos.

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Este invento ahora se usa muy comúnmente en casi todas las casas del mundo ahora se la llama electricidad ytambién se utiliza en la calle para alumbrar en la noche y que esta un poco más seguro.

Aunque también el señor Volta dio origen a las pilas que usamos comúnmente para usar aparatos eléctricocuando estamos fuera de casa algunos ejemplos de estos son: discman, radios, grabadoras, televisiones, etc.

Este invento se utiliza para hacer la vida del hombre más cómoda y para que tenga información en elmomento que lo necesité y así evitar algún accidente.

Cámara triaxial

Su objeto es el estudio de la resistencia al corte y de las relaciones esfuerzo−deformación de enrocamiento yotros medios granulares.

Algunas de sus aplicaciones son: Diseño de las siguientes presas de tierra y enrocamiento: El infiernillo,Michoacán Meca, Canadá El granero, Chihuahua Las piedras, Jalisco La angostura, Chiapas Chivor,Colombia Chicoasen, Chiapas, para fundaciones colocadas en terrenos arcillosos, la condicióninmediatamente después de completar la construcción, es casi siempre la mas crítica. Esto es porque la cargacompleta es aplicada al terreno y éste no ha tenido tiempo para ganar la resistencia adicional porconsolidación. Por estas condiciones la resistencia al corte es determinada por pruebas al corte Triaxial. Parapequeños proyectos sobre los cuales el gasto de un programa de ensayos no se justifica, la capacidad de cargaen suelos de arcilla saturada se puede calcular con el ensayo.

En cualquier caso de construcción de taludes, sean estos hechos por la mano del hombre o formadosnaturalmente en faldas de montaña o bordes de río, se tiene por resultado componentes gravitacionales delpeso que tienden a movilizar el suelo desde un nivel mas alto hasta uno mas bajo. La filtración puede ser unacausa muy importante para movilizar el suelo cuando el agua esta presente, estas fuerzas variantes producenesfuerzos cortantes en la masa del suelo, y ocurrirá movimiento, a menos que la resistencia al corte sobre cadaposible superficie de falla a través de la masa sea mayor que el esfuerzo actuante.

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Líneas de fuerza magnética. (Campo magnético de un imán)

El campo magnético de un imán de herradura se pone de manifiesto por la distribución de las limaduras dehierro, que indican la intensidad y dirección del campo en cada punto. Las limaduras se alinean con las `líneasde campo', que muestran la dirección del campo en cada punto. Cuanto más juntas están las líneas, másintenso es el campo.

Túnel Turbina−Generador

Turbina es un motor rotativo que convierte en energía mecánica la energía de una corriente de agua, vapor deagua o gas. El elemento básico de la turbina es la rueda o rotor, que cuenta con palas, hélices, cuchillas ocubos colocados alrededor de su circunferencia, de tal forma que el fluido en movimiento produce una fuerzatangencial que impulsa la rueda y la hace girar. Esta energía mecánica se transfiere a través de un eje paraproporcionar el movimiento de una máquina, un compresor, un generador eléctrico o una hélice. Las turbinasse clasifican en turbinas hidráulicas o de agua, turbinas de vapor y turbinas de combustión. Hoy la mayor

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parte de la energía eléctrica mundial se produce utilizando generadores movidos por turbinas. Los molinos deviento que producen energía eléctrica se llaman turbinas de viento.

Constituida por una corona fija (distribuidor), que dirige la corriente de fluido propulsor, y una rueda móvil(rotor o rodete). Ambos elementos poseen diversas paletas, llamadas paletas directrices, si forman parte de lacorona fija y, paletas móviles, si pertenecen a la rueda.

Generador de Van der Graff.

El generador de Van der Graff, es un aparato utilizado para crear grandes voltajes. En realidad es unelectróforo de funcionamiento continuo.

Se basa en los fenómenos de electrización por contacto y en la inducción de carga. Este efecto es creado porun campo intenso y se asocia a la alta densidad de carga en las puntas.

El primer generador electrostático fue construido por Robert Jamison Van der Graff en el año 1931 y desdeentonces no sufrió modificaciones sustanciales.

Existen dos modelos básicos de generador:

el que origina la ionización del aire situado en su parte inferior, frente a la correa, con un generadorexterno de voltaje (un aparato diferente conectado a la red eléctrica y que crea un gran voltaje)

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el que se basa en el efecto de electrización por contacto. En este modelo el motor externo sólo seemplea para mover la correa y la electrización se produce por contacto. Podemos moverlo a mano conuna manivela y funciona igual que con el motor.

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Una correa transporta la carga eléctrica que se forma en la ionización del aire por el efecto de las puntas delpeine inferior y la deja en la parte interna de la esfera superior.

Escalera de Jacob

Una escalera de Jacob es un dispositivo alto del voltaje con dos astas de metal que salen de ello en una formaV. Un arco empieza en el fondo de la V y sube a la cima, extingue, y comienza de nuevo otra vez. El arcosube porque el arco calienta el aire, y las subidas de palabrería.

Para hacer uno, usted necesita un transformador alto del voltaje. El voltaje alto se define como sobre 5 KV,pero un 4 transformador de micro−horno de KV trabajará muy bien desde que tiene más vataje a causa de sucorriente más alta. El más vataje que el transformador tiene, el más lejano el arco puede ser extraído.

Las dos barras pueden ser hechas de muchas materias. Soldar las barras trabajan muy bien. Los ganchos delabrigo se les debe de quitar cualquier pintura, o más el arco atascará. El aluminio no se debe utilizar porespacios de tiempo largos, a causa de su punto de fusión bajo. Los apoyos para las barras deben ser hechos deaislar no inflamable los bloques de Teflón, pero la madera harán si la escalera de Jacob se mira de cerca.

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La máquina de Wimshurst

La máquina de Wimshurst, fue inventada por James Wimshurst en Inglaterra, y fue descrita por primera vezen 1883.

En la máquina de Wimshurst, las hojas metálicas actúan como objeto cargado en parte del ciclo y comoobjetos de carga inducida en otra parte del ciclo.

Una vez la máquina arranca, hay cuatro funciones idénticas realizándose, dos en cada disco. En realidad, setrata de cuatro electrophori, dos positivos y dos negativos.

El efecto de aproximación entre las secciones positivas y neutras de los discos en rotación, realiza el efecto deinducción del electrophorus, y los cepillos de carga de los brazos aislados, recogen la carga positiva parallevarla al terminal.

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Maquina Electrostática de Ramsden

La primera máquina electrostática fue obra de Otto de Guericke, de Magdeburgo; pero fue Ramsden deLondres, quien dio a la máquina electrostática la forma representada en la fotografía.

Esta máquina posee un disco de acrílico en lugar de uno de vidrio, que era el que poseía la máquina original.

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Palanca

La palanca es una barra rígida que gira entorno de un punto de apoyo llamado fulcro, en sus extremos actúanla potencia o fuerza y la resistencia que requiere vencer.

Debido a la colocación que tienen las palancas sobre el punto de apoyo, la fuerza y la resistencia, éstas seclasifican en:

Palancas de 1er Género o Interfulcares: Son aquellas que tienen su punto de apoyo entre la resistencia y lafuerza.

Palancas de 2° Género o Interresistentes: Tienen la resistencia entre el punto de apoyo y la fuerza.

Palancas de 3er Género o Interpotentes: La fuerza se aplica entre el punto de apoyo y la resistencia.

Este invento es el que más comúnmente utilizamos en casas, escuelas, oficinas, parques, etc. Ya que elprincipio de la palanca se utiliza para hacer tijeras, pinzas de depilar, sube y bajas y muchos otros elementoscon los que estamos en contacto diariamente y los utilizamos sin darnos cuenta de cual es su principio paraque haga el trabajo que queremos o necesitamos.

Conclusiones

Con este trabajo me he dado cuenta que la física no es solo formulas y problemas; la física la utilizamos diariodesde que nos levantamos aunque no nos fijemos en ello, ya que es tan cotidiano usar algunos aparatos quenunca nos preguntamos como funcionan, solo sabemos que están allí para cuando lo necesitemos o loqueramos utilizar.

Durante la visita al museo tecnológico pudimos observar muchos experimentos con los que el hombre se haayudado para seguir avanzando en cuanto a sistemas, maquinas generadoras de electricidad, computadoras,etc.

Este avance ha sido muy grande y espero que en un futuro próximo que sea mucho mayor y que nos sirva parahacer mejores cosas de las que se han logrado hasta ahora y que siempre haya algo nuevo por descubrir.

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Me gusto mucho investigar sobre estos inventos por que hay cosas que ni siquiera imaginaba y aunque fuealgo muy laborioso y algo cansado pues siempre es bueno saber más para ampliar la cultura. Bibliografía

Física 3

Ed. Santillana, secundaria, serie 2000

Roberto Sayavedra Soto

Bernardo Tarango Frutos

Química 3

Ed. Santillana, secundaria, serie 2000

Vicente Augusto Talanquer Artigas

Ana Martinez Vazquez

Glinda Irazoque Palazuelos

Curso de Física General tomo 1 y 2

Ed. Mir

Serguéi Frish

Alexandra Timoreva

Enciclopedia Microsoft® Encarta® 2002. © 1993−2001 Microsoft Corporation. Reservados todos losderechos.

http://www.energias−renovables.com

www.edu.aytolacoruna.es

www.cfe.gob.mx/mutec

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