lunes, 21 de marzo de 2011

Reporte, Película Imparable

Imparable

            La película se basa en trenes, su funcionamiento y los problemas que se puedan originar debido a errores humanos.
Todo comienza en la estación de trenes donde un maquinista bajó del tren para cambiar de dirección las agujas y así cambiar de dirección, de lo que no se percató fue que no colocó  bien los frenos y el tren con 38 vagones salió disparado a una velocidad mucho mayor a la normal. Esto desencadenaría una serie de problemas, posibles choques con otros trenes en la misma vía, el descarrilamiento de ambos, y catástrofes por el cargamento de combustible y sustancias químicas que transporta.

         A lo largo de la película encontramos una serie de fenómenos que son estudiados por la física. Obviamente todo alrededor de nosotros es estudiado por la física, pero a continuación presentamos los más destacados, según la trama de la película.
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TEMAS

 

 
ACCIÓN

 

 
1

 

 
Sonido

 

 
Al momento en que la alarma sonó para
  despertar a uno de los protagonistas.

 

 
2

 

 
Ondas longitudinales

 

 
El sonido de la alarma, viaja a través de ondas longitudinales

 

 
3

 

 
Ondas electromagnéticas

 

 
Los celulares que aparecieron a lo
  largo de la película. Pues éstos se comunican por medio de ondas
  electromagnéticas

 

 
4

 

 
Ondas electromagnéticas

 

 
Se utilizaban radios, para comunicarse los maquinistas entre sí, y
  para comunicarse con las bases de control.

 

 
TEMA

 

 
ACCIONES

 

 
5

 

 
Proceso isotérmico

 

 
Aparecieron refrigeradores, que mantenían la temperatura constante,
  para lograr que los alimentos se conservaran por más tiempo.

 

 
6

 

 
Hidráulica

 

 
Los frenos de aire, utilizados por
  los trenes trabajan bajo los principios de la hidráulica

 

 
7

 

 
Hidráulica

 

 
Cuando levantaron el vagón y lo posicionaron, utilizaron una grúa que
  también trabaja bajo los principios de la hidráulica

 

 
8

 

 
Luz

 

 
En las oficinas, había lámparas. Un
  invento para aprovechar la luz de una manera eficiente.

 

 
9

 

 
Velocidad

 

 
La velocidad, se aplica en toda la película, pues esta la llevan los
  trenes, las camionetas y los helicópteros. En los trenes, la velocidad
  variaba según el terreno además de las maniobras, para detener el tren.

 

 
10

 

 
Fricción

 

 
La mayoría de los métodos para
  intentar detener el tren, se basaban en fricción. Al poner un tren en frente
  para frenarlo. Al tratar de descarrilarlo y el ultimo, que era enganchar la
  maquina e ir frenando.

 

 
11

 

 
Fuerza

 

 
Los motores se manejan en la fuerza que pueden alcanzar, en uno de los
  puntos de mayo velocidad del tren, el motor del tren alcanzo los 5000
  caballos de fuerza

 

 
12

 

 
Trabajo

 

 
El trabajo es esencial, para lograr
  que los trenes avancen. Este lo realiza la maquina principal para jalar los
  demás vagones.

 

 
13

 

 
Resistencia del aire

 

 
Cuando Denzel Washington,  va vagón
  por vagón, poniendo los frenos manuales de cada uno. Se expone a la
  resistencia que presenta el aire, al ir en sentido contrario de la dirección
  del tren.

 

 
TEMAS

 

 
ACCIONES


 

 
14

 

 
Aceleración

 

 
Esta se presenta cuando el tren fuera de control, aumenta de velocidad
  al cambiar de terreno. Pues se presento una pendiente.

 

 
15

 

 
Desaceleración

 

 
Cuando se aplica fricción y se ponen
  a trabajar los frenos de emergencia. Se logro desacelerar el tren y así
  lograr que frenara.

 

 
16

 

 
Caída libre

 

 
Esta la experimentó  Will, al
  aventarse de la cabina del tren hacia la camioneta, para poder llegar a la
  máquina de enfrente del tren para lograr frenarlo.

 

 
17

 

 
vacío y presión

 

 
las cervezas en el bar están cerradas
  al vacio y bajo presión

 

 
18

 

 
Sonido

 

 
Cuando se aplicó fricción para intentar frenar el tren, se provocaban
  rechinidos, como resultado de la vibración del las vías y de las “llantas” de
  el tren.

 

 
19

 

 
Calor

 

 
Como resultado de la fricción, se
  produjo calor, se pudo percibir como chispas que salieron al frenar.

 



martes, 1 de marzo de 2011

Proceso Isotermico

Ejemplo Proceso Isotérmico



Este vídeo, es una muestra muy sencilla y práctica de ver un proceso isotérmico. Pues en un refrigerador la temperatura se mantiene constante todo el tiempo. Puede cambiar la presion, la densidad, etc. pero la temperatura siempre será constante.

lunes, 28 de febrero de 2011

Ejemplo PRoceso Isobárico

Ejemplo Proceso Isobárico
En este video, su muestra agua hirviendo. pues en este cambia la temperatura, pero la presion a la que se somete el agua, es constante (presion atmosferica). Por lo tanto se considera un proceso isobárico.

Experimento del proceso Isocorico

Disolver Tierra en Agua
Proceso Isocorico 
 En este experimento estamos representando el proceso isocorico 
que consiste en un bote o frasco colocar agua y después
disolver tierra en ella. en la cual su volumen permanece constante esto quiere
decir que el proceso no realiza trabajo presión-volumen.

Experimento del proceso Adiabatico


INFLAR UN GLOBO
Proceso Adiabatico:
consiste cuando no intercambia calor con su entorno.
como podemos ver en este experimento, estamos inflando un globo
al inflar el globo dentro de el permanece un calor constante y su temperatura no cambia
y no deja que este calor se intercambie con lo que esta alrededor de el.
por este modo se le llama proceso adiabatico 

domingo, 20 de febrero de 2011

Procesos Termodinamicos

PROCESOS TERMODINAMICOS

Se define como el campo de la física
que describe y relaciona las propiedades físicas de sistemas macroscópicos de
materia y energía. Los principios de la termodinámica tienen una importancia
fundamental para todas las ramas de la ciencia y la ingeniería.

Un concepto esencial de la termodinámica es el de sistema macroscópico, que se define como un conjunto de
materia que se puede aislar espacialmente y que coexiste con un entorno
infinito e imperturbable. El estado de un sistema macroscópico en equilibrio
puede describirse mediante propiedades medibles como la temperatura, la presión
o el volumen, que se conocen como variables termodinámicas. Es posible identificar
y relacionar entre sí muchas otras variables (como la densidad, el calor
específico, la compresibilidad o el coeficiente de expansión térmica), con lo
que se obtiene una descripción más completa de un sistema y de su relación con
el entorno.
Cuando un sistema macroscópico pasa de
un estado de equilibrio a otro, se dice que tiene lugar un proceso
termodinámico. Las leyes o principios de la termodinámica, descubiertos en el
siglo XIX a través de meticulosos experimentos, determinan la naturaleza y los límites
de todos los procesos termodinámicos.
En física, se denomina proceso termodinámico a la evolución de
determinadas magnitudes (o propiedades) propiamente termodinámicas relativas a
un determinado sistema físico. Desde el punto de vista de la termodinámica,
estas transformaciones deben transcurrir desde un estado de equilibrio inicial
a otro final; es decir, que las magnitudes que sufren una variación al pasar de
un estado a otro deben estar perfectamente definidas en dichos estados inicial
y final. De esta forma los procesos termodinámicos pueden ser interpretados
como el resultado de la interacción de un sistema con otro tras ser eliminada
alguna ligadura entre ellos, de forma que finalmente los sistemas se encuentren
en equilibrio (mecánico, térmico y/o material) entre sí.

De una manera menos abstracta, un proceso termodinámico puede ser
visto como los cambios de un sistema, desde unas condiciones iniciales hasta
otras condiciones finales, debidos a la desestabilización del sistema.


PROCESO
ISOTÉRMICO

Se denomina proceso isotérmico o proceso isotermo al cambio de temperatura reversible en un sistema termodinámico, siendo dicho cambio de temperatura constante en todo el sistema.
 La compresión o expansión de un gas ideal en
contacto permanente con un termostato es un ejemplo de proceso isotermo, y puede llevarse a cabo colocando el gas en contacto térmico con otro sistema de capacidad calorífica muy grande y a la misma temperatura que el gas; este otro sistema se conoce como foco caliente. De esta manera, el calor se transfiere muy lentamente, permitiendo que el gas se expanda realizando trabajo. Como la
energía interna de un gas ideal sólo depende de la temperatura y ésta permanece constante en la expansión isoterma, el calor tomado del foco es igual al trabajo realizado por el gas: Q = W.

Ejemplo de este tipo de proceso, son el de evaporación del agua y la
fusión del hielo. Pues estos tienen un cambio de temperatura, que es constante,
por lo que se le puede llamar, proceso isotérmico.
PROCESO ISOBÁRICO

Un proceso isobárico es
un proceso 
termodinámico que
ocurre a presión constante. En él, el calor transferido a presión constante está relacionado con el resto de variables mediante:

,
Donde:
 = Calor transferido.
 = Energía Interna.
 = Presión.
 = Volumen.
En un diagrama P-V, un proceso isobárico aparece como una línea
horizontal.
Si la presión no cambia
durante un proceso, se dice que éste es isobárico.


Un ejemplo de un proceso isobárico:
         Es la ebullición del agua en un recipiente abierto. Como el
contenedor está abierto, el proceso se efectúa a presión atmosférica constante.
En el punto de ebullición, la temperatura del agua no aumenta con la adición de
calor, en lugar de esto, hay un cambio de fase de agua a vapor.





Un proceso isocórico, también llamado proceso isométrico o
isovolumétrico es un proceso
termodinámico en el cual el volumen permanece constante; ΔV = 0. Esto implica que el
proceso no realiza
trabajo presión-volumen, ya que éste se define
como: Z=PΔV;  donde P es la presión (el
trabajo es positivo, ya que es ejercido por el sistema).
Aplicando la primera ley de la termodinámica, podemos
deducir que Q, el cambio de la energía interna del sistema es: Q=ΔU, para un
proceso isocórico: es decir, todo el
calor que
transfiramos al sistema quedará a su energía interna, U. Si la cantidad de
gas permanece
constante, entonces el incremento de energía será proporcional al incremento de
temperatura,

Q=nCVΔT, donde CV es el calor específico molar a volumen constante.

En un diagrama P-V, un proceso isocórico aparece como una línea
vertical. Desde el punto de vista de la termodinámica, estas transformaciones
deben transcurrir desde un
estado de equilibrio inicial a
otro final; es decir, que las magnitudes que sufren una variación al pasar de
un estado a otro deben estar perfectamente definidas en dichos estados inicial
y final. De esta forma los procesos termodinámicos pueden ser interpretados
como el resultado de la interacción de un sistema con otro tras ser eliminada
alguna ligadura entre ellos, de forma que finalmente los sistemas se encuentren
en equilibrio (mecánico, térmico y/o material) entre si.

De una manera menos abstracta, un proceso termodinámico puede ser visto como
los cambios de un sistema, desde unas condiciones iniciales hasta otras
condiciones finales, debidos a la desestabilización del sistema.

Ejemplo:
¿Cuando se
incrementa la energía interna de 10g de hielo que
esta a cero
grados centígrados cuando se transforma en agua manteniendo el volumen constante?


como el proceso es isocorico, ya que no cambia el volumen, entonces w=0 y de acuerdo
con la primera ley de la termodinámica la cantidad de calor ganado por el hielo
es igual al cambio en su energia interna, es decir: Q= ΔU . Ahora bien, el
calor de fusion del hielo es Q=mLf. en donde Lf=80cal/g.


Sustituimos
valores en la relación anterior:


Q=(10g)(80cal/g)=800cal
por tanto,
el cambio en la energía interna es:
ΔU=Q=800cal
4.19J/1cal=3352J



PROCESO ADIABÁTICO

En termodinámica:
•Dicho de un proceso termodinámico, que se
produce sin intercambio de
calor con el
exterior

En Física.

•Que no permite el intercambio de calor

•Que está aislado térmicamente

•Que está totalmente aislado del exterior
Las variaciones de volumen o presión de un cuerpo sin aumento o disminución de calor, es decir, no intercambia calor con su entorno. Un proceso adiabático que es además reversible se conoce como proceso isotrópico.

El calentamiento y enfriamiento adiabático son
procesos que
comúnmente ocurren
debido al
cambio en la presión de un gas.
Esto puede ser cuantificado usando la ley de los gases ideales.
Un gas, al dilatarse adiabáticamente,
se enfría,
pues la cantidad de calor que contiene se reparte en un volumen mayor; por
el
contrario, la compresión adiabática
de
dicho gas tiene
por
efecto un aumento de su temperatura.


en climatización los
procesos de humectación (aporte de
vapor de agua) son adiabáticos, puesto que no hay transferencia de calor, a pesar que se consiga variar la temperatura del aire y su humedad relativa.

Límite adiabático:
Se dice que un límite es adiabático
cuando el estado del sistema se puede cambiar únicamente moviendo el límite o
bien colocando al sistema en un campo de fuerzas exteriores (por ejemplo campos
eléctricos, magnéticos o gravitacionales). Esta noción será crucial en nuestra
próxima formulación de la Primera Ley. A veces se suele definir el límite
adiabático como aquél que es impermeable al flujo de calor.


PROCESO DIATÉRMICO

Se le llama Diatérmico a aquel cuerpo que deja pasar fácilmente calor.
límite diatérmico:

Se dice que un límite es diatérmico cuando permite que el estado del sistema se
modifique sin que haya movimiento del límite. La manera usual de definirlo es
que un límite es diatérmico cuando permite el flujo de calor a través de él.


Paredes diatérmicas:

Son aquellas que sí permiten que un sistema termodinámico modifique su grado
relativo de calentamiento.



BIBLIOGRAFIAS

















http://webdelprofesor.ula.ve