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Física

HIDRÁULICA. FUNCIONAMIENTO DEL SIFÓN

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Planteamiento físico del sifón.

Un sifón es una tubería que permite salvar diferencias de cota a lo largo de su recorrido empleando lo que se conoce como vasos comunicantes. Era bien conocido por los romanos que lo empleaban asiduamente para conseguir salvar vaguadas, canales y depresiones del terreno sin afectar a la continuidad del servicio.

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FÍSICA DEL CAMPO GRAVITATORIO 04

 

En este tutorial calcularemos el campo gravitatorio que un anillo de masa “m” conocida extendida a lo largo de su longitud crea en un punto que se encuentra situado a una distancia conocida del plano que lo contiene, en un eje perpendicular al mismo que pasa por su centro.

Fíjate que no tomamos en cuenta la masa que pueda existir en el punto dado que se está calculando el campo y no la fuerza de atracción gravitatoria. La constante gravitacional se presupone conocida. Es una constante física obtenida de forma empírica que determina la intensidad de la fuerza de atracción gravitatoria entre los cuerpos. Se denota por G y aparece tanto en la Ley de gravitación universal de Newton (la que nosotros estamos aplicando en nuestro problema) como en la teoría general de la relatividad de Einstein.

En este problema, la resolución pasa por definir la acción que una pequeña porción del anillo crea sobre el punto y extender este efecto a la totalidad del anillo. Esto podría hacerse sumando todas las porciones en una función “suma” o sumatorio pero dado que trabajamos en el límite de las pequeñas dimensiones (diferenciales de longitud) la herramienta matemática adecuada es la integral. No te preocupes que se calcula todo paso a paso y la integral que resulta es de tipo inmediato.

Geométricamente, el vector que representa al campo gravitatorio de una porción del anillo tendrá dos componentes, una vertical y otra horizontal. Al evaluar la totalidad del anillo, las componentes verticales siempre encuentran una opuesta por lo que se cancelan por parejas al estar el punto en el vértice del cono de líneas de campo que forma (esto no ocurriría si el punto de estudio fuera cualquier otro que no estuviera en el eje central de nuestro anillo). Sin embargo las componentes horizontales se suman todas al coincidir en dirección y sentido. Así pues, se trata de integrar la suma de las componentes horizontales de campo.

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VIBRACIONES Y MOVIMIENTO ARMÓNICO 02

Cuando hablamos de vibraciones nos estamos refiriendo a un movimiento de tipo oscilante que una partícula realiza en el entorno de un fijo de tal forma que puede presentar aspectos regulares como su dirección, su frecuencia o su intensidad (no son excluyentes entre sí) o, de forma más habitual, presentarse de forma aleatoria. Los sistemas mecánicos cuando son sometidos al efecto de fuerzas de carácter variable con el tiempo (fundamentalmente de tipo periódico) responder haciendo variar sus estados de equilibrio.

amortiguador-antivibraciones-mecanocaucho

Amortiguador anti vibraciones. Imag Mecanocaucho.

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Electricidad y Electrotecnia

TEOREMA DE SUPERPOSICIÓN EN CIRCUITOS ELÉCTRICOS

¿Cuándo aplicar el teorema de superposición?

Para comenzar diremos que el teorema de superposición de circuitos eléctricos sólo puede emplearse cuando se trata de circuitos eléctricos lineales, es decir, en circuitos cuyos elementos componentes mantienen la condición de que la amplitud de la corriente entre terminales es proporcional a la amplitud de voltaje entre terminales (y, por tanto, resulta aplicable la Ley de Ohm). Aunque es una restricción de uso verás que en la gran mayoría de casos el método es totalmente aplicable.

Este principio lo emplearemos cuando queremos hallar valores de intensidad o tensión en circuitos que presentan varias fuentes (pueden ser todas de tensión, todas de intensidad o compartir ambos tipos a la vez) y se basa en que el efecto que un grupo de fuentes (mínimo dos para ser aplicable) tienen sobre una impedancia (agrupamiento de resistencia, bobina y/o condensador) es igual a sumar los efectos de cada una de las fuentes del circuito tomadas por separado, sustituyendo todas las fuentes de tensión restantes (las que no se estén evaluando en ese momento) por un cortocircuito y todas las fuentes de corriente restantes (de forma análoga) por un circuito abierto.

En este problema resuelto podrás ver cómo funciona desde el principio el método y cómo encontramos cada estado de superposición así como la forma de pasar de fuente de tensión a fuente de intensidad y viceversa a fin de tener una idea clara de cómo afrontar el método. Ten en cuenta que esto te resultará necesario en las asignaturas de electrotecnia, teoría y análisis de circuitos así como en la parte de contenido eléctrico de la materia de física.

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CÁLCULO DE TRANSFORMADOR 02

El transformador como parte de un ensayo electrotécnico.

Cuando hablamos de un transformador nos estamos refiriendo a una máquina estática que trabaja con corriente de carácter alterno, es decir, dependiente de la frecuencia, para alterar su voltaje o intensidad manteniendo constante, en el caso de un transformador ideal, sin pérdidas, el resto de parámetros (potencia y frecuencia).

transformador

Transformador AT de 3 arrollamientos. Fuente: directindustry

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RESOLUCIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS 10

RESOLUCIÓN DE CIRCUITOS ELÉCTRICOS

La resolución de circuitos eléctricos es un campo destinado a asignaturas de modalidad técnica como electrotecnia o teoría de circuitos de carreras de ingeniería pero, a niveles más básicos es una parte fundamental de la tecnologías. En este vídeo tutorial te explico cómo resolver completamente un circuito eléctrico alimentado con una fuente de tensión continua (batería o pila) en el seno de un montaje mixto de resistencias.

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