viernes, 17 de abril de 2015

                         
         

                                    Módulos de Elasticidad

Los módulos de elasticidad representan el grado de rigidez de un material y es el resultado de dividir su esfuerzo unitario entre su deformación unitaria correspondiente.

Se clasifican en:
Ø   Modulo Volumétrico
Ø  Modulo de Corte
Ø  Modulo de Young                                                                           






El módulo de Young es un parámetro que caracteriza el comportamiento de un material elástico, según la dirección en la que se aplica una fuerza. Este comportamiento fue observado y estudiado por el científico inglés Thomas Young. 

Materiales lineales

Para un material elástico lineal el módulo de elasticidad longitudinal es una constante.


Donde:

  es el módulo de elasticidad longitudinal.

  es la presión ejercida sobre el área de sección transversal del objeto.
  es la deformación unitaria en cualquier punto de la barra.
La ecuación anterior se puede expresar también como:


·         Materiales no lineales
Para ese tipo de materiales no lineales pueden definirse magnitudes asimilables al módulo de Young de los materiales lineales, ya que la tensión de estiramiento y la deformación obtenida no son directamente proporcionales.
y el cambio correspondiente a la deformación unitaria que experimenta en la dirección de aplicación del esfuerzo:
Donde:

 es el módulo de elasticidad secante.
  es la variación del esfuerzo aplicado

   es la variación de la deformación unitaria


Las dimensiones del módulo de Young son

En el Sistema Internacional de Unidades sus unidades son

 o, más contextualmente, 

·         Módulo de corte
El módulo de corte mide la resistencia de un material a la deformación de corte. Se calcula mediante la siguiente expresión
Al bloque de la figura se le aplica una fuerza sobre su parte superior de forma paralela, el objeto esta inicialmente en forma rectangular, al aplicarle la fuerza el cuerpo toma forma de paralelogramo, esta propiedad recibe el nombre de esfuerzo constante y el sólido no sufre deformaciones, definimos el esfuerzo constante o la presión aplicada al cuerpo como F/A ya que la magnitud de la fuerza paralela y el área de la cara se corta.
  

·         Modulo volumétrico

El reciproco del módulo volumétrico se denomina comprensibilidad del material, esa presión hace que el material tienda a comprimirse de manera uniforme esta a su vez genera una respuesta a esta cambio es cual es llamado modulo volumétrico. 
El módulo de compresibilidad  de un material mide su resistencia a la compresión uniforme y, por tanto, indica el aumento de presión requerido para causar una disminución unitaria de volumen dada.

Un fluido aplica una fuerza sobre un material, esa presión  hace que el material tienda a comprimirse  de manera uniforme esta a su vez genera una respuesta a este cambio el cual es llamado modulo volumétrico.




El módulo de compresibilidad  se define según la ecuación:

donde  es la presión,  es el volumen,  denotan los cambios de la presión y de volumen, respectivamente. El módulo de compresibilidad tiene dimensiones de presión, por lo que se expresa en pascales (Pa) en el Sistema Internacional de Unidades.
Integrantes :
Burgueño Enríquez Aaron Sebastian
Hernandez Gallardo Fransisco JavierMartinez Abril Saul
Rivera 
Rodriguez Jacqueline
Silva Berrelleza Omar Alejandro
Grupo: 4BmEO
CBTIS No. 37
Física 1
Profesor: Salvador Acosta Bordas
Ciclo Escolar Febrero-Junio, 2015

martes, 24 de febrero de 2015

Tecnología utilizada con tiro parabólico

Tecnología utilizada con tiro parabólico


Parábola.
¿Qué es la parábola?
          Es el espacio geométrico de los puntos de un plano que tienen equidistancia respecto a un punto fijo y una recta. Este lugar se crea a partir de la acción de un plano que es paralelo a la generatriz y que disecciona un cono circular.

           La parábola constituye una curva cónica que suele trazarse en fenómenos frecuentes, como la caída de agua de una fuente o el movimiento de un balón o pelota que es impulsado por un jugador de básquetbol. Se denomina movimiento parabólico al realizado por un objeto cuya trayectoria describe una parábola.

       CARACTERÍSTICAS.
              El tiro parabólico tiene las siguientes características:
·         Conociendo la velocidad de salida (inicial), el ángulo de inclinación inicial y la diferencia de alturas (entre salida y llegada) se conocerá toda la trayectoria.
·         Los ángulos de salida y llegada son iguales.
·         La mayor distancia cubierta o alcance se logra con ángulos de salida de 45º.
·         Para lograr la mayor distancia fijado el ángulo el factor más importante es la velocidad.
·         Se puede analizar el movimiento en vertical independientemente del horizontal.

Historia
                La historia de la parábola surge del descubrimiento de las secciones cónicas por Menecmo en el estudio de la duplicación del cubo donde demuestra la existencia de una solución mediante el corte de una parábola con una hipérbola, Sin embargo, el primero en usar el término parábola fue Apolonio de Perge en su tratado Cónicas.
            Es Apolonio quien menciona que un espejo parabólico refleja de forma paralela los rayos emitidos desde su foco, propiedad usada hoy en día en las antenas satelitales. La parábola también fue estudiada por Arquímedes, nuevamente en la búsqueda de una solución para un problema famoso: la cuadratura del círculo.

 Función
              Un principio de la física dice que cuando un rayo de luz choca contra una superficie reflectora, el ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión. Se sigue que si la parábola gira en torno a su eje para formar una concha reflectora hueca, todos los rayos de luz que partan del foco se reflejarán, después de chocar con la concha, paralelos al eje. Esta propiedad de la parábola se usa en el diseño de faros buscadores, en los que la fuente de luz se coloca en el foco. Recíprocamente, se usa en ciertos telescopios en los que los rayos paralelos provenientes de una estrella lejana que entran son enfocados hacia un solo punto.


 Aplicaciones
      
   Las aplicaciones de las parábolas son básicamente aquellos fenómenos en donde nos interesa hacer converger o diverger un haz de luz y sonido principalmente. La dirección de propagación de una onda se representa mediante líneas que se denominan rayos y según la forma de la superficie en la que inciden así será la dirección de los rayos reflejados. Cuando la forma de dicha superficie es parabólica todos los rayos que llegan paralelos al eje de la parábola se reflejan pasando por un mismo punto que se denomina foco.
            .Esta es la propiedad fundamental en que se basan todos los ingenios parabólicos. Las aplicaciones prácticas son muchas: las antenas parabólicas y radiotelescopios aprovechan el principio concentrando señales recibidas desde un emisor lejano en un receptor colocado en la posición del foco. . Un satélite envía información a la Tierra, estos rayos serán perpendiculares a la directriz por la distancia a la que se encuentra el satélite. Al reflejarse en el plato de la antena (blanca, casi siempre) los rayos convergen en el foco en donde se encuentra un receptor que decodifica la información. También en los telescopios se usa esta propiedad. La concentración de la radiación solar en un punto, mediante un reflector parabólico tiene su aplicación en pequeñas cocinas solares y grandes centrales captadoras de energía solar .Una fuente emisora situada en el foco, enviará un haz de rayos paralelos al eje: diversas lámparas y faros tienen espejos con superficies parabólicas reflectantes para poder enviar haces de luz paralelos emanados de una fuente en posición focal. Los rayos convergen o divergen si el emisor se desplaza de la posición focal.


Tecnología
        Las trayectorias de rifles o cánones no son realmente parabólicas debido a la fricción del proyectil en el aire. Por ende la parábola es una aproximación muy burda que no sirve para calcular trayectorias de artillería.
     Pero hay vuelos parabólicos que laa razón es que los motores del avión pueden compensar las pérdidas por fricción en forma muy exacta. Los Vuelos parabólicos se usan desde muchos años con regularidad para obtener por un tiempo corto condiciones sin gravedad. Esto sirve para el entrenamiento de astronautas pero también para probar equipo en condiciones de ausencia de gravedad. Nótese, que la gravedad de hecho no es ausente sino compensada por fuerzas virtuales del vuelo parabólico.

·         Los radiotelescopios concentran los haces de señales en un receptor situado en el foco. El mismo principio se aplica en una antena de radar.

·         Cocina solar de concentrador parabólico. El mismo método se emplea en las grandes centrales captadoras de energía solar.

·         Los faros de los automóviles envían haces de luz paralelos, si la bombilla se sitúa en el foco de una superficie parabólica.






Integrantes
Burgueño Enríquez Aaron Sebastian
Hernandez Gallardo Fransisco Javier
Martinez Abril Saul
Rivera
Rodriguez Jacqueline
Silva Berrelleza Omar Alejandro
Grupo: 4BmEO
CBTIS No. 37
Física 1
Profesor: Salvador Acosta Bordas
Ciclo Escolar Febrero-Junio, 2015