Ciencias Naturales CEUJA 2016
sábado, 28 de enero de 2017
viernes, 27 de enero de 2017
luz infraroja
la radiación infrarroja, o radiación IR es un tipo de radiación electromagnética y térmica, de mayor longitud de onda que la luz visible, pero menor que la de las microondas. Consecuentemente, tiene menor frecuencia que la luz visible y mayor que las microondas. Su rango de longitudes de onda va desde unos 0,7 hasta los 1000 micrómetros.1 La radiación infrarroja es emitida por cualquier cuerpo cuya temperatura sea mayor que 0 Kelvin, es decir, −273,15 grados Celsius (cero absoluto).
Los infrarrojos son clasificados, de acuerdo a su longitud de onda, de este modo
- infrarrojo cercano (de 800 nm a 2500 nm)
- infrarrojo medio (de 2.5 µm a 50 µm)
- infrarrojo lejano (de 50 µm a 1000 µm)
La materia, por su caracterización energética (véase cuerpo negro) emite radiación. En general, la longitud de onda donde un cuerpo emite el máximo de radiación es inversamente proporcional a la temperatura de éste (Ley de Wien). De esta forma la mayoría de los objetos a temperaturas cotidianas tienen su máximo de emisión en el infrarrojo. Los seres vivos, en especial los mamíferos, emiten una gran proporción de radiación en la parte del espectro infrarrojo, debido a su calor corporal.
La potencia emitida en forma de calor por un cuerpo humano, por ejemplo, se puede obtener a partir de la superficie de su piel (unos 2 metros cuadrados) y su temperatura corporal (unos 37 °C, es decir 310 K), por medio de la Ley de Stefan-Boltzmann, y resulta ser de alrededor de 100 vatios.[cita requerida]
Esto está íntimamente relacionado con la llamada "sensación térmica", según la cual podemos sentir frío o calor independientemente de la temperatura ambiental, en función de la radiación que recibimos (por ejemplo del Sol u otros cuerpos calientes más cercanos): Si recibimos más de los 100 vatios que emitimos, tendremos calor, y si recibimos menos, tendremos frío. En ambos casos la temperatura de nuestro cuerpo es constante (37 °C) y la del aire que nos rodea también. Por lo tanto, la sensación térmica en aire quieto, sólo tiene que ver con la cantidad de radiación (por lo general infrarroja) que recibimos y su balance con la que emitimos constantemente como cuerpos calientes que somos. Si en cambio hay viento, la capa de aire en contacto con nuestra piel puede ser reemplazada por aire a otra temperatura, lo que también altera el equilibrio térmico y modifica la sensación térmica.
Historia
Los infrarrojos fueron descubiertos en 1800 por William Herschel un astrónomo inglés de origen alemán. Herschel colocó un termómetro de mercurio en el espectro obtenido por un prisma de cristal con el fin de medir el calor emitido por cada color. Descubrió que el calor era más fuerte al lado del rojo del espectro y observó que allí no había luz. Esta es la primera experiencia que muestra que el calor puede transmitirse por una forma invisible de luz. Herschel denominó a esta radiación "rayos calóricos", denominación bastante popular a lo largo del siglo XIX que, finalmente, fue dando paso al más moderno de radiación infrarroja.
Los primeros detectores de radiación infrarroja eran bolómetros, instrumentos que captan la radiación por el aumento de temperatura producido en un detector absorbente.
Usos de los rayos infrarrojos
Los infrarrojos se utilizan en los equipos de visión nocturna cuando la cantidad de luz visible es insuficiente para ver los objetos. La radiación se recibe y después se refleja en una pantalla. Los objetos más calientes se convierten en los más luminosos.
Un uso muy común es el que hacen los mandos a distancia (ó telecomandos) que generalmente utilizan los infrarrojos en vez de ondas de radio ya que no interfieren con otras señales como las señales de televisión. Los infrarrojos también se utilizan para comunicar a corta distancia los ordenadores con sus periféricos. Los aparatos que utilizan este tipo de comunicación cumplen generalmente un estándar publicado por .
La luz utilizada en las fibras ópticas es generalmente de infrarrojos.
Luz ultravioleta UV
Radiación ultravioleta
Se denomina radiación ultravioleta o radiación UV a la radiación electromagnética cuya longitud de onda está comprendida aproximadamente entre los 400 nm (4x10−7 m) y los 15 nm (1,5x10−8 m). Su nombre proviene de que su rango empieza desde longitudes de onda más cortas de lo que los humanos identificamos como el color violeta, pero dicha luz o longitud de onda, es invisible al ojo humano al estar por encima del espectro visible. Esta radiación es parte integrante de los rayos solares y produce varios efectos en la salud al ser una radiación entre no-ionizante e ionizante.
Descubrimiento
El descubrimiento de la radiación ultravioleta está asociado a la experimentación del oscurecimiento de las sales de plata al ser expuestas a la luz solar. En 1801 el físico alemán Johann Wilhelm Ritter descubrió que los rayos invisibles situados justo detrás del extremo violeta del espectro visible eran especialmente efectivos oscureciendo el papel impregnado con cloruro de plata. Denominó a estos rayos "rayos desoxidantes" para enfatizar su reactividad química y para distinguirlos de los "rayos calóricos" (descubiertos por William Herschel) que se encontraban al otro lado del espectro visible. Poco después se adoptó el término "rayos químicos". Estos dos términos, "rayos calóricos" y "rayos químicos" permanecieron siendo bastante populares a lo largo del siglo XIX. Finalmente estos términos fueron dando paso a los más modernos de radiación infrarroja y ultravioleta respectivamente.
Subtipos
Según su longitud de onda, se distinguen varios subtipos de rayos ultravioleta:2
Nombre | Abreviatura | Longitud de onda (nm) | Energía por fotón (eV) |
---|---|---|---|
Ultravioleta A (onda larga) | UVA | 400 – 315 | 3,10 – 3,94 |
Ultravioleta B (onda media) | UVB | 315 – 280 | 3,94 – 4,43 |
Ultravioleta C (onda corta) | UVC | 280 – 100 | 4,43 – 12,40 |
Ultravioleta cercano (near) | NUV | 400 – 300 | 3,10 – 4,13 |
Ultravioleta medio (middle) | MUV | 300 – 200 | 4,13 – 6,20 |
Ultravioleta lejano (far) | FUV | 200 – 122 | 6,20 – 10,16 |
Línea Lyman-alpha | H Lyman-α / Ly-α | 122 – 121 | 10,16 – 10,25 |
Ultravioleta de vacío | VUV | 200 – 10 | 6,20 – 124 |
Ultravioleta extremo | EUV | 121 – 10 | 10,25 – 124 |
Aplicaciones
La luz ultravioleta tiene diversas aplicaciones.
Una de las aplicaciones de los rayos ultravioleta es como forma de esterilización, junto con los rayos infrarrojos (pueden eliminar toda clase de bacterias y virus sin dejar residuos, a diferencia de los productos químicos).
Está en estudio la esterilización UV de la leche como alternativa a la pasteurización.
Ingravidez
Se define ingravidez como el estado en el que un cuerpo que tiene un cierto peso, se contrarresta con otra fuerza o se mantiene en caída libre sin sentir los efectos de la atmósfera.
La ingravidez es la experiencia (de personas y objetos) durante la caída libre. Ésta se experimenta comúnmente en las naves espaciales. La ingravidez representa la sensación de experimentar una fuerza g cero, o peso aparente cero. La aceleración se debe sólo a la gravedad, en oposición a los casos donde actúan otras fuerzas, como:
- cuando uno está de pie sobre el suelo o sentado en una silla sobre el suelo, etc. (La gravedad es contrarrestada por la fuerza reactiva del piso.)
- volando en un avión (la gravedad es cancelada por la sustentación que proveen las alas).
- la reentrada en la atmósfera, aterrizando con un paracaídas: la gravedad es cancelada por la densidad de la atmósfera.
- durante una maniobra orbital en una nave espacial: el cohete provee el empuje.
La diferencia es que la gravedad actúa directamente sobre una persona y otras masas, mientras que las fuerzas como el empuje de un cohete o el frenado atmosférico actúan primero sobre el vehículo, y a través del vehículo sobre la persona. En el primer caso la persona y el piso del vehículo se aprietan uno contra otro, en los otros casos no. Lo que experimentamos como peso no es realmente la fuerza de la gravedad (aunque esa es la definición técnica de peso) sino la reacción normal del piso (o cualquier superficie con la que estemos en contacto) que contrarresta la fuerza de la gravedad.
Cuando estamos en un avión, las alas de éste generan una sustentación. Entonces el piso del avión impide que caigamos hacia la masa del planeta (que genera la fuerza gravitatoria). Pero si estando dentro del avión cayéramos en caída libre, dejaríamos de experimentar esa conocida sensación de peso (el piso oprimiendo nuestros zapatos hacia arriba). La fuerza de gravedad sigue empujando nuestro cuerpo hacia abajo, pero el avión no la estaría contrarrestando, sino que caería junto con nosotros. Este es el principio que se utiliza en los aviones de experimentación gravitatoria, que se utiliza para que los astronautas se acostumbren a la ausencia de gravedad.
Cuando estamos de pie sobre el piso, cada sección horizontal de nuestro cuerpo no soporta el mismo peso. No sólo experimenta la fuerza debida a la gravedad sobre él, sino también el peso de todas las porciones que quedan por encima. Parte de la sensación de peso, entonces, es realmente la experiencia de una presión gradual dentro de nuestro cuerpo.
Cuando estamos de pie sobre nuestro planeta, éste ejerce una fuerza igual y opuesta a la fuerza de gravedad que nos empuja hacia el centro del planeta. Lo que percibimos como peso es justamente la fuerza con el planeta sobre nuestros pies. En cambio cuando un astronauta está en una nave espacial orbitando alrededor de la Tierra, la única fuerza que actúa sobre él es la de la gravedad (y además muy disminuida). La microgravedad es el estado en el cual la única fuerza que actúa sobre un cuerpo es la gravedad. Ese estado se logra durante una caída libre (en un precipicio, por ejemplo) o en una órbita alrededor de un planeta (como la órbita de las estaciones espaciales), que es una especie de caída perpetua.
Efecto Boomerang
El Boomerang como Ejemplo de Vector Rotacional
La trayectoria de regreso de un boomerang tiene que ver con la sustentación aerodinámica de su forma de ala, y con la precesión giroscópica asociada con su giro rápidoo. La precesión redirige el boomerang de modo que vuela "alrededor" del camino de regreso.Los tres diagramas de arriba, señalan la naturaleza del vuelo del boomerang. Pulse sobre uno de los diagramas para mas detalles sobre el boomerang.
IA Inteligencia Artificial,el futuro en el presente.
La inteligencia artificial (IA), o mejor llamada inteligencia computacional, es la inteligencia exhibida por máquinas. En ciencias de la computación, una máquina "inteligente" ideal es un agente racional flexible que percibe su entorno y lleva a cabo acciones que maximicen sus posibilidades de éxito en algún objetivo o tarea. Coloquialmente el término "inteligencia artificial" se aplica cuando una máquina imita las funciones "cognitivas" que los humanos asocian con otras mentes humanas, como por ejemplo: "aprender" y "resolver problemas". 5 A medida de que las máquinas se vuelven cada vez más capaces, tecnología que alguna vez se pensó que requería de inteligencia se elimina de la definición. Por ejemplo, el reconocimiento óptico de caracteres ya no se percibe como un ejemplo de la "inteligencia artificial" habiéndose convertido en una tecnología común.6 Avances tecnológicos todavía clasificados como inteligencia artificial son los sistemas capaces de jugar ajedrez, GO y manejar por si mismos.
En 1956, John McCarthy acuñó la expresión «inteligencia artificial», y la definió como: "...la ciencia e ingenio de hacer máquinas inteligentes, especialmente programas de cómputo inteligentes".7
Para Nilsson son cuatro los pilares básicos en los que se apoya la inteligencia artificial:
- Búsqueda del estado requerido en el conjunto de los estados producidos por las acciones posibles.
- Algoritmos genéticos (análogo al proceso de evolución de las cadenas de ADN).
- Redes neuronales artificiales (análogo al funcionamiento físico del cerebro de animales y humanos).
- Razonamiento mediante una lógica formal análogo al pensamiento abstracto humano.
También existen distintos tipos de percepciones y acciones, que pueden ser obtenidas y producidas, respectivamente, por sensores físicos y sensores mecánicos en máquinas, pulsos eléctricos u ópticos en computadoras, tanto como por entradas y salidas de bits de un software y su entorno software.
Varios ejemplos se encuentran en el área de control de sistemas, planificación automática, la habilidad de responder a diagnósticos y a consultas de los consumidores, reconocimiento de escritura, reconocimiento del habla y reconocimiento de patrones. Los sistemas de IA actualmente son parte de la rutina en campos como economía, medicina, ingeniería y la milicia, y se ha usado en gran variedad de aplicaciones de software, juegos de estrategia, como ajedrez de computador, y otros videojuegos.
Sustancias orgánicas e inorgánicas, combustión y oxidación
¿Que es una sustancia orgánica?
Son todas aquellas sustancias que tienen entre sus componentes átomos de carbono e hidrógeno, en realidad es demasiado abundante la cantidad de sustancias orgánicas, los seres vivos como animales y platas también son orgánicos por su composición. También existen otras desarrolladas por el hombre como los plásticos, o los productos industrializados como la gasolina.
Sustancias orgánicas:
Hidrocarburos
Alcoholes
azucares
Acetonas
Ácidos orgánicos
Sustancias inorgánicas:
Sales
Bases
Ácidos
Óxidos no metálicos
Óxidos metálicos.
La oxidación
Es un cambio químico en el cual un átomo pierde electrones y por esto se dice que aumenta su estado de oxidación. Siempre que hay una oxidación hay una liberación de energía puede ser liberada de manera lenta como en el caso de la oxidación de metales o en el caso de la combustión.
Combustión
Para que una combustión se lleve a cabo es indispensable que exista en ella un comburente y un combustible, en este caso el comburente siempre sera oxigeno y el combustible debe ser de procedencia orgánica pues el resultado de esta debe ser siempre , ejemplo :
Combustible + comburente (O) - Co2 + H2O
Entonces, para que se de este resultado el combustible debe de tener en sus composiciones hidrógeno y Carbono.
Combustibles provenientes del petroleo
Son todas aquellas sustancias que tienen entre sus componentes átomos de carbono e hidrógeno, en realidad es demasiado abundante la cantidad de sustancias orgánicas, los seres vivos como animales y platas también son orgánicos por su composición. También existen otras desarrolladas por el hombre como los plásticos, o los productos industrializados como la gasolina.
Sustancias orgánicas:
Hidrocarburos
Alcoholes
azucares
Acetonas
Ácidos orgánicos
Sustancias inorgánicas:
Sales
Bases
Ácidos
Óxidos no metálicos
Óxidos metálicos.
La oxidación
Es un cambio químico en el cual un átomo pierde electrones y por esto se dice que aumenta su estado de oxidación. Siempre que hay una oxidación hay una liberación de energía puede ser liberada de manera lenta como en el caso de la oxidación de metales o en el caso de la combustión.
Combustión
Para que una combustión se lleve a cabo es indispensable que exista en ella un comburente y un combustible, en este caso el comburente siempre sera oxigeno y el combustible debe ser de procedencia orgánica pues el resultado de esta debe ser siempre , ejemplo :
Combustible + comburente (O) - Co2 + H2O
Entonces, para que se de este resultado el combustible debe de tener en sus composiciones hidrógeno y Carbono.
Combustibles provenientes del petroleo
Hay una variedad muy extensa sobre derivados del petroleo, pero hay unos que principalmente se dedican a satisfacer las necesidades de energía en el mundo como son :
•La gasolina para automóviles y aviones.
•aceites.
•Asfaltos
•Aditivos.
•La gasolina para automóviles y aviones.
•aceites.
•Asfaltos
•Aditivos.
ACTIVIDADES DE APRENDIZAJE
Instrucciones: realizar el siguiente experimento y enviar tus evidencias (fotos) al correo proporcionado.
Tinta invisible
Hoy aprenderás a hacer tinta invisible, sabemos que se dice tinta invisible a aquella que nos es posible ver en el papel mientras no se aplica algún reactivo, ya sea agente químicos o calor.
Lo que necesitamos
- Un palillo o cotonete
- Frasco pequeño con jugo de limón o leche
- Un encendedor o lámpara de alcohol
- Hojas de papel blanco
Procedimiento
Con el jugo de limón o leche se escribe cualquier texto en una hoja de papel blanco, mojando el cotonete en el liquido frecuentemente, luego de haber escrito deje secar el líquido, el texto escrito ya no se verá. Ahora ponga el encendedor o la lámpara debajo de la hoja y observe ¿Ahora las letras son visibles?
Explicación
La combustión de sustancias orgánicas no sólo produce Dióxido de carbono (CO2) y agua, sino también residuos de carbón. El jugo de limón es una que contiene diferentes sustancias orgánicas tales como el Ácido cítrico, por lo tanto al calentarlo se lleva a cabo una combustión, la cual deja algunos residuos de carbón, lo que permiten que las letras se oscurezcan y se vena normalmente.
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