Levitación magnética y propulsión

1. ¿En qué consiste la levitación magnética?

La resistividad de los superconductores es nula por debajo de una temperatura crítica Tc, característica de cada material. En presencia de un campo magnético la temperatura crítica es menor que la correspondiente en ausencia de campo.

Cuando un superconductor se enfría por debajo de la temperatura crítica en un campo magnético, el campo magnético dentro del material es nulo, por que las corrientes superconductoras que se inducen en su superficie producen un campo magnético que compensa en el interior del superconductor al campo magnético aplicado.

Al acercar un imán a un material superconductor se produce, magnéticamente, una imagen de él como si el superconductor fuera un espejo. De esta manera, el imán es siempre repelido por su imagen o lo que es lo mismo, por el superconductor. La fuerza de repulsión es capaz de contrarrestar el peso del imán, produciendo la levitación.

2. ¿Cómo se utiliza para conseguir que un tren levite sobre un riel de acero y pueda moverse (propulsión)? ¿Hay fricción en este caso?

La energía electromagnética, y más concretamente, el principio de atracción - repulsión entre dos campos magnéticos, es el eje básico del funcionamiento de los trenes de levitación magnética. Por un lado, la repulsión magnética permite elevar unos centímetros del suelo al tren, que va dotado con unos potentes electroimanes que son a su vez repelidos por otros que se encuentran a lo largo de la vía.

El convoy se mantiene flotando por encima de la vía durante el viaje, menos cuando para en las estaciones, momentos en los cuales unas ruedas le ayudarían a apoyarse sobre unas guías.
Una vez en modo de levitación, el tren utilizaría la interacción de sus electroimanes con los de las vías para crear fuerzas de atracción en la parte delantera del tren y de repulsión en la parte trasera, acelerando así el tren hasta la impresionante velocidad de 500 Km/h.

Dado que el campo magnético estaría calibrado para una distribución de peso determinada, un complejo ordenador de abordo calcularía cada millonésima de segundo la potencia de cada electroimán para mantener el convoy equilibrado en todo momento.

3. ¿En qué consiste el efecto Meissner?

El efecto Meissner, también denominado efecto Meissner-Ochsenfeld, consiste en la desaparición total de campo magnético en el interior de un material superconductor por debajo de su temperatura crítica. Fue descubierto por Walter Meissner y Robert Ochsenfeld en 1933. Un material superconductor se convierte en un material diamagnético perfecto, de modo que el campo magnético en su interior se anula completamente. Dado que el campo magnético es solenoidal, es decir, todas las líneas de campo son cerradas, el campo magnético se curva hacia el exterior del material.

Consiste en que cuando se enfría un superconductor por debajo de determinada temperatura y si se le aplica un campo magnético externo no demasiado fuerte, en el interior del superconductor el campo magnético se anula.Los electrones modifican sus órbitas de modo que compensan el campo magnético externo para que en el interior, más allá de una determinada profundidad bajo la superficie, el campo sea nulo. Este comportamiento tiene que ver con el hecho de que, suficientemente frío, un superconductor no tiene resistencia eléctrica y esto requiere necesariamente que el campo magnético en el interior sea cero.

Este efecto puede utilizarse para producir un tipo de levitación magnética. Cuando se acerca un imán a un superconductor, el superconductor se convierte en un imán de polaridad contraria de modo que “sujeta” al otro imán sobre él. Pero, al contrario que un imán normal (que haría que el otro imán se diera la vuelta y se quedase pegado a él), un superconductor cambia el campo magnético cuando el exterior lo hace, compensándolo, de modo que es capaz de mantener el otro imán fijo en el aire. Es decir, que cuando el imán intenta voltearse para exponer su polo opuesto al superconductor, este último cambia su polaridad para que el campo magnético en su interior sea cero.4. Referencias:

http://www.sc.ehu.es/sbweb/fisica_/elecmagnet/materiales/superconductor/superconductor.html

http://cultura.terra.es/cac/articulo/html/cac2511.htm

http://www.diclib.com/cgi-bin/d1.cgi?l=es&base=es_wiki_10&page=showid&id=43434

http://eltamiz.com/2007/06/13/203/

Acelerador Lineal

*Mecanismo con el que trabaja
El mecanismo básico de los aceleradores lineales consiste en acelerar electrones a velocidades muy cercanas a la velocidad de la luz. El haz de electrones apunta a la cabeza metálica de la aleación que sirve como punto de referencia.

*Forma en que utilizan la diferencia de potencial
Los aceleradores lineales utilizan un único par de electrodos a los que se les aplica una diferencia de potencial de algunos miles de voltios. Por ejemplo, en un aparato de rayos X se calienta un filamento metálico que está entre ambos electrodos mediante el paso de una corriente eléctrica, emitiendo electrones. Esos electrones son acelerados en el campo eléctrico generado entre los dos electrodos hasta alcanzar el electrodo que se utiliza como productor de rayos X, fabricado con un metal de alto Z.

*¿Cómo se utilizan?, ¿cómo le sacan provecho?, ¿en qué se utilizan?

• Los radioncólogos usan aceleradores lineales para suministrar la radioterapia de haz externo. El acelerador lineal es el aparato que más se usa para este tipo de radioterapia.
• Son utilizados como inyectores para aceleraciones circulares, que requieren que las partículas que van a ser aceleradas tengan inicialmente una energía apreciable.
• Se usan para la radiocirugía estereotáctica.
• Suministra una dosis uniforme de rayos X de alta energía a la región de algún tumor.
• Se usa para la radioterapia de intensidad modulada, radioterapia con quía por imágenes, radiocirugía estereotáctica del cuerpo.
• Facilita el tratar tumores en cualquier parte del cuerpo, ocasionando menos efectos secundarios, gracias a que pueden generar diferente intensidad de radiación.
• Permite tratar lesiones tan superficiales como las localizadas en la piel, evitando que la radiación llegue a estructuras internas, gracias a los electrones de diferente energía que emiten.
• Un tipo de acelerador lineal son los tubos de rayos catódicos, que utilizan los televisores o monitores de ordenador.

Bibliografía
http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0016-38132005000500004&lng=es&nrm=iso&tlng=es
http://es.wikipedia.org/wiki/Acelerador_de_part%C3%ADculas
http://www.radiologyinfo.org/sp/info.cfm?pg=ebt
http://www.radiologyinfo.org/sp/info.cfm?pg=linac
http://www.libredecancer.com/tecnologia/acelerador-lineal.php
http://www.cab.cnea.gov.ar/divulgacion/aceleradores/m_aceleradores_fiii.html

Física3, 2do parcial :)

En el segundo parcial de física 3, vimos la Ley de Gauss, y empezamos el parcial con la explicación de los flujos eléctricos, como por ejemplo: que el hecho de que haya o no un flujo eléctrico saliente o entrante neto a través de una superficie cerrada depende del signo de la carga encerrada y que el flujo eléctrico es directamente proporcional a la cantidad de carga neta encerrada dentro de su superficie, pero, por lo demás, es independiente del tamaño de superficie cerrada.

Vimos que la relación del flujo volumétrico a través de un rectángulo de área A es:
i·i = 1 i·j = 0 j·j =1 j·k = 0
k·k =1 k·j = 0
dV/dt=Av dV/dt=Avcosteta cuando se inclina el rectángulo

El flujo eléctrico se representa por medio del número de líneas de campo eléctrico que penetran alguna superficie.

El profesor nos explicó las Aplicaciones de la Ley de Gauss que vendrían siendo:
1. Si se conoce la distancia de carga, simetría, se evaluará la integral de Ley de Gauss.
2. Si se conoce la Ley de Gauss, obtendremos la distancia de carga.

Si la superficie es cerrada, el campo eléctrico (E) será constante, el flujo eléctrico será 0 y E será perpendicular a la superficie. Si hablamos de una esfera E apuntará radialmente igual que dA.

Si dentro de un conductor hay una cavidad, el campo eléctrico sigue siendo cero.

Se puede obtener la carga total si se suma la carga externa y la interna.

Si toda la carga está encerrada, la fórmula para sacar E sería E=Q/4piEor^2

Si no hay carga encerrada, E=0

Aparte, vimos muchos ejemplos para aplicar la Ley de Gauss, con esferas, con placas planas, láminas, cubos...para obtener el campo eléctrico o el flujo.

El martes 23 de Febrero, vimos un extenso repaso, más que nada concentrándonos en las esferas para obtener el campo eléctrico y un ejemplo de una coraza. Entregamos el examen rápido.

El examen parcial lo tuvimos el jueves pasado, y venían 4 problemas muy parecidos a los que habíamos visto en clase. Se entregó también las tareas 3 y 4 y la actividad colaborativa.

Austin :)

Es domingo por la tarde, me encuentro solo en el patio buscando algún insecto que perseguir, hoy no me ha dado de comer mi dueña, ya que salió desde muy temprano en la mañana con su familia, estoy buscando algún charquito de agua para tomar aunque sea un poco, pero no encuentro nada. Estoy triste, mi dueña se fue y no se despidió de mi, no me dejó de comer ni siquiera agua, alguna razón debe de tener, ya que siempre es muy atenta conmigo.

Sigo esperando, hace un poco de frío y me acuesto sobre el zacate donde dan los rayos del sol, ya que hay muchos árboles aquí busco el hueco exacto donde me pueda dar el calor.

Veo que se acerca un gato, lo persigo, sólo para jugar, él empieza a jugar con su patita y yo le sigo el juego, nos hacemos amigos, mientras pasa el rato, nos entretenemos con una pequeña pelota que usamos mis dueña y yo para jugar. Lo correteo y el se trepa por donde pueda, pero aún así termina regresando conmigo. Me agrada, tengo con quién jugar mientras espero mi comida.

Ya casi se mete el sol, y escucho que va llegando el carro de mi dueña, dejo al gato a un lado y me voy corriendo hacia la reja, veo que se baja del carro y le empiezo a ladrar con mucho gusto y hambre, mi dueña corre hacia la reja también, la abre, me carga y me empieza a acariciar diciendo "Perdóname, Austin, sé que no te dejé de comer, ni agua siquiera, pero tuve que salir corriendo en la mañana, ya que tenía una urgencia, pero ahora te daré de comer, y jugaremos un rato".

Me lleva cargando hasta que llegamos a la sala de la casa, me pone en el piso, escucho que está abriendo mi comida, y corro con ella porque estoy muerto de hambre, empiezo a tratar de comer y ella me aparta, quiere ponerlo en el plato, ya una vez que puso mi comida y agua en el plato, me lo pone en la orilla del sillón, yo comiendo y ella viendo la tele, termino y empezó a jugar conmigo con esa dichosa pelotita con la que estaba jugando con mi amigo el gato, pasamos unos minutos así, y después me cargó i me puso en sus piernas, y vimos una película de esas para llorar y ella me acariciaba. No me gustan mucho, la verdad prefiero las de acción, pero pues, ella quería, y yo estaré ahí con ella siempre, haga lo que haga, porque me cuida muy bien.

Seguimos viendo la tele, hasta que me quedo dormido, despierto y ella también esta dormida en el sillón, la miro, y solamente le doy gracias por todo lo que hace por mi con una pequeña lamida en la mano, no quiero ladrar porque luego se va a despertar.

Estoy muy contento aquí con ella, espero sea así siempre. :)

Jueves 28.Enero.10 :)

Se supone que ibamos a ir a la conferencia de la semana de salud, pero cambiaron los planes ya que se acababa a las 7 p.m.

Nos fuimos al salón 3222 ya que nuestro salón de siempre no se pudo abrir porque no estaba el prefecto encargado de las llaves. :)

Vimos un repaso, o más bien se aclararon "dudas" que se tenían sobre algunos ejercicios que habíamos hecho anteriormente, uno de ellos el del anillo.

Las fechas de entrega quedan igual, y hay que ponernos las pilas porque en una semana presentamos el examen de primer parcial :) SUERTE!

Martes 26.Enero.10

Lo que vimos la clase del martes pasado, fue un ejemplo de campos eléctricos, donde aplicamos el "dipolo eléctrico" que es una combinación de cargas de igual magnitud y signo opuesto. Se calculó el campo eléctrico producido por q1, q2 y su total en cada punto (a y b).

También vimos un ejemplo de un conductor de forma anular, se encontró el campo eléctrico en cierto punto. Romeo pasó al pizarrón a resolver un problema y el profesor le dio puntos extra. :)

Entregamos la tarea #1 y el examen rápido, y el profesor nos explicó las nuevas fechas de entrega para la actividad #4 (jueves 28 01 10), tarea #2 y actividad de blog (martes 02 02 10) y del examen de primer parcial (jueves 04 02 10), así como lo que haríamos el jueves, que se iba a suspender la clase para ir a una conferencia de la semana de salud.

La Física en la Ingeniería Industrial

La forma en que la física se aplica a mi carrera, Ingeniería Industrial y de Sistemas, no es solamente llevar el curso y ya, se utiliza de muchas maneras ya que se encuentra en la mecánica de fluidos, la resistencia de materiales, la electricidad, la mecánica de los mecanismos, electrónica y todo aquello que se fundamenta en los principios físicos.

A un Ingeniero Industrial le sirve la física por ejemplo en saber la resistencia de materiales (que estudia los sólidos deformables mediante modelos simplificados. La resistencia de un elemento se define como su capacidad para resistir esfuerzos y fuerzas aplicadas sin romperse, adquirir deformaciones permanentes o deteriorarse de algún modo), se supone que estamos para mejorar los procesos o la calidad del producto, ahí podemos verificar como podría ser aún mejor aplicando la física, viendo los materiales, qué es lo que implica para que pueda "resistir" cierta fuerza, qué material, con qué fuerza se puede manejar para que no se vea afectado el producto, es un ejemplo simple, pero ahí se puede aplicar.

Como dice, la física se encuentra en muchas partes, como en la electricidad, esa la usamos todos los días, más bien, la física se usa todos los días, independientemente de qué carrera estemos cursando, eso es algo diario, pero si juega un papel muy importante en la vida diaria, y también en mi carrera. Hay que vivir con ella, aprenderla y disfrutarla :)

Martes 19.Enero.10 :)

En esta clase, el profesor nos explicó los problemas con cargas eléctricas, incluyendo ángulos y así utilizamos el seno y el coseno al realizar/resolver los problemas.

También vimos la introducción al tema de modelos físicos y campos eléctricos, dando definiciones.

El profesor nos explicó que tendríamos que realizar la Actividad#2 de cargas eléctricas, y también que teníamos que agregar una entrada al blog aplicando el tema con la carrera que cada quien cursa, así como la Tarea#1.

Física3, 1er día :)

Lo que vimos el primer día de clase de Física 3, fueron los temas que se van a estar desarrollando durante este tetra, el Dr. Ayax nos mostró las ponderaciones y también nos hablo sobre el proyecto final para la tecnoferia.

Los temas que veremos serán relacionados con la Electricidad y el Magnetismo, como las leyes de Coulomb, Gauss, etc. El profesor nos comentó que en cursos anteriores no se ha podido completar el tema de Magnetismo, se quiere dominar el tema pero esto lo veremos con el avance que tengamos todos juntos en la clase.

Con respecto al proyecto final, hay que empezarlo a analizar desde ahora, viendo el tema que se escojerá, ya que este tetra es el más corto del año, tenemos que avanzar rápido, y constará de 4 integrantes, por lo pronto, nosotros ya tenemos el equipo integrado :).

Ahora, la ponderación es diferente, 28% serán las tareas, investigaciones y actividades, 4% será nuestra participación en el blog, que se me hace muy buena ya que estaremos recalcando lo que vimos en cada clase, y el último 68% será del examen parcial.

Espero que nos vaya muy bien a todos este tetra :) pero hay que aplicarnos. Suerte..! ;*