Ing. Víctor Cires
Gavidia
Octubre, 2003 |
Capítulo 1
El tren
detenido por un soplido.
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Locomotora de vapor de 40 psi
construida en 1804 por Richard Trevithick para
ser utilizada por la empresa Welsh Penydarran
Railroad. Se dice que fue la segunda construida
en el mundo, dado que Mathew Murray de Leeds, había
construido la primera máquina de vapor sobre rieles, en
ese mismo año.
Más información:
http://www.sdrm.org/history/timeline/ |
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Locomotoras de vapor como
ésta, la número 650, se utilizaron en México en
la época de Don Porfirio Díaz y tiempo después
durante la Revolución Mexicana, en donde fueron
el principal medio de transporte de hombres,
caballos, alimentos, municiones y armas, por tal
motivo su valor estratégico resultó primordial.
La locomotora 650 se encuentra en el Museo de
los Ferrocarriles Mexicanos en Puebla, se trata
de una Baldwin que fue puesta en servicio entre
1901 y 1902, pesa 65 toneladas y fue
reconstruida en 1988.
Para saber más sobre este tema visita el sitio
del Museo:
http://www.upaep.mx/puebla/muferr/musferr.html |
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En la Exposición Panamericana
de Buffalo de 1901, Westinghouse Air Brake Co.
exhibió el montaje de un sistema de frenos de
aire de alta velocidad, para un tren que contara
con una locomotora y seis carros de ferrocarril.
Del lado derecho se aprecian los equipos de cada
uno de los carros, inclusive las mangueras de
interconexión en la parte alta y del lado
izquierdo el resto de los equipos que iban
instalados en la locomotora. Más información de Westinghouse en el sitio:
http://ublib.buffalo.edu/libraries/exhibits/panam/sel/westinghousexhibit.html
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Capítulo 2
Un laboratorio en el Sol.

Más sobre este tema en YPOP, Learning Technologies
Project:
http://solar.physics.montana.edu/YPOP/Classroom/Lessons/Filters/index.html

Más sobre estos temas en: The North Bay Science
Project, Sonoma State University.
http://nbsp.sonoma.edu/resources/teachers_materials/county_regionals/11-03-01/img0.htm
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Capítulo 3
El rayo de la vida.
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Henri Becquerel descubridor
del fenómeno de la radioactividad, aparece en el
laboratorio donde realizó su descubrimiento en
1896. Obsérvense al fondo, como parte de su
equipo, 4 botellas de Leyden aparentemente
interconectadas a una máquina electrostática.
Foto: Archives Curie et Joliot-Curie |
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Pierre y Marie
Curie aparecen en su laboratorio de la Escuela
de Física de Chimie en París. Foto: Archives
Curie et Joliot-Curie.
Para conocer más sobre este tema, visita el
sitio de la
Société Française D'Ënergie Nucléarie |
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Wilhelm Röntgen descubrió los
Rayos X en 1895, en el recuadro de la foto
aparece la imagen de Rayos X que muestra los
huesos de la mano de su esposa, incluso la
sombra de su anillo, que Röntgen logró obtener,
apenas una semana después de su descubrimiento. |
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Equipo de Rayos X desarrollado
por Röntgen en 1896. Para conocer más sobre este
tema visita el sitio del
Deutschen Röntgen-Museum |
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Capítulo 4
Una piedra mágica.
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Brújula china muy antigua del
tipo concha de sopa, la base era de bronce y la
concha de piedra imantada, el círculo central
representa el cielo y la base cuadrada la
tierra. Para obtener información más amplia
sobre este tema, puedes visitar:
http://www.fengshui.com.br/esp/slopan.htm
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Cristóbal Colón utilizó la
brújula, la "aguja de marear" como era conocida
por los navegantes de la época, para orientarse
en sus trascendentales viajes. No encontramos
ninguna imagen de dicho instrumento, pero
existen dos sitios muy interesantes que hablan
sobre la forma de orientarse y medir la
velocidad de las naves:
Las Carabelas una jornada a bordo y
Colón el iluminado. |

Puedes encontrar más información sobre este tema en el
sitio del NGDC:
http://www.ngdc.noaa.gov/seg/potfld/
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La Evolución de la Brújula.
Si Colón lo hubiera tenido…
Actualmente contamos con el GPS (Global
Positioning System), (Sistema de Posición
Global). que utiliza 24 satélites que giran a
20000 Km. sobre la Tierra que transmiten señales
que pueden ser captadas por receptores en la
Tierra.
El receptor, con señales de 4 de estos satélites
calcula la longitud, la latitud y la altura
sobre el nivel del mar con una exactitud en los
usos militares de 3 metros y en los usos
comerciales de 30 metros.
Estos receptores pueden llevarse en el barco,
coche, avión o hasta en la mano, actualmente hay
hasta de pulsera como reloj.
Para más información puede consultarse la página
web:
www.aero.org/publications/GPSPRIMER/Index.html
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Capítulo 5
Como embotellar un rayo.
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El hombre de la derecha
sostiene en su mano una botella de Leyden
que está haciendo contacto con el borne
principal de una máquina electrostática de
Ramsden. Cuando el hombre de la izquierda hace
girar la manivela de la máquina se genera
electricidad estática que carga la botella de
Leyden tal cual si hubiera "embotellado un rayo"
en su interior. La carga permanece allí hasta
que mediante un alambre se hace contacto entre
el borne superior y la cubierta conductora que
envuelve la botella en la parte inferior. El
resultado de la descarga es una fuerte chispa.
Mas sobre este tema se puede encontrar en el
sitio de:
The Bakken Library and Museum |
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La casa del trueno,
construida por Franklin para demostrar como un
rayo era capaz de incendiar un edificio. Para
demostrarlo utilizaba una botella de Leyden cuya
descarga eléctrica pasaba a través de la cúpula
de un modelo de iglesia en miniatura, creando
una chispa en su interior que provocaba el
incendio del material inflamable que existía
dentro. Cuando por el contrario conducía la
descarga a través de un cable conductor
conectado a tierra, se evitaba la chispa y por
lo mismo el incendio del material inflamable y
combustible. Este era el principio fundamental
del pararrayos inventado por Franklin.
Para conocer más sobre este tema visite la
página web:
The Bakken Library and Museum |
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Capítulo 6
Una manzana famosa.
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En la animación se muestra a
Newton sentado bajo un árbol, aparentemente
mareado al recibir el golpe de una manzana que
cayó sobre su cabeza, para después recibir la
inspiración de su genial idea que dio origen a sus Leyes de Gravitación
Universal.
Una presentación interesante la puedes ver en el
sitio de la Universidad de California en
Riverside:
Presentación Física 7, Galileo y Newton |
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Capítulo 7
La rana que metió la pata.
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Galvani era un médico, sin
embargo se dice que este era su laboratorio de
electricidad en 1791. En él se aprecian una
máquina electrostática, una línea conductora
aérea, dos enormes botellas de Leyden y desde
luego las consabidas ranas que utilizaba en sus
experimentos. |
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Galvani creyó que las ranas
muertas con las que experimentaba en su
laboratorio poseían electricidad propia y la
denominó "electricidad animal". Estaba en un
error y Volta lo corrigió, sin embargo el hecho
de que el paso de una corriente eléctrica a
través del cuerpo de la rana, produjera
contracciones musculares en sus patas, marcó el
inicio de múltiples investigaciones posteriores
relacionadas con los movimientos rítmicos del
músculo cardiaco.
Más sobre este tema en la página del Centro di
Cultura Scientifica "Alessandro
Volta", Italia:
Alejandro Volta y la disputa de la rana |
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En la imagen animada se
quiere representar a Volta realizando el
experimento con las ranas. La diferencia con
respecto a Galvani, fue que Volta comprendió que
la electricidad no era inherente a las ranas,
sino que por consecuencia del paso de ella a
través de su cuerpo, efectuaban contracciones de
los músculos de sus patas. La animación trata de
mostrar que Volta tiene en su mano una fuente de
voltaje A-B (su famosa pila voltáica) que pone
en contacto con la rana, la cual ante el paso de
la corriente efectúa movimientos reflejos. |
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En 1801 Alejandro Volta recibió
el reconocimiento de Napoleón Bonaparte quién le
condecoró con una medalla de honor. En la imagen
aparece Volta, explicando su invento al emperador. |
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La evolución del experimento de Galvani y Volta.
La imagen muestra el implante de un moderno
marcapaso que regula de manera automática el
ritmo cardiaco, mediante el envío de
pequeñísimos impulsos eléctricos al ventrículo
del corazón.
Sin embargo la
evolución de los experimentos de Galvani fue
continuada por el
electroterapeuta francés de Boulogne,
Guillaume Duchenne quién estimula con la "mano
eléctrica" la región cardiaca de una paciente de
21 años, enferma de difteria, que padece
taquiarritmias graves, y logra disminuir
temporalmente la frecuencia cardiaca y que el
pulso sea regular.
Más adelante en 1882, gracias a una paciente
cuyo corazón esta abierto bajo una capa de piel
después de una intervención de tórax, el
electroterapeuta alemán Hugo Von Ziemssen puede
demostrar por primera vez en una persona viva
que los impulsos eléctricos controlan la
actividad del ventrículo.
El médico de Nueva York, Albert Hyman, en
1927 prueba un marcapaso artificial, un
aparato de radiación accionado a mano. No será
hasta la aplicación del marcapaso externo del
cardiólogo estadounidense Paul M Zoll en 1956 y
posteriormente del marcapaso interno, cuando su
uso experimente un auge vertiginoso.
Todo ello gracias a las ranas de Galvani y Volta
en el siglo XVIII. |
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Capítulo 8
Protones electrones y otros
bichos.
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CMS - El solenoide compacto Muon
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Tres de los 5 anillos de
yugo, tipo barril, para el detector CMS en el
Large Hadron Collider del CERN, forman el
compartimento exterior de vacío para el
gigantesco solenoide superconductivo de 4 Teslas,
con 13 metros de largo por 6 metros de diámetro
que va insertado dentro del tercer anillo. |
El Muon Solenoid es uno de los experimentos del
"Large
Hadron Collider" en el CERN.
Involucra la colaboracion de 1870 científicos de
150 Instituciones pertenecientes a 31 naciones.
El acronismo CMS es por "Compact
Muon Solenoid".
El detector está basado en el uso de un
solenoide superconductor de las características
arriba mencionadas cuya
intensidad de campo de 4 Teslas equivaldrá aproximadamente
100,000 veces la intensidad del campo magnético
de la Tierra.
Este será el electroimán más grande jamás
construido que permitirá colocar en su interior
los detectores y calorímetros.
Objeto:
Conocer más de los Protones, Electrones y otros
bichos.
Para que aprendas más de este misterioso y
apasionante mundo visita el sitio en español de
PDG:
La Aventura de las Partículas
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El "Electron-positron Storage
Ring" (CESR) de Cornell University, tiene una
circunferencia de 768 metros y está colocado 12
metros bajo el campo de football de la
Universidad.
Es capaz de producir colisiones de 12 GeV. cuyos
resultados se estudian con un detector CLEO.
Para acelerar las partículas se utiliza un LINAC
de 150 MeV.
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Capítulo 9
Un simple trozo de alambre.
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La mayoría de los átomos no
contienen su máximo número de electrones en la
última órbita y algunos como el de Cobre
mostrado arriba, tienen un electrón solitario en
la última órbita.
Por la misma razón de ser un solo electrón y
estar en la última órbita, no se encuentra tan
fuertemente ligado al núcleo y fácilmente puede
ser desplazado.
Un alambre de cobre resulta ser un excelente
conductor dado que los electrones de la última
capa de sus átomos pueden moverse libremente,
saltando de un átomo a otro y dando origen a una
corriente eléctrica.
No todos los materiales permiten que los
electrones de la órbita exterior se muevan tan
libremente. Para el carbón por ejemplo a pesar
de ser conductor y permitir el paso de
corriente, se requiere mucho más energía para
lograrlo.
Lógicamente los materiales aislantes oponen muy
alta resistencia a la transferencia de
electrones.
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El cable telegráfico submarino.
En Julio de 1858, se cargaron
25000 millas de cable en los barcos Niagara y
Agamenon, la mitad en cada uno, ya que ninguno
era capaz de llevar toda la carga.
Se unieron los cables (que se ve en la foto) en
mitad del océano y los barcos partieron en
direcciones opuestas.
El 5 de Agosto, el Niagara llegó a Trinity Bay y
casi al mismo tiempo, llegó el Agamenon a
Valentia.
Cuando se hicieron las conexiones a los equipos
correspondientes, se pudo enviar el primer
mensaje telegráfico que decía ; " Europa y
América están unidas por primera vez por el
telégrafo, Gloria a Dios en los Cielos y Paz en
la Tierra a los hombres de buena voluntad"
Habiendo fallado el primer cable, el 27 de julio
de 1866, se tendió un segundo y definitivo
cable, esta vez en un solo barco, el Great
Eastern que partió de Valentia, Irlanda el 13 de
julio de 1866 con 2730 millas de cable en su
bodega, llegando 14 dias después a Trinity Bay
habiendo depositado en el Océano 1852 millas de
cable.
Cinco cables adicionales se colocaron entre 1866
y 1894, que operaron hasta 1965. |
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