Si bien puede hacer una distinción entre el termino “submarino” y “sumergible”, en general el lego asocia ambas palabras a una nave capaz de viajar por debajo del agua. Muchos consideran submarinos solamente a los atómicos dado que, como veremos mas adelante, son los únicos que pueden permanecer sumergidos por periodos casi indefinidos.
Se trata de un invento bastante antiguo, aunque no ha sido hasta principios del siglo XIX que el submarino tomó aproximadamente la forma que hoy conocemos. Los primeros registros del uso de estos vehículos datan del siglo XVII, cuando los cosacos utilizaron una barca sumergible para llevar a cabo misiones de reconocimiento e infiltración. Pero el primer sumergible del que se tiene información fidedigna fue construido en 1620 por un holandés al servicio de Jaime I de Inglaterra llamado Cornelius Jacobszoon Drebbel. Estos prototipos fueron probados en el Támesis entre 1620 y 1624.
Por supuesto, y como no podría ser de otra manera, los militares advirtieron rápidamente el potencial que podían tener estos sumergibles, lo que hizo que a partir de allí su desarrollo fuese mucho mas rápido.
Desde el punto de vista constructivo, un submarino moderno tiene dos cascos, uno dentro de otro. El exterior recibe el nombre de “Casco Hidrodinámico”, y es el que le confiere a la nave la figura hidrodinámica necesaria para que pueda desplazarse con velocidad tanto en la superficie del agua como en inmersión.
El casco interior, llamado “Casco Resistente”, como su nombre lo indica, está construido para resistir la presión del agua cuando el submarino se sumerge. Desde el punto de vista físico no es mas que un enorme cilindro de acero de gran resistencia, en cuyo interior se encuentran todos los alojamientos destinados a la tripulación (camarotes, comedor, cocina, etc.). Dentro de este casco también se encuentran los compartimientos de torpedos, y la zona de comando (navegación, informaciones, periscopio, etc.).
Cuando el capitán del submarino decide sumergirse, todas las aberturas del casco resistente se cierran, convirtiéndolo en un recipiente estanco capaz de mantener la presión y el oxigeno necesario para que sus tripulantes puedan sobrevivir debajo del agua.
El submarino necesita de un sistema de tanques para poder sumergirse (y volver a emerger). Efectivamente, poseen los llamados "tanques de inmersión", generalmente ubicados a ambos lados del casco que, una vez inundados, le dan al submarino el peso necesario para poder descender. Igual que un pez, la cantidad de agua dentro de estos tanques le confiere una flotabilidad apenas positiva, permitiéndole bajar, subir, o navegar entre dos aguas.
La dirección está resuelta de una forma similar a la de los aviones. Un submarino posee timones verticales y horizontales. El timón vertical es el que le permite efectuar los giros, mientras que los timones horizontales (situados a los lados) son los que le permiten el desplazamiento vertical y el mayor o menor ángulo en las maniobras de inmersión y emersión.
El avance (o retroceso) se obtiene gracias a una o más hélices unidas al eje del motor, tal como ocurre en un barco. En el caso de los submarinos militares, estas helices tienen un diseño especial que las hacen muy silenciosas, para evitar ser detectados por los enemigos.
El periscopio es básicamente un tubo dotado de espejos en su interior, que puede desplegarse fuera del agua cuando el submarino se encuentra sumergido pero cerca de la superficie. Este mecanismo permite a la tripulación ver la superficie del mar sin necesidad de exponer la nave a la vista de un posible enemigo. Los submarinos más modernos han reemplazado el sistema óptico de los periscopios por una cámara y una pantalla de TV, pero el principio y utilidad de este implemento es el mismo.
El principal problema que enfrenta la tripulación de un submarino es la provisión de aire respirable. De nada sirve tener un casco superresistente que nos permite alcanzar grandes profundidades si una vez allí no podemos respirar. Durante años los submarinos tomaban el aire de la superficie, lo comprimían y almacenaban en depósitos. Luego, a medida que la tripulación (o los motores diesel) lo necesitaba, se iba descomprimiendo.
Pero en la década de 1950 la energía nuclear reemplazó los motores diésel de los submarinos, a la vez que permitía la extracción del preciado oxigeno del agua de mar. Este adelanto permitió a los submarinos permanecer sumergidos durante semanas o meses, y se realizaron viajes considerados imposibles, como la travesía por debajo de la capa de hielo que cubre el Polo Norte en 1958, efectuada por el USS Nautilus.
En la practica, los factores que limitan la permanencia subacuática de estos buques son los suministros alimenticios y los problemas psicológicos que pueden surgir en una tripulación confinada en un espacio tan reducido.
El casco Hidrodinámico permite al submarino navegar con facilidad.
La falta de espacio a veces provoca problemas psicológicos a la tripulación
El periscopio es básicamente un tubo dotado de espejos en su interior.
Tarea 2
UN SUBMARINO.
MATERIALES:
Una botella de plástico (3 Ltrs.).
Un globo.
Popotes flexibles.
Cinta adhesiva ligas.
Tijeras.
Desarmador para hacer las perforaciones
Partes metálicas para hacer el contrapeso.
PROCEDIMIENTO:
Se realizaron perforaciones en la botella con el desarmador pequeño.
Se perforo el tapón de la botella con un desarmador más grande-
Se unen los popotes flexibles con la cinta adhesiva y se forma un popote más grande.
Se introduce el globo en la botella uniéndolo en un extremo de los popotes y se pasa a través del agujero que hay en el tapón de la botella.
Se instalan los contrapesos de metal alrededor de la botella.
DESCRIPCION DEL EXPERIMENTO:
Se introduce el Submarino en la tina con agua.
Se observa que el submarino se empieza a hundir porque el agua entra a través de los agujeros hechos en la botella.
El submarino se hunde por los contrapesos de metal que están unidos a la botella.
Estando la botella en el fondo, se empieza a inflar el globo a través del popote que está en un extremo de la botella.
Lo que se observa es que el submarino comienza a sacar el agua a través de los agujeros por la presión que ejerce el globo dentro de la botella.
Finalmente el submarino flota, con el globo inflado.
Al soltar el aire del globo el submarino comienza a hundirse nuevamente y se repite desde el paso #2.
CONCLUSIONES:
Se observo que el agua entra a través de los agujeros de la botella y los contrapesos de metal ayudan a que la botella se hunda con mayor rapidez.
Al inflar el globo este desplaza el agua que está dentro de la botella hacia afuera de esta y comienza a elevarse el submarino.
Si dejamos escapar el aire del globo el agua comienza a entrar nuevamente a la botella.
un bosque TAREA :MUN 2 OPTICA La óptica (del griego optomai, ver) es la rama de la física que estudia el comportamiento de la luz, sus características y sus manifestaciones. Abarca el estudio de la reflexión, la refracción, las interferencias, la difracción, la formación de imágenes y la interacción de la luz con la materia. Estudia la luz, es decir como se comporta la luz ante la materia En la Edad Antigua se conocía la propagación rectilínea de la luz y la reflexión y refracción. Dos filósofos y matemáticos griegos escribieron tratados sobre óptica: Empédocles y Euclides. Ya en la Edad Moderna René Descartes consideraba la luz como una onda de presión transmitida a través de un medio elástico perfecto (el éter) que llenaba el espacio. Atribuyó los diferentes colores a movimientos rotatorios de diferentes velocidades de las partículas en el medio. La ley de la refracción fue descubierta experimentalmente en 1621 por Willebrord Snell. En 1657 Pierre de Fermat anunció el principio del tiempo mínimo y a partir de él dedujo la ley de la refracción. George Hatsian es el rey Arco iris
Si Si bien la Óptica se inició como una rama de la física distinta del electromagnetismo en la actualidad se sabe que la luz visible parte del espectro electromagnético, que no es más que el conjunto de todas las frecuencias de vibración de las ondas electromagnéticas. Los colores visibles al ojo humano se agrupan en la parte del "Espectro visible"
TAREA: FISICA 2 SABATINA GRUPO A LUCIA GUADALUPE TORRES RICO.
La acústica es una rama de la física interdisciplinaria que estudia el sonido, infrasonido y ultrasonido, es decir ondas mecánicas que se propagan a través de la materia (tanto sólida como líquida o gaseosa) (no se propagan en el vacío) por medio de modelos físicos y matemáticos. A efectos prácticos, la acústica estudia la producción, transmisión, almacenamiento, percepción o reproducción del sonido. La ingeniería acústica es la rama de la ingeniería que trata de las aplicaciones tecnológicas de la acústica. La acústica considera el sonido como una vibración que se propaga generalmente en el aire a una velocidad de 343 m/s (aproximadamente 1 km cada 3 segundos), ó 1.235 km/h en condiciones normales de presión y temperatura (1 atm y 20 °C). * Fuente de sonido omnidireccional en una cámara anecoica
L.acustica es la rama que estudia el sonido,tiene su origen en la antigua grecia y roma entre los siglos v1 antes de A.C y D.C comenzó la música, que se venia practicando como arte desde hace mil años . El uso de las frecuencias ultrasónicas permitió nuevos tipos de aplicaciones en la medicina y la industria. También se inventaron nuevos tipos de transductores (generadores y receptores de energía acústica).
TAREA : FISICA 2 SABATINO GRUPO A LUCIA GUADALUPE TORRES RICO.
Los Mayas eran gente acostumbrada a vivir en la selva y entre los árboles saber escuchar era algo realmente importante para ellos. Sobrevivir en un lugar donde la vegetación no deja ver nada depende de tener unos oídos muy entrenados. Tal vez, algunos de los templos que diseñaron fueran para imitar el canto de ciertos pájaros o para producir efectos sorprendentes en sus ceremonias. Nunca sabremos con seguridad si lo que construyeron fue intencionado o si lo consiguieron con grandes dosis de intuición. Pero lo que sí podemos hacer es disfrutar de los efectos acústicos de Chichén Itzá.
Panorámica
Chichén Itzá es el nombre del que fue uno de los principales asentamientos mayas en la Península de Yucatán. Tuvo su máximo esplendor en el siglo IX dC cuando se convirtió en uno de los centros políticos más importantes de Centroamérica. Allí, los mayas levantaron construcciones con taludes y muros verticales y representaciones del dios pájaro-serpiente, Kukulcán: El castillo, El Templo de los Guerreros, El Observatorio, El Osario, El Juego de Pelota, son sólo parte de la grandeza de esta civilización y antigua metrópoli Maya.
Mapa de situación
Efectos acústicos producidos en El Castillo
Los monumentales edificios de la Gran Explanada de Chichén Itzá están presididos por la Pirámide de Kukulcán o el Castillo, uno de los edificios más altos y notables de la arquitectura maya. Es una pirámide de cuatro lados que culmina en un templo rectangular. Se asienta sobre una plataforma cuadrada de 55.5 metros de ancho y tiene una altura de 24 metros. Cada lado de la pirámide tiene una gran escalinata que conduce al templo superior. Balaustradas de piedra flanquean cada escalera, y en la base de la escalinata norte se asientan dos colosales cabezas de serpientes emplumadas, efigies del dios Kukulcán.
El Castillo fue construido entre los años 300 y 450 d.C., cuenta con cuatro escalinatas de 91 escalones, que junto con el de la cúspide suman 365 en total: el mismo número de días del año solar. Es famoso principalmente porque sus escaleras, rematadas inferiormente por dos cabezas de serpiente, en cada equinoccio y debido a los rayos del sol se proyecta un haz de luz que simula el cuerpo de una serpiente bajando del templo a la tierra.
Alzado y planta de la pirámide
El efecto acústico denominado “la cola del Quetzal” se produce al emitir un sonido impulsivo -sonido de corta duración pero de fuerte volumen, una explosión, un aplauso o tocar un instrumento de percusión- delante de la escalinata de la pirámide. Si realizamos una palmada a unos 40 metros en la perpendicular de la escalinata escuchamos un sonido agudo, un chirrido extraño, un sonido parecido al canto del quetzal, el pájaro sagrado de los Mayas.
El efecto de la llamada del pájaro, fue reconocido por primera vez por el ingeniero en acústica estadounidense, David Lubman en 1998. ¿Pero sabían los arquitectos de las pirámides qué es lo que estaban haciendo? Lubman fue el primero en reivindicar que los constructores de El Castillo crearon el efecto del gorjeo de manera intencional.
En 2004, Nico Declercq junto a científicos belgas de la Universidad de Ghent, consiguieron demostrar como las ondas de sonido rebotadas alrededor de la escalinata de la pirámide, creaban sonidos que representan el canto del Quetzal y el golpeo de las gotas de la lluvia. Sus cálculos y simulaciones acústicas muestran que, aunque hay evidencia que la pirámide fue construida para producir sonidos sorprendentes, probablemente jamás pudieron predecir con exactitud a qué sonidos iban a asemejarse.
El secreto del canto de la pirámide está en sus largas, extrañas, e incómodas escaleras: los escalones son mucho más altos de lo normal y sus bases son tan estrechas que el pie de una persona no entra completo. El equipo de Declercq ha demostrado, mediante simulaciones y ensayos in situ, que la altura y el espacio entre los escalones de la pirámide crean un filtro acústico que enfatiza algunas frecuencias de sonido mientras que suprime otras. Pero unos cálculos más detallados de la acústica nos muestran que el eco también se ve influenciado por otros factores más complejos como puede ser la mezcla de frecuencias de la fuente del sonido.
Cuando alguien aplaude frente a una de las cuatro escaleras, el sonido del aplauso no golpea contra una superficie vertical plana, sino contra muchas pequeñas superficies verticales, los altos contra escalones, y cada una alejada por unos centímetros, distancia que es la angosta base de cada escalón. Así, el eco es múltiple, y llega cada rebote con un pequeño desfase respecto al anterior. Primero llegan los ecos de los escalones más bajos, y luego van llegando de manera continuada los rebotes sucesivos hasta los más altos, uno tras otro. La escalinata se convierte en un difractador de sonido gigante.
El resultado final de todo este juego de geometría acústica es una sucesión de ecos casi pegados, y de distintos tonos (tonos más altos, para los escalones de abajo, y tonos más bajos para los de más arriba). El oído humano no puede discernir las diferentes ondas sonoras que llegan en milisegundos y las asimila como un sonido continuo que va cambiando el tono y produce el efecto antes escuchado.
Los escalones no están pensados para subir cómodamente.
Los científicos belgas prepararon un sonido de palmada con una fuente de sonido puntual, para crear una onda esférica los más parecida a las reales. Después se analizó la propagación y la difracción de esta onda al chocar con la escalera de la pirámide. El modelo tiene en cuenta las propiedades físicas del aire, el material de la pirámide y los efectos de reflexión de la superficie de la escalera de la pirámide.
Los resultados son sorprendentes: las simulaciones por ordenador del modelo de difracción real producen una representación del grito del quetzal. Además, la calidad del eco depende del color del sonido que hace el impacto con la escalinata; el sonido de los grandes tambores que los Mayas utilizaban, causa un eco del quetzal más hermoso que una palmada.
El canto del quetzal, creado por los ecos de la pirámide, no sería posible si sus escalones fueran más anchos y no tan altos. Este eco cambiaría y se asemejaría a un sonido de frecuencia más baja. Aquí podríamos justificar las incómodas escaleras, que quizás no estaban pensadas para subir, sino para ser un resonador. Cabe comentar que el efecto visual de los equinoccios se podría conseguir igualmente si las escalinatas no fueran con tanta pendiente, sencillamente la serpiente bajaría de manera menos inclinada.
Este fenómeno tiene diferentes matices de sonoridad en función de cómo emitimos el sonido. Una palmada es diferente al sonido de un tambor o a golpear dos piedras. Ignoramos si este fenómeno era utilizado en sus ceremonias, pese a que los guías digan que sí y que era muy importante.
Panorámica y quetzal con su cola excepcional.
Declercq no se muestra escéptico con la teoría del Quetzal, él ha escuchado efectos similares producidos por escaleras en otros sitios religiosos. En Kataragama en Sri Lanka, una palmada dada en una escalera que conduce hacia el río Menik Ganga produce un eco en respuesta que se asemeja al "cuac" de los patos.
Los mayas ya habían construido anteriormente varios templos con escaleras al aire libre, la escucha de los efectos que producen los escalones sobre el rebote de los sonidos, pudo hacerles pensar que podían construir una gran pirámide para provocar el efecto sonoro. Pero no tenemos ninguna evidencia de que fuera proyectado acústicamente, si la tenemos, en cambio, de que fue proyectada para que, durante el equinoccio, creara el efecto lumínico de que aparece una serpiente.
Los científicos no han conseguido presentar una opinión definitiva acerca de la intencionalidad del efecto. Sin embargo, es importante hacer notar que el hecho de que efectos similares aparezcan en otros sitios en Mesoamérica, en particular en Teotihuacan (Méjico), en donde el quetzal ocupa un lugar fundamental en la simbología, da pie a estudiar si existe una relación explícita entre los edificios en donde efectivamente aparece este efecto y su función religiosa. Si es posible entender en detalle los elementos fundamentales que deben de estar presentes en una construcción para que se produzca el canto del quetzal y si dichos elementos se encuentran en diversos edificios de diferentes sitios, entonces habría un elemento objetivo mucho más concreto para apoyar o descartar la hipótesis de que el efecto fue incorporado intencionadamente por los constructores.
Panorámicas desde la cumbre de la Pirámide.
Otro fenómeno que se da en la escalinata es el de percibir el sonido de las gotas de lluvia por parte de la gente que se encuentra en la base de la pirámide y que son provocados por el subir la escalera por parte de los turistas que suben a la cima de la pirámide. Nico Declercq se pregunta si fue más bien esto último y no lo del llamado del quetzal lo que pudo haber sido la intención del diseño acústico de El Castillo. "Puede que no sea una coincidencia", dice – el dios de la lluvia jugaba un papel muy importante en la cultura Maya.
Pero este efecto de momento no se puede experimentar porque el gobierno mejicano tiene una demanda por la muerte de tres turistas al subir la escalinata y han prohibido que nadie suba hasta que la restauración este hecha.
También cuentan que des de la cumbre no se oye nada de lo que se dice o ocurre en la base del Castillo. Y en cambio si una persona de pie desde la plataforma superior del castillo habla con voz normal es escuchado por los que están a nivel de la tierra a una gran distancia. No tenemos ninguna prueba al respecto. Lo dejamos en cuarentena hasta tener datos fiables.
Según los guías de la zona todo tiene su explicación para que el sumo sacerdote fuera oído desde los cuatro lados, y también el sumo sacerdote conocedor de las posiciones solares, sabía perfectamente cuando se producía el equinoccio haciéndole ver al pueblo que se trataba de un signo de los dioses.
También comentan que el efecto era utilizado para motivar, ya que para construir ciudades de tal magnitud, se empleaban miles de hombres que necesitaban una motivación para continuar con su labor y, ¿qué mejor motivación que la presencia del dios quetzal a través de una palmada de los grandes señores?
Efectos producidos en el campo destinado al juego de pelota
El juego de pelota ubicado en Chichén Itzá es el más monumental de los realizados por los Mayas. Este complejo de estructuras mide aproximadamente 160 metros de longitud y contiene un templo, varias tribunas para observar los partidos y una cancha de juego.
Perspectiva del campo de juego a la pelota.
Cancha rectangular a cuyos lados más largos se encuentran dos muros altos, de aprox. 12m. de alto, que forman una larga galería sin techo, en los cuales hay empotrados sendos discos en posición vertical por los que los jugadores debían hacer pasar una pelota de hule. El espacio interior de la cancha de juego mide aproximadamente 160m. de largo y tiene un ancho de 60m.
En esta cancha se pueden escuchar los susurros que los turistas emiten al otro lado del campo. No hay continuidad entre sus muros como podemos observar en los gráficos, ni los muros tienen la superficie curva. Se produce un efecto de refuerzo de la onda sonora emitida que llega hasta el otro extremo con el mismo nivel sonoro o un poco más bajo. Difícil de determinar cuál es el elemento clave para que se produzca dicho efecto sin un estudio o una simulación de porqué ocurre.
Fotografías desde dentro del campo de juego a pelota. Podemos observar las dos canastas y las tribunas.
En 1931 el director de orquestra, Leopold Stokowski, pasó 4 días en el sitio para intentar aprender el secreto acústico de la cancha y poderlo aplicar en un teatro al aire libre que él estaba diseñando. Pasó horas colocando un fonógrafo en diferentes posiciones dentro de la cancha para poder determinar las superficies que reflexionaban el sonido. Teóricamente, la estructura debería haber tenido una mala acústica. Las distancias son muy grandes, pero el sonido se escuchaba claro y nítido. No logró encontrar su secreto y todavía hoy se nos resiste.
El fenómeno de la absorción se da con bajas temperaturas, a baja humedad relativa y en frecuencias altas. El clima diurno de Chichen Itzá es con altas temperaturas y alta humedad relativa, por tanto poca absorción del aire habrá en las frecuencias que emitamos. Además su entorno no tendría que ser demasiado ruidoso si no fuera por los turistas.
Muros de 12 metros de altura.
Los conos musicales
A un lado de la Plataforma de Venus, o de la Danza, y a un lado de la Cafetería, se encuentran unas piezas de piedra con terminación cónica que se dice que producen diferentes tonos musicales cuando se golpean con madera. Actualmente la mayor parte de las piedras están rotas y apiladas, y sólo algunas en buen estado se muestran en la Unidad de Servicios de la zona arqueológica.
A ciencia cierta no se ha determinado el uso o función de dichas piedras, pero se cree que las usaban para ceremonias. Quizás, y eso lo aventuro yo, eran instrumentos de percusión para provocar los efectos de la escalinata.
Me parecio muy interesante el concepto de acustica de los mayas los cuales desde tiempos inmemoriales tenian conocimiento de matematicas y astronomia y en los templos mayas asi como en el juego de pelota lograron hacer un efecto interesante con la acustica del lugar.
Por ejemplo en el templo de Kukulkan al dar un aplauso se escucha el sonido de un pajaro el cual es el quetzal.
Asi como en el juego de pelota las piramides estan separadas por mas de 100 metros y el sonido se escucha claramente desde el templo sur hasta el templo norte.
En mi opinion es de admirarse el conocimiento de nuestros ancestros.
