Grupo 4

Transmisión de la Energía e Información

 ¿Qué es la energía?

Dentro de la física la energía es la capacidad que poseen los cuerpos para poder efectuar un trabajo a causa de su constitución (energía interna), de su posición (energía potencial) o de su movimiento (energía cinética) y se clasifican en los siguientes tipos: 

• Energía potencial: Esta energía se relaciona con la capacidad de uno o varios cuerpos de realizar un trabajo y ademàs es una energìa almacenada. 
  

• Energía cinética: Se origina gracias al movimiento que tienen los cuerpos.

• Energía mecánica: Es un tipo de energía que relaciona el movimiento y posición del cuerpo u objeto. 

• Energía gravitacional: Es aquel tipo de energía que los cuerpos poseen únicamente cuando estos se encuentran en una altura.

• Energía eléctrica: Esta energía se origina gracias al movimiento electrones y se provocan efectos térmicos, magnéticos y luminosos. 

• Energía nuclear: Cuando se dan reacciones nucleares o se producen cambios en los núcleos atómicos, estas producen energía nuclear. La energía nuclear es obtenida gracias a la fisión y fusión nuclear.

• Energía solar: Como el mismo nombre lo dice, se da gracias al calor emitido por el sol y es considerada como renovable. 
  

• Energía magnética: Este tipo de energía es la consecuencia de los campos magnéticos.

• Energía lumínica: Se da origen gracias a a luz y se la puede obtener natural y artificialmente.

• Energía eólica: Es un tipo de energía en donde el agente principal es el viento conjuntamente con su energía cinética.

• Energía hidráulica: Es un tipo de energía renovable, en donde el agente principal es el agua conjuntamente con su energía potencial y cinética.
  
  
  
• Energía térmica: Esta energía se obtiene de la naturaleza gracias a reacciones exotérmicas. 

• Energía acústica: Es conocida también como energía sonora y se origina gracias a las vibraciones que produce un objeto. 

• Energía química: La reacción de sustancias químicas es la responsable de la creación de energía química, esta energía la podemos encontrar acumulada en alimentos  y combustibles.

La energía tiene cuatro propiedades básicas

1. Se transforma: la energía no se crea, sino que se transforma, y es en esta transformación que se manifiestan diferentes formas de energía.
2. Se conserva: al final de cualquier transformación energética nunca hay más o menos energía que al principio, siempre está ahí. La energía no se destruye.
3. Se transfiere: La energía se transfiere de un objeto a otro en forma de calor, ondas o trabajo.
4. Se degrada: Solo una parte de la energía convertida puede realizar trabajo, el resto se pierde en forma de calor o ruido.

Transmisión de energía

Mover energía entre las cosas se llama transferencia de energía. Algo en movimiento tiene energía. Puedes transferir su energía a algo quieto. Digamos que un bate golpea una pelota. Parte de la energía del bate se mueve hacia la pelota. Se mantiene el mismo tipo de energía. La pelota ahora tiene energía para moverse.

¿Que son los rayos x?

Son una forma de radiación como los otros tipos de ondas, teniendo como característica principal el hecho de poder atravesar la mayoría de los objetos, incluso mediante el cuerpo humano, dentro del mismo apuntado al área afectada y que se necesita intervenir para algún procedimiento, lo que hace es generar una imagen en formato digital, de este modo siendo posible observar un daño que no era visible a siempre vista. En cuanto a su imagen debido a que los huesos absorben gran parte de la radiación tendrán un color blanco, los tejidos blandos en gris y el aire en un tono negro.

¿Como se aplica directamente en la medicina?

Los rayos x son usados en dosis muy pequeñas para producir imágenes de los huesos del cuerpo, siendo su principal objetivo diagnosticar huesos fracturados o dislocación de las articulaciones, facilitando de este modo al personal de salud para así poder dictar un tratamiento adecuado para el paciente y de este modo evaluar el nivel de riesgo que tiene un daño, entre otras aplicaciones se encuentran:

• Guiar una cirugía
• Búsqueda de infecciones, signos de artritis, crecimientos óseos anormales
• Detección de problemas como el cáncer de hueso
• Localización de objetos extraños en los tejidos blando que rodean al hueso.

Positivo

• Permite un análisis inmediato de alguna lesión para determinar una solución a tiempo.
• Después del examen no hay radiación sobre el cuerpo
• En parte algunos exámenes suelen ser usualmente económicos.

Negativo

• Existe una mínima probabilidad de contraer cáncer por el hecho de la exposición ligada a la radiación, pero que en su mayoría resulta por grandes cantidades expuestas a este tipo de rayo.
• En caso de las mujeres en periodo de gestación los efectos pueden resultar sobre el feto.

Rayos Gamma

Resulta ser un poco más simple a comparación de los rayos x ya que básicamente lo que hacen los rayos Gamma dentro del aspecto de la medicina es que su principal función es estilizar los productos médicos en este caso lo lleva que servirán para intervenciones quirúrgicas, por otro lado, también ayudan dentro de aspectos similares como la toma de rayos x ya qué sirven para ver problemas mucho más dentro del organismo, estas tomas son conocidas como gammagrafías. A pesar de ser un rayo muy peligroso por sus propiedades cancerígenas se menciona que igual se lo usa como un tratamiento para ciertos tipos de cáncer está con la administración controlada por un médico que evalúa la condición del paciente.

En la Comunicación

• Telefonía Móvil o Telefonía Fija: Son dispositivos móviles e inalámbricos con sistemas digitales, que son transmisores de radio, capaces de cambiar constantemente de canal y conectarse a varias bases. Se consideran como dispositivos duales ya que usan una frecuencia para hablar y la otra para escuchar. El teléfono móvil propaga ondas de sonido que viajan por medio del aire y son percibidas como señales electromagnéticas, que se transforman por medio de antenas satelitales para percibirlas como sonidos inteligibles. Esto es posible debido a la combinación de redes de receptoras y transmisoras de radio, así como telefónicas de comunicación. 

• Internet Satelital: Es un método de acceso al internet mediante ondas electromagnéticas, usando como medio un satélite, en lugar de conectarnos a un router cableado, nos podemos conectar de manera directa a un satélite. Este tipo de Internet es más eficaz para lugares donde no hay cobertura, como son las zonas rurales. Para poder conectarnos a internet vía satélite, tenemos que instalar una antena en el exterior de nuestra casa, esta antena se va a comunicar de forma bidireccional con el satélite en órbita que se encuentra alrededor de la Tierra. La principal función de estos satélites, es que rebote la señal de nuestra casa a los concentradores de la empresa que hemos adquirido, y por medio del satélite envía información a nuestra casa.

En la Seguridad

• Sensores Ultrasónicos: Es un dispositivo que mide la distancia de un objeto por medio de ondas ultrasónicas. Es ideal para mediciones sin contacto, ni fricción y es apto para todo tipo de materiales sin provocar ninguna deformación. Consiste en un transmisor y un receptor de ondas ultrasónicas reflejadas. Funciona distinguiendo las frecuencias de las ondas transmitidas y recibidas, es decir, la onda saldrá, chocará con un objeto y se reflejará, y luego regresará al cabezal nuevamente, midiendo así el tiempo y la distancia de retorno. Son capaces de detectar la presencia de objetos y obstáculos, incluso objetos transparentes que oscurecen el campo de visión del sensor (puede ser el polvo). Una de sus aplicaciones es en el campo del trabajo con cargas, donde estos sensores evitan colisiones de grúas y carretillas elevadoras con árboles o personas, en donde el sensor advierte de un objeto y detiene el funcionamiento de la máquina.

• Antenas Antihurtos o Antirrobos: Son ideales para frenar los intentos de robo en tiendas de ropa, farmacias, bibliotecas, licorerías y entre otros, ya que el sistema de alarma antirrobo utiliza alertas sonoras y visuales de los dispositivos, y emite señales digitales de radiofrecuencia. Es una herramienta muy útil para todo tipo de comercios, consta de dos arcos sensores transceptores que funcionan con etiquetas. Se insertan los productos, están disponibles en dos tipos: reutilizables (desechables cuando se compran) y adhesivos de lectores (llamados desactivadores), desactiva la alarma de la etiqueta. Este mecanismo funciona a través de ondas de radio con una frecuencia de 8,2 MHz. Pasan de un lado a otro y solo se activan cuando alguien las calza el producto tiene una etiqueta activa. Esto significa que no paso la caja. entonces agáchate y se reciben alertas instantáneas. Considerando que es barato, cómodo y durable, dándonos control total sobre los productos en nuestra fábrica. De esta forma se evitan posibles pérdidas por hurto o robo.

El bluetooth

La tecnología Bluetooth sirve para poder conectar de forma inalámbrica dos o más dispositivos, y así poder enviar, recibir archivos de voz o de datos e incluso imágenes y videos. Funciona mediante la transmisión de ondas de radio en la banda de frecuencia ISM de 2,4 GHz. Se trata de bandas no comerciales que, a nivel internacional, tienen usos industriales, médicos y científicos. Emplea redes WPAN, un estándar de comunicación para equipos próximos al punto de acceso. Por lo tanto, los dispositivos no pueden estar muy alejados entre sí. Según su radio de alcance, se clasifican en: 

• Clase 1. Abarcan distancias de hasta 100 m.
• Clase 2. Los más habituales. Alcanzan entre 5 y 10 m.
• Clase 3. Su alcance máximo es de 1 m.

Fue de los primeros protocolos en permitir enviar y recibir archivos de forma inalámbrica, con ventajas como la rapidez, el bajo consumo de batería y la eficiencia; en contrapartida, las desventajas son el bajo alcance (metros) y no trabajar con internet.

Ventajas del Bluetooth

• La accesibilidad es una de las ventajas de este protocolo, no requiere de alguna configuración para lograr la conexión y hacer una transferencia, solo los dispositivos a los que se quiera enviar la información o archivo, es una conexión segura, no hay interferencias con dispositivos que no se hayan reconocido colocando el número que identifique la conexión, quien inicia la conexión puede decidir si colocar un código con el fin de lograr un enlace seguro.
• Puedes controlar quién establece conexión ya que puedes aceptar o rechazar la transferencia, así se evita que se pasen archivos dañados o virus de personas desconocidas. El acceso a esta tecnología es gratuito.

Desventajas del Bluetooth

• La velocidad no es la mejor.
• No se puede usar para conectar a internet.
• La tasa de transferencia sea excesivamente limitada.

Mecatrónica

Se entiende que es una rama multidisciplinar que incorpora varias ingenierías como son la electrónica, mecánica, robótica, programación y sistemas de fabricación. La integración de las tecnologías hace posible en pensar de manera diferente el diseño, desarrollo e incluso la creación de un producto funcional. Este producto será útil y eficiente para el ser humano en distintas áreas como la salud o el transporte. Ramas de la mecatrónica:

• Mecánica: Es la parte que se encarga del diseño del producto, utilizando componentes físicos y realizando varios planos, estudios y técnicas para hacer funcionar el producto.
• Electrónica: es la responsable de encargarse de los problemas eléctricos, evaluando los chips, microchips y microcontroladores que se encuentran en el sistema de los dispositivos electrónicos.
• Control: Este controla y emplea métodos ordenados como la mecanización de las máquinas, gestionando el control de las tareas que debe cumplir los productos.
• Computación: Son los estándares de la programación, los sistemas y una parte del software para el mejoramiento y avance de la máquina y que esta registre los datos ingresados. Esta rama se encarga principalmente de manejar el producto por medio de hardware, PC, entre otros.

Mecatónica en la sociedad 

Para hoy en día algunos de los problemas que limitan más a las personas son la perdida de alguna extremidad ya sea provocado por enfermedades como la diabetes, accidentes automovilísticos, guerras, problemas congénitos, es por ello que se da la propuesta de las prótesis en donde se busca crear un sistema lo más similar posible a una extremidad real, generalmente países de primer mundo. El problema sucede que debido a los precios de elaboración y los materiales requeridos la creación de dichas prótesis es fabricadas con un precio extremadamente alto.

Ejemplos de prótesis 

• Somáticas: Se realizan en zonas que están alejadas del rostro, es decir pueden ser: dedos, pezones, senos, manos. 

• Mioeléctricas: Son prótesis que tienen mejoras dentro de su adaptación o en sus sistemas de estos son controlados por señales electromiografías superficiales (EMGS). Las contracciones que ocurren cuando la mano está cerrada son producidas por las células nerviosas y las señales eléctricas producidas por la estimulación del contacto con estas células. 

• Bucales: Son piezas que reemplazan los dientes que han sido perdidos y estas pueden ser removibles o fijas.