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Desertización

Contenido: Introducción a la desertización. Desertificación. Zonas con desertificación. Clases de desertización. Causas de la desertización.

Objetivo: Al finalizar la competencia describirá los fundamentos teóricos de la desertización, sin error.

Introducción a la desertización

Introducción a la desertizaciónLa desertización es un término que se aplica a la degradación de las tierras en zonas secas, debida fundamentalmente al impacto humano. El término tierras incluye el suelo, los recursos hídricos locales, la superficie de la tierra y la vegetación o las cosechas, mientras que el término degradación implica una reducción de los recursos potenciales.

El término fue acuñado en 1949 por un silvicultor francés que trabajaba en África occidental y lo empleaba para describir la destrucción gradual de los bosques de las zonas húmedas adyacentes al desierto del Sahara, hasta que éstos desaparecían y el área se hacía más desértica.

La desertización es identificada como uno de una serie de procesos que afectan a las tierras secas de todo el mundo.

Así mismo fue el primer problema ambiental en ser considerado de carácter global, reconocimiento que quedó formalizado en la Conferencia sobre Desertización de las Naciones Unidas (ONU), celebrada en Nairobi en 1977.

Desertificación

Se aplica el término de desertificación a la degradación de las tierras áridas, semiáridas y zonas subhúmedas secas. Causado principalmente por variaciones climáticas Y actividades humanas tales como el cultivo y el pastoreo excesivo, la deforestación y la falta de riego.

Desertificación

Desertificación

Es importante aclarar que la desertificación no se refiere a la expansión de los desiertos existentes. Sucede porque los ecosistemas de las tierras áridas, que cubren una tercera parte del total de la tierra, son extremadamente vulnerable a la sobreexplotación y a un uso inapropiado de la tierra.

El programa de las naciones unidas para el medio ambiente (PNUMA), la desertificación amenaza a la cuarta parte del planeta, afecta directamente a más de 250 millones de personas y pone en peligro los medios de vida de más de 1 000 millones de habitantes de más de 100 países al reducir la productividad de las tierras destinadas a la agricultura y la ganadería

La desertificación puede ser provocada por las sequías, en general su causa principal es la actividad humana: el cultivo y los pastoreos excesivos, la deforestación y la falta de riego.

Zonas con desertificación

Madagascar es el país más erosionado del mundo. El 93% del bosque tropical y el 66% de su selva lluviosa han sido talados.

África se observa un incremento de las zonas desérticas. Naciones que durante siglos habían sostenido sociedades prósperas, se encuentran ahora en el límite de la subsistencia.

España es el país de la Unión Europea con un máximo índice de desertificación.

En argentina la patagonia argentina, región sur de su vasto territorio, se halla muy afectada por este fenómeno en su parte central y en menor medida en su parte costera, debido al sobrepastoreo, el aprovechamiento incorrecto de los recursos hídricos y lacustres, y del espacio empleado para la agricultura, así como también influye la explotación petrolera privada con poco control estatal.

Sin duda alguna en túnez más de la mitad del país está cubierto por tierras desérticas, con el Sáhara al sur, que avanzan hacia el norte.

Clases de desertización

El sobrepastoreo es el resultado de mantener demasiado ganado en una superficie dedicada a pastos, y tiene como resultado la pérdida de especies comestibles y el consiguiente crecimiento de especies no comestibles.

Clases de desertización

Clases de desertización

Frecuentemente la mala gestión del hombre produce desertización incluyen la sobreexplotación, en la que el suelo se agota por la pérdida de nutrientes y la erosión; la tala excesiva de vegetación, a menudo para leña; el uso de técnicas agrícolas rudimentarias y prácticas poco apropiadas, y la mala gestión de los programas de irrigación, que conduce a la salinización del suelo.

Un caso clásico de sobreexplotación, que condujo a una erosión eólica a gran escala, tuvo lugar en la tristemente célebre Cuenca de Polvo, en las Grandes Llanuras de Estados Unidos, en la década de 1930. Allí se araron praderas semiáridas para el cultivo de cereales por medio de técnicas de roturación profunda, desarrolladas en las latitudes más templadas de Europa occidental. Por los mismos mecanismos se produjo una catástrofe ecológica similar tras la aplicación del Programa de Tierras Vírgenes, en la década de 1950 en la antigua Unión Soviética.

Los bosques y forestas se talan por diversos motivos, por ejemplo para crear tierras agrícolas y pastizales, pero el caso más grave de desertización por esta causa es la llamada crisis de la leña, característica de muchas tierras secas de los países en desarrollo.

La salinización es uno de los ejemplos más claros de desertización inducida por el hombre, y afecta a casi una quinta parte de todas las tierras de regadío de Australia y Estados Unidos y a un tercio de las de países como Egipto, Pakistán y Siria.

Causas de la desertización

– La erosión o procesos físicos y químicos de la naturaleza, que desgastan y destruyen los suelos y rocas de la corteza del planeta.

– La sequía que se produce cuando las lluvias son inferiores a los niveles normales registrados.

– Con las lluvias torrenciales se producen precipitaciones en las zonas áridas son escasas y cuando la lluvia cae, lo hace de forma torrencial arrastrando la cubierta vegetal.

– El sobrepastoreo que supera la capacidad de renovación de los pastos de una zona.

– Las malas prácticas en la agricultura, como el abandono de los cultivos, uso de técnicas poco apropiadas, malos sistemas de riego que pueden causar salinización.

– Los incendios y talas masivas.

– La explotación insostenible de los recursos hídricos, como la sobreexplotación y contaminación química de los acuíferos.

– La mala planificación del crecimiento urbano de las ciudades así como la explosión demográfica o aumento de la población en determinadas zonas del planeta, sobre todo en países en vías de desarrollo que hacen una mala explotación del suelo.

Fuentes: enciclopedia encarta / cinu.org.mx / e-ducativa.catedu.es / Wikipedia.org

Nubes

Contenido: Introducción. Formación y efecto de las nubes. Nubes altas. Nubes medias. Nubes bajas.

Objetivo: Al finalizar la competencia describirá los fundamentos teóricos de las nubes sin error.

Introducción

NubesUna nube es una  forma condensada de humedad atmosférica compuesta de pequeñas gotas de agua o de diminutos cristales de hielo. Las nubes son el principal fenómeno atmosférico visible.

Como tales, representan un paso transitorio, aunque vital, en el ciclo del agua.

Este ciclo incluye la evaporación de la humedad desde la superficie de la Tierra, su transporte hasta niveles superiores de la atmósfera, la condensación del vapor de agua en masas nubosas y el retorno final del agua a la tierra en forma de precipitaciones de lluvia y nieve.

Las nubes se observan a simple vista y se clasifican según un sistema internacional creado a comienzos del siglo XIX por Luke Howard, químico y meteorólogo inglés que las dividió en cuatro grandes categorías: 1/ cirros, que son penachos elevados y en forma de escobilla, compuestos por cristales de hielo; 2/ estratos, extensas capas nubosas que traen, con frecuencia, lluvia continua; 3/ nimbos, nubes capaces de formar precipitaciones; 4/ cúmulos, nubes hinchadas de base plana que cruzan en cielo de verano.

 Formación y efecto de las nubes

En meteorología, la formación de nubes debida al enfriamiento del aire provoca la condensación de vapor de agua, invisible, en gotitas o partículas de hielo visibles. Las partículas que componen las nubes tienen un tamaño que varía entre 5 y 75 micras (0,0005 cm y 0,008 cm). Las partículas son tan pequeñas que las sostienen en el aire corrientes verticales leves.

Formación de las nubes

Formación de las nubes

Las diferencias entre formaciones nubosas derivan, en parte, de las diferentes temperaturas de condensación. Cuando ésta se produce a temperaturas inferiores a la de congelación, las nubes suelen componerse de cristales de hielo; las que se forman en aire más cálido suelen estar compuestas de gotitas de agua. Sin embargo, en ocasiones, nubes “superenfriadas” contienen gotitas de agua a temperaturas inferiores a la de congelación.

El movimiento de aire asociado al desarrollo de las nubes también afecta a su formación. Las nubes que se crean en aire en reposo tienden a aparecer en capas o estratos; las que se forman entre vientos o aire con fuertes corrientes verticales presentan un gran desarrollo vertical.

Las nubes desempeñan una función muy importante, ya que modifican la distribución del calor solar sobre la superficie terrestre y en la atmósfera. En general, ya que la reflexión de la parte superior de las nubes es mayor que la de la superficie de la Tierra, la cantidad de energía solar reflejada al espacio es mayor en días nublados.

Aunque la mayor parte de la radiación solar es reflejada por las capas superiores de las nubes, algo de radiación penetra hasta la superficie terrestre, que la absorbe y la emite de nuevo. La parte inferior de las nubes es opaca para esta radiación terrestre de onda larga y la refleja de vuelta a la Tierra.

Por el contrario, en una día claro la superficie de la Tierra absorbe inicialmente más radiación solar, pero esta energía se disipa muy rápido por la ausencia de nubes.

El primer estudio científico de las nubes empezó en 1803, cuando el meteorólogo británico Luke Howard ideó un método de clasificación de nubes.

Nubes altas

Nubes altas

Nubes altas

Son nubes compuestas por partículas de hielo, situadas a altitudes medias de 8 km sobre la tierra. Esta familia contiene tres géneros principales. Los cirros están aislados, tienen aspecto plumoso y en hebras, a menudo con ganchos o penachos, y se disponen en bandas.

Los cirroestratos aparecen como un velo delgado y blanquecino; en ocasiones muestran una estructura fibrosa y, cuando están situados entre el observador y la Luna, dan lugar a halos. Los cirrocúmulos forman globos y mechones pequeños y blancos parecidos al algodón; se colocan en grupos o filas.

Nubes medias

Son nubes compuestas por gotitas de agua, tienen una altitud variable, entre 3 y 6 km sobre la tierra. Esta familia incluye dos géneros principales. Los altoestratos parecen velos gruesos grises o azules, a través de los que el Sol y la Luna sólo pueden verse difusamente, como tras un cristal traslúcido. Los altocúmulos tienen el aspecto de globos densos, algodonosos y esponjosos un poco mayores que los cirrocúmulos. El brillo del Sol y la Luna a través de ellos puede producir una corona, o anillo coloreado, de diámetro mucho menor que un halo.

Nubes bajas

Estas se clasifican en:

Nubes bajas

Nubes bajas

– Nimbostratos: tienen aspecto de una capa regular de color gris oscuro con diversos grados de opacidad. Son típicas de lluvia de primavera y verano y de nieve durante el invierno.

– Estratocúmulos: presentan ondulaciones amplias parecidas a cilindros alargados, pudiendo presentarse como bancos de gran extensión.

– Estratos: tienen la apariencia de un banco de neblina grisáceo sin que se pueda observar una estructura definida o regular. Presentan manchones de diferente grado de opacidad y variaciones de la coloración gris. Durante el otoño e invierno los Estratos pueden permanecer en el cielo durante todo el día dando un aspecto triste al cielo.

Fuentes: enciclopedia encarta / Wikipedia.org / astromia.com

Ecuación de transición de estado

Objetivo: Desarrollar y comprender la matriz de transición de estado, mediante MATLAB, verificando  el desarrollo previo en clase y graficar los resultados obtenidos para su análisis.

Representación matricial de las ecuaciones de estado

Las ecuaciones n de estado de un sistema dinámico de n-ésimo orden se representa como:

Representación matricial de las ecuaciones de estado

en donde i=1,2,….,. La i-ésima variable de estado se representa por x_i (t);r_j (t) denota la j-ésima entrada para j=1,2,…,p; y w_k (t) denota la k-ésima entrada de perturbación, con k=1,2,…,v.

Sean las variables y_1 (t), y y_2 (t),…y_p (t) las q variables de salida del sistema. En general, las variables de salida son funciones de las variables de estado y de las varibles de entrada. Las ecuaciones de salida se puede expresar como:

variables de salida del sistema

en donde j=1,2,…,q.

La matriz de transición de estado se define como una matriz que satisface la ecuación de estado lineal homogénea:

matriz de transición

La ecuación de transición de estado se define como la solución de una ecuación de estado homogénea. La ecuación de estado lineal invariante con el tiempo.

ecuación de transición de estado

Desarrollo

1. Dada siguiente la ecuación de estado:

Ecuación de estado

Para poder determinar la matriz de transición de estado ?(t) y el vector de estado x(t), establecemos parámetros: para t?0 en donde la entrada es u(t)=1 para t?0. Los coeficientes de las matrices se identifican como A=matriz del sistema, B=matriz identidad y E= esta matriz en nuestro caso no existe, por lo tanto nos resultan como:

determinar matriz de transición

siendo:

siendo

Por lo tanto al resolver tenemos que:

resolución

Una vez obtenido el resultado de las operaciones para sI-A, obtenemos su matriz inversa:

matriz inversa

La matriz de transición de de estado de A se encuentra tomando la transformada inversa de Laplace de la inversa de la matriz obtenida anteriormente, por lo que:

matriz de transición de estado

Una vez obtenida la matriz de transición de estado de A. Proseguimos con el graficad de estas mediante MATLAB. En la Figura. 1 se muestra la respuesta del primer estado del sistema y seguidamente se presenta el código desarrollado.

Para la ecuación figura 1 vemos la respuesta en la fig. 1.
t=-1:0.1:1; y=2*exp(-1*t)-exp(-2*t); plot(t,y) grid

Respuesta del primer estado del sistema

Respuesta del primer estado del sistema

Para la segunda ecuación figura 2 tenemos el resultado en la fig. 2.

t=-1:0.1:1; y=exp(-1*t)-exp(-2*t); plot(t,y) grid

Respuesta del segundo estado del sistema

Respuesta del segundo estado del sistema

Para la ecuación figura 3 tenemos la respuesta en la fig. 3.

t=-1:0.1:1;
y=-2*exp(-t)+2*exp(-2*t);
plot(t,y)
grid
plot(y,t)
grid

Respuesta del tercer estado del sistema

Respuesta del tercer estado del sistema

Para la ecuación figura 4 tenemos la respuesta en la fig. 4.

t=-1:0.1:1;
y=-exp(-t)+exp(-2*t);
plot(y,t)
grid

Muestra el último estado del sistema

Muestra el último estado del sistema

Conclusiones

En el desarrollo de esta practica podemos observar como es la respuesta que presenta cada una de las ecuaciones que comprenden a la ecuación de transición de estados, dando mayor facilidad a su análisis al poder graficas cada una de ellas y asi poder analizar cada una de las respuestas que presenta nuestra ecuación.

Mediante este análisis podemos ver en que momento entra al sistema una perturbación o algún disturbio, y para así poder desarrollar un compensador que elimine dicho disturbio o perturbación, pudiendo así hacer que nuestro sistema sea mas estable, con una mejor respuesta y con un mejor desempeño en la proceso en el cual se este aplicando.

Autor: David Ruiz

Función de los lípidos en el organismo humano

Contenido: Definición de los lípidos. Función de los lípidos. Ácidos grasos. Grasas saturadas. Importancia de los lípidos para los organismos vivientes.

Objetivo: Al finalizar la competencia describirá los fundamentos teóricos de la función de los lípidos, sin error.

Definición de los lípidos

Los lípidos son polímeros naturales, un conjunto de moléculas orgánicas, la mayoría biomoléculas, compuestas principalmente por carbono e hidrógeno y en menor medida oxígeno, aunque también pueden contener fósforo, azufre y nitrógeno.Tienen como característica principal el ser hidrófobas (insolubles en agua) y solubles en disolventes orgánicos como la bencina, el benceno y el cloroformo. En el uso coloquial, a los lípidos se les llama incorrectamente grasas.

Ya que las grasas son sólo un tipo de lípidos procedentes de animales.

Los lípidos cumplen funciones diversas en los organismos vivientes, entre ellas la de reserva energética (como los triglicéridos), la estructural (como los fosfolípidos de las bicapas) y la reguladora (como las hormonas esteroides).

Función de los lípidos

Función de los lípidos

  • Función de reserva: Son la principal reserva energética del organismo.

Un gramo de grasa produce 9’4 kilocalorías en las reacciones metabólicas de oxidación, mientras que proteínas y glúcidos sólo producen 4’1 kilocaloría/gr.

  • Función estructural: Forman las bicapas lipídicas de las membranas.

Recubren órganos y le dan consistencia, o protegen mecánicamente como el tejido adiposo de pies y manos.

  • Función biocatalizadora: En este papel los lípidos favorecen o facilitan las reacciones químicas que se producen en los seres vivos.

Cumplen esta función las vitaminas lipídicas, las hormonas esteroideas y las prostaglandinas.

  • Función transportadora: El transporte de lípidos desde el intestino hasta su lugar de destino se realiza mediante su emulsión gracias a los ácidos biliares y a los proteolípidos.

Ácidos grasos

Los ácidos grasos son lípidos que forman parte de otros compuestos lipídicos y se pueden clasificar en ácidos grasos saturados e insaturados.

Mientras que los ácidos grasos saturados solo tienen enlaces simples entre los átomos de carbono y contienen el mayor número posible de átomos de hidrógeno en la cadena de carbono, los ácidos grasos insaturados tienen enlaces dobles o triples en su cadena hidrocarbonada y son aquellos que han perdido algunos átomos de hidrógeno.

A este grupo pertenecen los ácidos grasos monoinsaturados, que han perdido solo un par de átomos de hidrógeno y los ácidos grasos poliinsaturados, a los que les falta más de un par de átomos de hidrógeno.

Los lípidos están presentes en los alimentos de origen animal y vegetal y, según los ácidos grasos que predominan en ellos, se dividen en alimentos que contienen grasas saturadas o insaturadas (monoinsaturadas o poliinsaturadas).

Grasas saturadas

Grasas saturadas

Las grasas saturadas suelen ser sólidas a temperatura ambiente y están presentes principalmente en alimentos de origen animal (mantequilla, manteca, tocino, grasa de la carne, embutidos, etc.) y en algunos vegetales (aceite de palma y coco).

Se ha observado que las grasas saturadas elevan el nivel de colesterol en la sangre. Las grasas insaturadas son líquidas, siendo abundantes las monoinsaturadas en el aceite de oliva y los frutos secos y las poliinsaturadas en el aceite de girasol y los pescados azules.

Los lípidos de la dieta sufren la acción de las enzimas digestivas y se absorben en el intestino. Como resultado de la digestión, los triglicéridos se separan en monoglicéridos y ácidos grasos.

La mayoría de los ácidos grasos de los alimentos son de cadena larga y requieren la bilis para su absorción, mientras que los ácidos grasos de cadena corta se absorben por difusión sencilla en el intestino.

Importancia de los lípidos para los organismos vivientes

Las vitaminas A, D, E y K son liposolubles, lo que significa que estas solo pueden ser digeridas, absorbidas y transportadas en conjunto con las grasas también están las vitaminas insolubles. Las grasas son fuentes de ácidos grasos esenciales, un requerimiento dietario importante.

Importancia de los lípidos para los organismos vivientes

Las grasas juegan un papel vital en el mantenimiento de una piel y cabellos saludables, en el aislamiento de los órganos corporales contra el shock, en el mantenimiento de la temperatura corporal y promoviendo la función celular saludable.

Estos además sirven como reserva energética para el organismo. Las grasas son degradadas en el organismo para liberar glicerol y ácidos grasos libres. El glicerol puede ser convertido por el hígado y entonces ser usado como fuente energética.

El contenido de grasas de los alimentos puede ser analizado por extracción. El método exacto varía según el tipo de grasa a ser analizada, por ejemplo, las grasas poliinsaturadas y monoinsaturadas son analizadas de forma muy diferente.

Las grasas también sirven como un buffer muy útil hacia una gran cantidad de enfermedades. Cuando una sustancia particular sea química o biótica, alcanza niveles no seguros en el torrente sanguíneo, el organismo puede efectivamente diluir (o al menos mantener un equilibrio) las sustancias dañinas almacenándolas en nuevo tejido adiposo.

Esto ayuda a proteger órganos vitales, hasta que la sustancia dañina pueda ser metabolizada y/o retirada de la sangre a través de la excreción, orina, sangramiento accidental o intencional, excreción de cebo y crecimiento del pelo

Aunque es prácticamente imposible remover las grasas completamente de la dieta, sería equivocado hacerlo.

Algunos ácidos grasos son nutrientes esenciales, significando esto que ellos no pueden ser producidos en el organismo a partir de otros componentes y por lo tanto necesitan ser consumidos en pequeñas cantidades.

Todas las otras grasas requeridas por el organismo no son esenciales y pueden ser producidas en el organismo a partir de otros componentes y que los lípidos son células binarias del ser humano.

Fuentes: Wikipedia.org / enciclopedia encarta / monografías.com

¿Qué es la cosmología?

Contenido: Cosmología. Cosmología física. Ley de Hubble. La evidencia del Big Bang. Primeras teorías cosmológicas. La teoría del universo estacionario.Modelos estáticos y de expansión del Universo. La teoría del universo estacionario. La constante cosmológica.

Cosmología

Cosmología, es el estudio del Universo en su conjunto, en el que se incluyen teorías sobre su origen, su evolución, su estructura a gran escala y su futuro.

Cosmología física

La cosmología física, es la rama de la astrofísica, que estudia la estructura a gran escala y la dinámica del Universo. En particular, trata de responder las preguntas acerca del origen, la evolución y el destino del Universo.

La cosmología física, tal y como se comprende actualmente, comienza en el siglo XX con el desarrollo de la Teoría general de la relatividad de Albert Einstein y la mejora en las observaciones astronómicas de objetos extremadamente distantes.

Estos avances hicieron posible pasar de la especulación a la búsqueda científica de los orígenes del universo y permitió a los científicos establecer la Teoría del Big Bang que se ha convertido en el modelo estándar mayoritariamente aceptado por los cosmólogos debido a el amplio rango de fenómenos que abarca y a las evidencias observacionales que lo apoyan, aunque todavía existe una minoría de investigadores que presenten otros puntos de vista basados en alguno de los modelos cosmológicos alternativos.

La cosmología física trata de entender las grandes estructuras del universo en el presente (galaxias,agrupaciones galácticas y supercúmulos), utilizar los objetos más distantes y energéticos (quásares, supernovas y GRBs) para entender la evolución del universo y estudiar los fenómenos ocurridos en el universo primigenio cerca de la singularidad inicial (inflación cósmica, nucleosíntesis primordial y Radiación de fondo de microondas).

Ley de Hubble

La ley de Hubble establece que las galaxias se alejan unas de otras a una velocidad proporcional a su distancia.

Esta ley conduce al modelo del universo en expansión y, retrocediendo en el tiempo, a la teoría del Big Bang. Fue formulada por primera vez por Edwin Hubble en 1929.

Hubble comparó las distancias a las galaxias con sus respectivos corrimientos (o desplazamientos) al rojo debidos a la recesión (alejamiento) relativo entre ellas, encontrando entre ambas magnitudes una relación lineal y siendo el coeficiente de proporcionalidad la constante de Hubble.

Durante la mayor parte de la segunda mitad del siglo XX, el valor de la costante de Hubble se estimaba entre 50 y 90 km/sec/Mpc, produciéndose una disputa entre Gérard de Vaucouleurs que defendía un valor de 100 y Allan Sandage que le asignaba un valor de 50.

El Hubble Key Project mejoró significativamente el cálculo del valor de la constante, publicando en mayo de 2001 una estimación de 72+/-8. En 2003, el satélite WMAP obtuvo un resultado de 71+/-4, empleando un método independiente basado en la medición de las anisotropías de la radiación de microondas de fondo.

La constante de Hubble, lo es (constante), en el sentido de que es válida para todas las velocidades y distancias en un momento determinado.

Sin embargo, el valor de H, comúnmente denominado parámetro de Hubble para distinguirlo de su valor instantáneo (H0), decrece a lo largo del tiempo.

Asumiendo que las galaxias se alejan a velocidad constante (sin acelerar o frenar su velocidad), la distancia a la que se encuentran podrá expresarse por la relación D = vt, de lo que se deduce la relación H=1/t, siendo t el tiempo que llevan las galaxias alejándose (desde el Big Bang), es decir, la edad del universo, estimándose su valor entre 11 y 20 mil millones de años.

Observaciones realizadas a finales del siglo XX y principios del XXI, sustentan la creencia de que el universo está acelerando su expansión (las velocidad de recesión de las galaxias se está incrementando), lo que significaría que las estimaciones de la edad del universo son conservadoras (menores de la real).

La evidencia del Big Bang

Hasta muy entrado este siglo, los astrónomos no sabían que la Vía Láctea era una galaxia, y que los ‘universos-islas’ visibles a través de los más grandes telescopios eran galaxias, sistemas de muchas, muchas estrellas agrupadas como en la Vía Láctea.

Hubble hizo el descubrimiento fundamental que demostró esto. Él demostró, a partir del espectro de las galaxias, que la velocidad de recesión aumentaba con la distancia.

Lo que se deduce a partir de esto, es que el espacio se está expandiendo, y pronto se apreció que la Vía Láctea era sólo una, de una gran cantidad de galaxias, y que ella, como el Sol, no ocupaba un lugar especial en el sistema de galaxias.

A partir de la observación de galaxias en longitudes onda ópticas, no era posible encontrar efectos evolutivos, y así la hipótesis de que el universo estaba en un estado estacionario era plausible.

Con el advenimiento de los grandes radiotelescopios, se encontró que había muchas más tenues radio-galaxia de lo que cabría suponer en un universo en estado estacionario. De hecho, se demostró que era probable que todas las galaxias se hubieran originado en un volumen muy pequeño — el Big Bang.

Esta teoría recibió estímulo cuando una radiación a 3 grados Kelvin, la radiación de fondo de microondas, fue descubierta viniendo de todas las direcciones del espacio.

Esta radiación se predijo que era un remanente de tiempos muy primitivos en la edad del universo, antes de que se formara la materia, cuando el universo estaba todavía lleno con radiación caliente.

La radiación era isotrópica, y correspondía a la radiación corrida hacia el rojo del Big Bang.

Primeras teorías cosmológicas

Las teorías cosmológicas más antiguas datan del 4000 a.C., y son las de los pueblos mesopotámicos, que creían que la Tierra era el centro del Universo y que todos los demás cuerpos celestes giraban alrededor de ella.

En 1543, Copérnico proposo un sistema en el que los planetas giraban en órbitas circulares alrededor del Sol, el cual estaba situado en el centro del Universo.

Atribuía el nacimiento y la colocación de las estrellas a la rotación de la Tierra sobre su eje.

Modelos estáticos y de expansión del universo

En 1917 Albert Einstein propuso un modelo del Universo basado en su nueva teoría de la relatividad general. Su teoría indicaba que el Universo no era estático, sino que debía expandirse o contraerse.

Georges Lemaître es conocido por haber introducido la idea del ‘núcleo primordial’. Afirmaba que las galaxias son fragmentos despedidos por la explosión de este núcleo, dando como resultado la expansión del Universo.

Éste fue el comienzo de la teoría de la Gran Explosión sobre el origen del Universo.

El destino del universo está determinado por la densidad media de la materia en el Universo. Si hay relativamente poca materia, la atracción gravitatoria mutua entre las galaxias disminuirá las velocidades de recesión sólo un poco y el Universo se expandirá indefinidamente.

Sin embargo, si la densidad de la materia está por encima de un valor crítico la expansión descenderá hasta detenerse y llegar a la contracción, finalizando en el colapso gravitatorio total del Universo entero.

Éste sería un universo ‘cerrado’, finito en extensión. El destino de este universo colapsado es incierto, pero hay una teoría según la cual explotaría de nuevo, originando un nuevo universo en expansión, que se volvería a colapsar, y así hasta el infinito. A este modelo se le llama universo oscilante o pulsante.

La teoría del universo estacionario

En 1948, astrónomos británicos presentaron un modelo completamente distinto de universo, conocido como la teoría del universo estacionario. Consideraban insatisfactoria, desde el punto de vista filosófico, la idea de un repentino comienzo del Universo.

Su modelo se derivaba de una extensión del ‘principio cosmológico’. Plantean que la disminución de la densidad del Universo provocada por su expansión se compensa con la creación continua de materia, que se condensa en galaxias que ocupan el lugar de las galaxias que se han separado de la Vía Láctea y así se mantiene la apariencia actual del Universo.

La teoría del universo estacionario, al menos en esta forma, no la aceptan la mayoría de los cosmólogos.

La constante cosmológica

La constante cosmológica fue introducida inicialmente por Einstein en sus ecuaciones de campo de la Relatividad General para poder modelar un universo estático homogéneo con simetría esférica.

En aquella época (a finales de la segunda década del siglo) todavía no se conocía la expansión del universo, por lo que Einstein se vio obligado a introducir un efecto repulsivo (a veces denominado “antigravitatorio”) que compensara la tendencia gravitatoria al colapso que se produciría en un universo estático.

Con el descubrimiento de la expansión del universo por Hubble, el término pareció superfluo a Einstein, que lo consideró como “la mayor pifia” de su obra científica.

Sin embargo, algunos teóricos siguieron acogiendo el resultado, porque era el único término consistente que se puede añadir a las ecuaciones de campo de la Relatividad General sin que éstas pierdan su coherencia.

El interés volvió a resurgir con las teorías cuánticas de campos, pues éstas predicen una densidad de energía de vacío que se puede comportar, a todos los efectos, como una constante cosmológica efectiva.

Además, durante los primeros años de la década de los 80 se empezó a poner de moda los escenarios inflacionarios de los primeros instantes del universo que proponen un valor bastante elevado de la densidad de energía de vacío.

Veamos a grosso modo cómo funciona esto:

El principio de incertidumbre de Heisenberg permite la formación de pares virtuales partícula-antipartícula de masa m durante intervalos de tiempo del orden de h/(mc2), siendo h la constante de Planck y c la velocidad de la luz.

Estos procesos implican que el vacío debe tener una densidad de energía diferente de cero que a veces se denomina “energía del punto cero”. Existen evidencias experimentales indirectas de la existencia de esta densidad de energía de vacío a través de lo que se conoce como el efecto Casimir.

Fuentes: es.wikipedia.org / enciclopedia.us.es / oarval.org / rincondelvago.com

Errores de las mediciones

Contenido: Mediciones. Unidades de medida. Sistema de unidades. El sistema internacional de unidades (SI). Unidades derivadas del sistema métrico decimal. Equivalencia de las unidades inglesas.

Mediciones

La medición es un proceso básico de la ciencia que consiste en comparar un patrón seleccionado con el objeto o fenómeno cuya magnitud física se desea medir para ver cuántas veces el patrón está contenido en esa magnitud. Clasificación de los errores.

Unidades de medida

Al patrón de medir le llamamos también Unidad de medida.

Debe cumplir estas condiciones:

– Ser inalterable, esto es, no ha de cambiar con el tiempo ni en función de quién realice la medida.
– Ser universal, es decir utilizada por todos los países.
– Ha de ser fácilmente reproducible.

Reuniendo las unidades patrón que los científicos han estimado más convenientes, se han creado los denominados Sistemas de Unidades.

Sistema Internacional ( S.I.)

Este nombre se adoptó en el año 1960 en la XI Conferencia General de Pesos y Medidas, celebrada en París buscando en él un sistema universal, unificado y coherente que toma como Magnitudes fundamentales: Longitud, Masa, Tiempo, Intensidad de corriente eléctrica, Temperatura termodinámica, Cantidad de sustancia, Intensidad luminosa.

Toma además como magnitudes complementarias: ángulo plano y ángulo sólido.

Sistema de unidades

En las ciencias físicas tanto las leyes como las definiciones relacionan matemáticamente entre sí grupos, por lo general amplios, de magnitudes.

Por ello es posible seleccionar un conjunto reducido pero completo de ellas de tal modo que cualquier otra magnitud pueda ser expresada en función de dicho conjunto.

Esas pocas magnitudes relacionadas se denominan magnitudes fundamentales, mientras que el resto que pueden expresarse en función de las fundamentales reciben el nombre de magnitudes derivadas.

Cuando se ha elegido ese conjunto reducido y completo de magnitudes fundamentales y se han definido correctamente sus unidades correspondientes, se dispone entonces de un sistema de unidades.

La definición de unidades dentro de un sistema se atiene a diferentes criterios. Así la unidad ha de ser constante como corresponde a su función de cantidad de referencia equivalente para las diferentes mediciones, pero también ha de ser reproducible con relativa facilidad en un laboratorio.

Así, por ejemplo, la definición de amperio como unidad de intensidad de corriente ha evolucionado sobre la base de este criterio.

Debido a que las fuerzas se saben medir con bastante precisión y facilidad, en la actualidad se define el amperio a partir de un fenómeno electromagnético en el que aparecen fuerzas entre conductores cuya magnitud depende de la intensidad de corriente.

El sistema internacional de unidades (SI)

Las condiciones de definición de un sistema de unidades permitiría el establecimiento de una considerable variedad de ellos.

Así, es posible elegir conjuntos de magnitudes fundamentales diferentes o incluso, aun aceptando el mismo conjunto, elegir y definir unidades distintas de un sistema a otro.

Desde un punto de vista formal, cada científico o cada país podría operar con su propio sistema de unidades, sin embargo, y aunque en el pasado tal situación se ha dado con cierta frecuencia (recuérdense los países anglosajones con sus millas, pies, libras, grados Fahrenheit, etc.), existe una tendencia generalizada a adoptar un mismo sistema de unidades con el fin de facilitar la cooperación y comunicación en el terreno científico y técnico.

En esta línea de acción, la XI Conferencia General de Pesas y Medidas celebrada en París en 1960, tomó la resolución de adoptar el llamado con anterioridad Sistema Práctico de Unidades, como Sistema Internacional, que es, precisamente, como se le conoce a partir de entonces.

El Sistema Internacional de Unidades (abreviadamente SI) distingue y establece, además de las magnitudes básicas y de las magnitudes derivadas, un tercer tipo formado por aquellas que aún no están incluidas en ninguno de los dos anteriores, son denominadas magnitudes suplementarias.

El SI toma como magnitudes fundamentales la longitud, la masa, el tiempo, la intensidad de corriente eléctrica, la temperatura absoluta, la intensidad luminosa y la cantidad de sustancia, y fija las correspondientes unidades para cada una de ellas.

A estas siete magnitudes fundamentales hay que añadir dos suplementarias asociadas a medidas angulares, el ángulo plano y el ángulo sólido.

La definición de las diferentes unidades fundamentales ha evolucionado con el tiempo al mismo ritmo que las propias ciencias físicas.

Así, el segundo se definió inicialmente como 1/86 400 la duración del día solar medio, esto es, promediado a lo largo de un año.

Un día normal tiene 24 horas aproximadamente, es decir 24 • 60 = 1 400 • 60 = 86 400 segundos; no obstante, esto tan sólo es aproximado, pues la duración del día varía a lo largo del año en algunos segundos, de ahí que se tome como referencia la duración promediada del día solar.

Pero debido a que el periodo de rotación de la Tierra puede variar, y de hecho varía, se ha acudido al átomo para buscar en él un periodo de tiempo fijo al cual referir la definición de su unidad fundamental.

Unidades derivadas del sistema métrico decimal

Longitud: El metro tiene como múltiplos: el decámetro (Dm), el Hectómetro (Hm) y el kilómetro (Km) y como submúltiplos: el decímetro (dm), centímetro (cm) y el milímetro (mm).
1m = 0.1 Dm. = 0.01 Hm. = 0.001 Km.
1m. = 10 dm. = 100 cm. = 1000 mm.

Cada unidad equivale a 10 veces la unidad inferior.

Superficie: Las superficies o áreas se miden con unidades de longitud elevadas al cuadrado. La unidad M.K.S. de superficie es el metro cuadrado.
1m2 = 0.01 Dm2 = 0.000,1 Hm2 = 0.000,001 Km2
1m2 = 100 dm2 = 10,000 cm2 = 1, 000,000 mm2

Cada unidad equivale a 100 veces la unidad inferior.

Volumen: Los volúmenes se miden con unidades de longitud elevadas al cubo. La unidad M.K.S. de volumen es el metro cúbico.
1m3 = 0.001 Dm3 = 0.000.001 Hm.3 = 0.000,000,001 Km3
1m3 = 1 000 dm3 = 1,000,000 cm3 = 1,000,000,000 mm3

Cada unidad equivale a 1000 veces la unidad inferior.

Capacidad: Las unidades de capacidad se utilizan para medir el volumen de los líquidos. La principal unidad es el “litro” (1.) que equivale a 1 decímetro cúbico. Los múltiplos del litro son: el decalitro (Dl.) el hectolitro (Hl.), y el kilolitro (Kl.); y los submúltiplos: el decilitro (dl.), el centilitro (cl.) y el mililitro (ml.).
1 l. = 0.1 Dl. = 0.01 Hl. = 0.001 Kl.
1 l. = 10 dl. = 100 cl. = 1, 000 ml.

Las equivalencias con las unidades de volumen son:
1 Kl. = 1 m3; 1 l. = 1 dm3; 1 ml. = 1 cm3

Masa: Los múltiplos del kilogramo son el quintal métrico y la tonelada métrica (ton. m.) Y los submúltiplos: el hectogramo (Hg.) el decagramo (Dg.) el gramo (g.), el decigramo (dg.), el centigramo (cg.) y el miligramo (mg.)

1 Ton. m = 10 quintal m. = 1000 Kg.
1 Kg. = 10 Hg. = 100 Dg. = 1000 g.
1 g. = 10 dg. = 100 cg. = 1000 mg.

Equivalencia de las unidades inglesas

Longitud: 1 milla = 1609 m.; 1 yarda = 0.915m.; 1 pie = 0.305 m. 1 pulgada = 0.0254 m.

Superficie: 1 yarda2 = (0.915 m.)2 = 0.836 m2
1 pie2 = (0.305 m.)2 = 0.0929 m2
1 pulgada2 = (0.0254 m.) 2 = 0.000645 m2

Volumen y capacidad: 1 yarda3 = (0.915 m.)3 = 0.765 m3
1 pie3 = (0.305 m.)3 = 0.0283 m3
1 pulgada3 = (0.0254 m.)3 = 0.0000164 m3
1 galón = 3.785 litros = 0.003785 m3

Masa: 1 slug = 32.2 libras masa = 14.6 Kg.
1 libra masa = 0.454 Kg.; 1 onza = 0.0283 Kg.
1 tonelada inglesa = 907 Kg.

Clasificación de los errores

Errores groseros o fallas: Caracteriza a los errores groseros, el hecho de que su magnitud excede la que puede preverse teniendo en cuenta los medios con que opera.

Estos errores provienen generalmente de la distracción del observador, y para ellos no existe teoría.

El cuidado con que trabaja el observador contribuye a disminuir la frecuencia de estos errores los cuales es necesario precaverse mediante oportunas operaciones de control.

Errores sistemáticos: Se llaman así porque se repiten sistemáticamente en el mismo valor y sentido en todas las mediciones que se efectúan en iguales condiciones.

Las causas de estos errores están perfectamente determinadas y pueden ser corregidas mediante ecuaciones matemáticas que eliminen el error.

En algunos casos pueden emplearse distintos artificios que hacen que la perturbación se autoelimine.

En virtud de las causas que originan este tipo de error, es conveniente realizar una subdivisión de los errores sistemáticos:

– Errores que introducen los instrumentos o errores de ajuste.
– Errores debidos a la conexión de los instrumentos o errores de método.
– Errores por causas externas o errores por efecto de las magnitudes de influencia.
– Errores por la modalidad del observador o ecuación personal.

Error aleatorio: En ingeniería y física, el error aleatorio es aquel error inevitable que se produce por eventos únicos imposibles de controlar durante el proceso de medición.

Se contrapone al concepto de error sistemático.

En un estudio de investigación, el error aleatorio viene determinado por el hecho de tomar sólo una muestra de una población para realizar inferencias. Puede disminuirse aumentando el tamaño de la muestra. Cuantificación:

Prueba de hipótesis o cálculo de intervalo de confianza. Las fuentes de los errores aleatorios son difíciles de identificar o sus efectos no pueden corregirse del todo.

Son numerosos y pequeños pero su acumulación hace que las medidas fluctúen alrededor de una media.

En virtud de las causas que originan este tipo de error, es conveniente realizar una subdivisión de los errores aleatorios:

– Rozamientos internos.
– Acción externa combinada.
– Errores de apreciación de la indicación.
– Errores de truncamiento.

Fuentes: es.wikipedia.org / rincondelvago.com / paginadigital.com.ar / textoscientificos.com

Materia prima

Contenido: Introducción. Materias primas en crudo. Materias primas renovables o superabundantes. Clasificación de materias primas estructurales.

Introducción

Se conocen como materias primas a la materia extraída de la naturaleza y que se transforma para elaborar materiales que más tarde se convertirán en bienes de consumo.

Las materias primas que ya han sido manufacturadas pero todavía no constituyen definitivamente un bien de consumo se denominan productos semielaborados, productos semiacabados o productos en proceso, o materiales.

Materias primas en crudo

– De origen vegetal: lino, algodón,
– De origen animal: pieles, lana, cuero,
– De origen mineral: hierro, oro, cobre
– De origen líquido o gaseoso (fluidos): agua, materia prima para producción por ejemplo de hidrógeno, oxígeno, y producción agrícola en general; hidrógeno, materia prima para producir, por ejemplo, fertilizantes, aire, materia prima, de esta se extrae nitrógeno.
– De origen fósil: gas natural, petróleo.

Las actividades relacionadas con la extracción de productos de origen animal, vegetal y mineral se les llama materias primas en crudo. En el sector primario se agrupan agricultura, ganadería, explotación forestal, pesca y minería, así como todas las actividades dónde se aprovechan los recursos sin modificarlos, es decir, tal como se extraen de la naturaleza.

Las materias primas sirven para fabricar o producir un producto, siendo por lo general que sean refinadas para poder ser usadas en el proceso de elaboración de un producto.

Materias primas renovables o superabundantes

De los cinco grupos de materias primas en crudo, tres se consideran renovables, grupo vegetal, animal y líquido y gaseoso, al “volver” al lugar de partida por si solos, cerrando el ciclo.

Las materias primas minerales consideradas superabundantes, las abundancia de los elementos químicos en la superficie terrestre son: Oxígeno, Silicio, Aluminio, Hierro, Calcio, Magnesio, Sodio, Potasio; y agua, dióxido de carbono, titanio y fósforo.

Clasificación de materias primas estructurales

Distinguiendo entre “materia prima” para un proceso de fabricación (esta clasificación), y una materia prima en crudo que necesita ser previamente procesado/elaborado/refinado para poder ser usado en un proceso de fabricación. (Los fluidos, energía y vectores de esta quedan excluidos de esta clasificación), esta es exclusivamente para las materias primas de aplicación directa a la producción (refinadas o no), y que formarán parte del producto final (formarán parte, estarán incorporados al producto final, esto es, excluyendo los consumibles).

Materias primas estructurales listas para su uso o “materias primas estructurales industriales”

Materias primas al natural

(Sin necesidad de ser refinadas, procesadas, válidas en crudo para ser trabajadas)

  • Madera
  • Piedra natural

Materias primas compuestas

  • Fibras
  • Aglomerado de partículas
  • Aglomerado por capas

Materias primas macizas

Metales

Acero

  • Acero para construcción
    • Acero cementado
    • Acero nitrados
    • Acero templado
    • Acero para muelles
    • Acero mecanizable
    • Aceros especiales
  • Acero para exigencias térmicas y de corrosión
    • Acero resistente a altas temperaturas
    • Acero resistente al encendido
    • Acero resistente al H2 a elevada presión
    • Aceros resistentes a compuestos químicos
  • Acero para herramientas
    • Acero para trabajo en frío
    • Acero para trabajo en caliente
    • Aceros rápidos

Hierro fundido

  • Fundición gris
  • Fundición de acero
  • Fundición maleable
  • Fundición blanca
  • Fundición nodular

Metales no ferreos

  • Metales ligeros
    • Aluminio y aleaciones
    • Magnesio y aleaciones
    • Titanio y aleaciones
  • Metales pesados
    • Cobre y aleaciones
    • Niquel, Cobalto y aleaciones
    • Molibdeno y aleaciones
    • Cinc y cadmio y aleaciones
    • Estaño y aleaciones
    • Wolframio y aleaciones
    • Metales nobles

No metales

Materiales inorgánicos

  • Cerámicos
  • Cristal
  • Semiconductores

Polímeros

  • Termoestables
  • Termoplásticos
  • Elastómeros

Materias primas consumibles

Son aquellas necesarias para el proceso de elaboración de un producto sin llegar a formar parte del producto, esto es, que luego quedan excluidas de la composición de este.

  • Energía
    • Agotables (muy escasas (petróleo, gas), escasas (antracita-carbón de calidad, uranio), medias (lignito-carbón de muy baja calidad, poco transportable por ser mayor el coste energético que lo contenido en el lignito), abundantes (uranio con sistemas de recuperación de combustible-aceleradores rápidos y de plutonio, hasta 1000 años al ritmo actual), muy abundantes (energía de fusión)).
    • Renovables (hidráulica (sedimentación, cambio del habitat de los ríos), eólica (posible leve cambio patrones del clima), solar (competencia con las plantas, según el caso, mayor absorción de energía solar-albedo), mareomotriz (tanto olas como mareas, posible leve freno de mareas-giro terrestre), geotérmica (leve enfriamiento más rápido del núcleo, leve peligro de terremotos, según el caso), biomasa (competencia con las tierras de cultivo, con la generación de materia orgánica-regeneración de la tierra fértil)).
  • Agua
  • Aire

Materias primas en la construcción

  • Empleadas en el hormigón: agua, arena
  • Empleadas en morteros: madera, cemento, cal, agua.
  • Empleadas en materiales cerámicos: arcilla
  • Empleadas en Vidrios: arena de sílice
  • Empleadas en papel: madera

Fuente: Wikipedia.org

Composición de dieta de cneemidophorus tigris marmoratus

Contenido: Resumen. Introducción. Material métodos. Resultados. Discusión. Diversidad. Desierto de Chihuahua. Lagartijas. Sobre posición alimentaria. Dimorfismo sexual. Diversidad trófica.

Diseño ecológico

Introducción. Diseño y construcción ecológica. Principios generales. Ciudades ecológicas.

Sistemas ambientales, procesos de desarrollo y urbanización

Contenido: Estrategias de diseño sustentable. Desarrollo loteo en la pre cordillera. Medio ambiente existente. Flora y fauna. Mamíferos. Aves. Cordillera y pre cordillera de los andes central. Flora común en la cordillera de los andes central. Paños. Limites y bordes.