Escuela Secundaria Diurna No 170“Heberto Castillo”

Turno Matutino

Tecnología IIIElectricidad

Temas:

El ultrasonido El horno de microondas

El sonarAlumno: Torres Martínez Jordán 3°C

Profesor: Adolfo Cameras Ruiz

El ultrasonido Un ultrasonido es una onda acústica o sonora cuya frecuencia está por encima del espectro audible del

oído humano (aproximadamente 20.000 Hz).Algunos animales como los delfines y los murciélagos

lo utilizan de forma parecida al radar en su orientación. A este fenómeno se lo conoce como eco localización. Se trata de que las ondas emitidas por

estos animales son tan altas que “rebotan” fácilmente en todos los objetos alrededor de ellos, esto hace que

creen una “imagen” y se orienten en donde se encuentran.

Usos• Los ultrasonidos son utilizados habitualmente en aplicaciones

industriales (medición de distancias, caracterización interna de materiales, ensayos no destructivos y otros). También se emplean equipos de ultrasonidos en ingeniería civil, para detectar posibles anomalías y en medicina (ver ecografía, fisioterapia, ultrasonoterapia).

• En el campo médico se le llama equipos de ultrasonido a dispositivos tales como el doppler fetal, el cual utiliza ondas de ultrasonido de entre 2 a 3 MHz para detectar la frecuencia cardíaca fetal dentro del vientre materno.

• También son utilizados como repelente para insectos. Hay varias aplicaciones para computadoras y celulares, las cuales reproducen una onda acústica como fue explicado anteriormente, la cual molesta a los insectos, en especial a los mosquitos.

Imágenes por ultrasonido en el cuerpo humanoDiagnóstico por imágenes con ultrasonido general en hospitales: La máquina de ultrasonido crea imágenes que permiten examinar varios órganos en el cuerpo. Esta máquina envía ondas sonoras de alta frecuencia que hacen eco en las estructuras corporales y un computador recibe dichas ondas reflejadas y las utiliza para crear una imagen. A diferencia de los Rayos X, en este examen no se presenta ninguna exposición a la radiación ionizante. Al igual que cualquier onda, el ultrasonido sufre el fenómeno de atenuación dentro de las diferentes estructuras del cuerpo, como regla general a mayor frecuencia se logra menor penetración y a la inversa, a menor frecuencia podemos lograr mayor penetración.Las frecuencias típicas utilizadas para aplicaciones en abdomen pueden ir desde 2,0 MHz a 5,0 MHz mientras que para regiones como mama, musculo-esqueléticas, tiroides, etc., la frecuencias pueden oscilar entre 8,0 MHz a 16,0 MHz

Fusión fríaEn líquidos sometidos a ultrasonidos se forman cavidades que al colapsar producen temperaturas de hasta 30.000 °C. Se ha discutido la posibilidad que en estas cavidades se podría producir la fusión fría. En el colapso también se emite luz, fenómeno conocido como sonoluminiscencia.La fusión fría es el nombre genérico dado a cualquier reacción nuclear de fusión producida a temperaturas muy inferiores a las necesarias para la producción de reacciones termonucleares (millones de grados Celsius).De manera común, el nombre se asocia a experimentos realizados a finales de los 80 en células electrolíticas en los que se sugería que se podía producir la fusión de deuterio en átomos de helio produciendo grandes cantidades de energía. Estos experimentos fueron publicados en la revista científica Nature pero la fusión fría como tal fue descartada al poco tiempo por otros equipos constituyendo el artículo de Nature uno de los fraudes más escandalosos de la ciencia en los tiempos modernos.

FisioterapiaEl uso del ultrasonido en fisioterapia se emplean con frecuencias altas, alrededor de los 1-3 MHz El aparato de ultrasonido que se utiliza genera este tipo de onda a través del efecto piezoeléctrico inverso, que consiste en la aplicación de voltaje a un cristal (el más utilizado es el cuarzo)para producir la deformación del mismo millones de veces por segundo, provocando vibraciones que van a ser las encargadas de provocar los efectos fisiológicos en el organismo.

Horno de microondasUn horno de microondas es un electrodoméstico usado en la cocina para calentar alimentos que funciona mediante la generación de ondas electromagnéticas en la frecuencia de las microondas, en torno a los 2,45 GHz

Funcionamiento del horno de microondas electrodomésticoLo que en realidad hace la radiación 2.4GHz usada en los microondas es la excitación del enlace O-H. Este enlace esta presente principalmente en el agua, pero también en muchos otros compuestos. La facilidad para excitar este enlace es mayor si el H esta relativamente "libre" sin puentes de Hidrogeno que lo "aten", esto sucede en el hielo y también en algunos hidrocarburos.Algunas características:Para calentar algo seco, se le debe agregar agua. El deshidratar o realizar la cocción de los alimentos más allá de su calentamiento (al punto de tostar o quemar) pueden desencadenar daños al horno de microondas El calor se produce donde hay moléculas polares moviéndose, es decir, puede ser en el interior de una patata. El calor fluye, como en los hornos convencionales, de afuera hacia adentro del alimento pero la zona exterior es mucho mayor. Nunca se debe poner algo con líquido sellado, como un huevo crudo con cáscara, o un recipiente de vidrio cerrado. El efecto es que el agua se calienta hasta transformarse en vapor, que se expande, generando gran presión, pudiendo llegar a estallar. Debido a su frecuencia algunos hornos de microondas pueden interferir con señales Wi-Fi y Bluetooth que también trabaja en el rango de los 2.4Ghz

HistoriaEl horno de microondas es un subproducto de otra tecnología al igual que otros inventos. Esto sucedió durante el curso de un proyecto de investigación relacionado con el radar, alrededor de 1946 en el que el doctor Percy Spencer, ingeniero de la Raytheon Corporation, notó algo muy peculiar. Estaba probando un nuevo tubo al vacío llamado magnetrón cuando descubrió que un dulce que tenía en su bolsa se había derretido. Intrigado y pensando que quizá la barra de chocolate había sido afectada casualmente por esas ondas, el doctor Spencer hizo un experimento. Esta vez colocó algunas semillas de maíz para hacer palomitas, cerca del tubo y, permaneciendo algo alejado, vio con una chispa de inventiva en sus ojos cómo el maíz se movía, se cocía e hinchaba y brincaba esparciéndose por todo el laboratorio.A la mañana siguiente, el científico decidió colocar el magnetrón cerca de un huevo de gallina. Le acompañaba un colega curioso, que atestiguó cómo el huevo comenzó a vibrar debido al aumento de presión interna originada por el rápido incremento de la temperatura de su contenido. El curioso colega se acercó justamente cuando el huevo explotaba, salpicándole la cara con yema caliente. El rostro del doctor Spencer, por el contrario, se iluminó con una lógica conclusión científica: lo acaecido a la barra de chocolate, a las palomitas de maíz y ahora al huevo, podía atribuirse a la exposición a la energía de baja densidad de las microondas. Y si se podía cocinar tan rápidamente un huevo, ¿por qué no probar con otros alimentos? Así comenzó la experimentación..

PeligrosidadLa mayoría de gobiernos, industrias y la propia OMS[1] defienden su uso como un electrodoméstico seguro para la salud.Los mismos fabricantes recomiendan dejar en reposo los alimentos unos segundos antes de sacarlos del microondas. Esto se debe a casos de lesiones y quemaduras por ebullición instantánea

El sonar

El sonar (del inglés SONAR, acrónimo de Sound Navigation And Ranging, ‘navegación por sonido’) es una técnica que usa la propagación del sonido bajo el agua (principalmente) para navegar, comunicarse o detectar otros buques.El sonar puede usarse como medio de localización acústica, funcionando de forma similar al GPS tipo IBZ, con la diferencia de que en lugar de emitir señales de radioelectrónica se emplean impulsos sonoros y magnéticos. De hecho, la localización acústica se usó en aire antes que el GPS, siendo aún de aplicación el SODAR (la exploración vertical aérea con sonar) para la investigación atmosférica.

El sonar activo usa un emisor de sonido y un receptor. Cuando los dos están en el mismo lugar se habla de funcionamiento monoestático. Cuando el emisor y el receptor están separados, de funcionamiento biestático. Cuando se usan más emisores o receptores espacialmente separados, de funcionamiento multiestático. La mayoría de los equipos de sonar son monoestático, usándose la misma matriz para emisión y recepción, aunque cuando la plataforma está en movimiento puede ser necesario considerar que esta disposición funciona biestáticamente. Los campos de sonoboyas activas pueden funcionar multiestáticamente.

El sonar pasivo detecta sin emitir. Se usa a menudo en instalaciones militares, si bien también tienes aplicaciones científicas, como detectar la ausencia o presencia de peces en diversos entornos acuáticos.

La guerra naval hace un uso extensivo del sonar. Se usan los dos tipos descritos anteriormente, desde varias plataformas: buques de superficie, aeronaves e instalaciones fijas. La utilidad de los sonares activos y pasivos depende de las características del ruido radiado por el blanco, generalmente un submarino. Aunque en la Segunda Guerra Mundial se usó principalmente el sonar activo, excepto por parte de los submarinos, con la llegada de los ruidosos submarinos nucleares se prefirió el sonar pasivo para la detección inicial. A medida que los submarinos se hacían más silenciosos se fue usando más el sonar activo.El sonar activo es extremadamente útil dado que proporciona la posición exacta de un objeto. Su uso es sin embargo algo peligroso, dado que no permite identificar el blanco y cualquier buque cercano a la señal emitida la detectará. Eso permite identificar fácilmente el tipo de sonar (normalmente por su frecuencia) y su posición (por la potencia de la onda sonora). Más aún, el sonar activo permite al usuario detectar objetos dentro en un determinado alcance, pero también permite que otras plataformas detecten el sonar activo desde una distancia mucho mayor.Debido a que el sonar activo no permite una identificación exacta y es muy ruidoso, este tipo de detección se usa desde plataformas rápidas (aviones y helicópteros) o ruidosas (la mayoría de buques de superficies), pero rara vez desde submarinos. Cuando un sonar activo se usa en superficie, suele activarse muy brevemente en periodos intermitentes, para reducir el riesgo de detección por el sonar pasivo de un enemigo. Así, el sonar activo suele considerarse un apoyo del pasivo. En las aeronaves el sonar activo se usa en sonoboyas desechables que se lanzan sobre la zona a patrullar o cerca de los contactos de un posible enemigo.