Somos
Mecatrónica
Año 1 / No. 7 / Octubre 2009 / Edición Digital
Domótica
Mecatrónica en el hogar
Dr. Efrén Gorrostieta
Conferencia en el ITM
Solar tree
Tus gadgets en donde quieras
¿El rayo o el trueno? ¿Qué dice la ciencia?
Somos
Mecatr贸nica Comentarios, Sugerencias y Suscripci贸n Tu opini贸n es lo m谩s importante! revista.somosmecatronica@gmail.com
Contenido Somos
Mecatrónica Mecatrónica pág. 05
Tecnología pág. 19 Robótica pág. 07
Control pág. 13
Cultura y Sociedad pág. 23
¿Qué dice la ciencia? pág. 23
Diseño Mecánico pág. 12
Electrónica pág. 09
Somos Mecatrónica
Lengua Extranjera pág. 26
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Editorial
La magia de la Mecatrónica. Estimados amigos lectores, es un verdadero placer para nosotros darle la bienvenida a una nueva faceta dentro de nuestra revista, Somos mecatrónica se transforma, y con ello sus secciones. Todo con la finalidad de tratar de brindarle a usted una mejor información así como una mejor experiencia dentro del apasionante mundo de la ingeniería. Raymundo Zúñiga Garza Editor en jefe
En Portada... La domótica aplica los adelantos en la ingeniería para el confort de nuestros hogares.
Director General
Fco. Javier Pinales L. Director Editorial Moisés Correa L. Director de Suscripción Alan R. Arguindegui V. Editores J. Raymundo Zuñiga G. Arnoldo Montoya H. Alfonso Santiago M. Alejandro Rivera C. Luis René Pérez E. Eliud Pérez J. Las imágenes que aparecen en esta publicación no son propiedad de PinLed son imágenes recolectadas de diversos motores de búsqueda y sitios Web. El contenido de los articulos es responsabilidad exclusiva de sus autores y no refleja la línea editorial de PinLed. Si presenta alguna inconformidad comuníquese a revista.somosmecatronica@gmail.com Esta publicación estará de manera gratuita en www.somosmecatronica.net del 1 al 31 de Octubre del 2009
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Domótica:
La magia de la Mecatrónica...
Un cordial saludo estimado lector, en esta edición hablaré de la Domótica una herramienta importante en la actualidad con inmensas aplicaciones innovadoras.
Todos aquellos dispositivos que utilizamos diariamente; Para algunos puede ser tan sencillo como el control automático de algunas luces y algún electrodoméstico. Para otros, la prioridad será la seguridad inteliHay que entender por Domóitca gente del hogar, el control de audio como un conjunto de sistemas capa- y video puede ser una opción más ces de automatizar una vivienda, para hacer de su casa una vivienda combinando servicios de ahorro inteligente. de energía, seguridad y comodidad. Para hacer esto realidad es importante los conocimientos de un proAdemás, es la posibilidad de fesionista especializado, es quien controlar manual o automá- diseñará los espacios con la tecnoticamente logía adecuada para satifacer las necesidades solicitadas. Hacer su casa inteligente es como decorar su hogar, instalando los dispositivos durante la contrucción o poco a poco, dependiendo de las circunstancias planteadas acorde a sus necesidades y presupuesto. Es importante hacer énfasis que un hogar inteligente permite ahorrar energía, de tal manera que una buena administración en forma racional y controlada de los aparatos eléctricos ayudan a gran escala al desarrollo sustentable del país.
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Beneficios: Las satisfacciones que llegarán cuando tengamos el control de nuestra vivienda son muy importantes pues darán la pauta para continuar en el acondicionamiento del hogar. La comodidad permite que el usuario tenga el control absoluto de todos los dispositivos del hogar ya sea por control remoto, internet, en forma automática, programando tareas y eventos en distintos horarios desde un software de computadora o bien directamente del teléfono móvil. Teniendo comodidad no podrá faltar la seguridad, la cual se enfoca a la presencia de personas ajenas a la propiedad, además de poder monitorear con cámaras inalámbricas en todo la vivienda, dentro y a distancia desde los distintas formas de acceder al sistema de seguridad.
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Es un hecho que la domótica nos da la facilidad del ahorro de energía, ya que los dispositivos podrán programarse para encender solamente cuando uno lo requiere, por ejemplo: si necesitamos el sistema de aire acondicionado por cierto tiempo, el sistema sabrá mediante una programación previa o desde un móvil ser apagado completamente si es que ya no estamos en la habitación. También es importante saber que con todo esto obtendremos un ahorro de tiempo considerable, simplificando tareas diarias que si bien nos tomaría mucho tiempo hacerlas y con las facilidades del sistema domótico pueden realizarse automáticamente además a cualquier distancia. La relación que existe con Mecatrónica es muy intima en esta rama de
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La domótica una opción para el control eficaz de la energía
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la ciencia, debido a que toda la tecnología requerida en estos sistemas son operados por ingenieros especializados, quienes por medio de una capacitación darán la confianza al usuario de que tendrán controlados todos los aspecto importantes de un hogar seguro y todo esto lo podemos resumir en una estabilidad económica importante. Para el desarrollo de proyectos domóticos existe el puerto X-10 un protocolo abierto que permite mandar señales a través de la red eléctrica convencional. El emisor de señales X10 conectado al PC envía las señales a la red eléctricas, mientras que cada elemento domótico dispone de un receptor capaz de leer las órdenes cuando se le envíen. Reflexionemos acerca de la importancia de un control eficaz de la energía, la domótica una buena opción.
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Componentes Mecánicos de un Robot No todos los robots son diseñados para rodar por el piso, algunos son diseñados para estar de pie manipulando objetos, aunque cabe aclarar que la mayoría de los robots son ensamblados para estar estacionarios (a nivel industrial), es decir una vez instalados estos trabajarán en el mismo sitio y por lo regular estos cuentan con herramientas con fines específicos. Por otra parte están los robots móviles que se diseñan para transportar material de un lugar a otro por medio de piernas o llantas. Ya sea un robot estacionario o un robot móvil, la principal prioridad en el diseño es darle movimiento. Los robots estacionarios requieren gran precisión, fuerza y balance, ya que están diseñados para soltar y sujetar piezas sin dañarlas durante el proceso. Los robots móviles tienen sus propios inconvenientes, dentro de los más importantes son Robótica
la adecuación de la fuente de poder, componen. En muchas ocasiones la manejabilidad y la posibilidad de el grado de libertad suele coincidir colisión. con el número de articulaciones del robot. Es común hacer referencia a la contracción física de un robot con la Para posicionar y orientar un cueranatomía del cuerpo humano, por po en el espacio de cualquier modo, lo que en ocasiones a los distintos son necesarios al menos seis GDL, componentes que componen el ro- tres que definan la posición y tres bot, se usan términos como brazo, para la orientación, sin embargo en cuerpo, codo, muñeca. El movi- algunos robots industriales se utilimiento de la articulación puede ser zan principalmente tres articulaciode giro, desplazamiento o una com- nes que le permiten posicionar su binación de ambos. extremo en un punto en el espacio. Algo que debemos tomar en cuenta al buscar articular un robot son los grados de libertad (GDL) que definiremos como cada uno de los movimientos independientes que puede realizar cada articulación con respecto a otra. En un robot el número de grados de libertad viene siendo la suma de los grados de libertad de las articulaciones que lo
Cinemática del Robot. La cinemática del robot estudia el movimiento del mismo con respecto a un sistema de referencia. La cinemática se interesa por la descripción analítica del movimiento espacial del robot como una función del tiempo y su objetivo es encontrar las relaciones entre la posición,
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orientación del extremo final del robot y los valores que toman sus coordenadas articulares. Los dos problemas fundamentales en la cinemática del robot son el problema cinemático directo, que consiste en determinar cuál es la posición y orientación del extremo final del robot con respecto a su sistema de coordenadas de referencia. El segundo es denominado problema cinemático inverso, este resuelve la configuración que debe adoptar el robot para una posición y orientación del extremo conocido. Dinámica del Robot El modelo dinámico de un robot tiene como objetivo conocer la relación entre el movimiento del robot y las fuerzas aplicadas. La complejidad para elaborar el modelo dinámico depende del número del grados de libertad del robot, por este motivo no siempre es posible obtener un modelo dinámico expresado en una serie de ecuaciones que permitan conocer que movimientos surgen al aplicar unas determinadas fuerzas o que fuerzas hay que aplicar para obtener un movimiento determinado. El modelo dinámico debe ser entonces resuelto de manera iterativa mediante un procedimiento numérico. El problema de la obtención del modelo dinámico de un robot, es uno de los aspectos más complejos en la robótica. Sin embargo, el modelo dinámico es imprescindible para implementar tareas como la simulación del movimiento del robot, el diseño y la evaluación de la estructura mecánica del robot, el dimensionamiento y la elección de los actuadores, el diseño y la evaluación del control dinámico del robot. La obtención del modelo dinámico de un robot, se
Tipos de articulaciones para robot Imagen extraída de Fundamentos de Robótica (Barrientos, Peña, Balaguer y Aracil)
basa fundamentalmente en el planteamiento del equilibrio de fuerzas establecido en la segunda ley de Newton, o en su equivalente para el movimiento de rotación, la denominada ley de Euler.
Bibliografía. Fundamentos de Robótica, Barrientos, Peñin, Balaguer y Aracil. Matemáticas y Robótica, Leopoldo Acosta Sánchez, Marta Sigut Saavedra.
Configuraciones frecuentes en robots industriales Imagen extraída de Fundamentos de Robótica (Barrientos, Peña, Balaguer y Aracil)
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TRANSMISIÓN DE ELECTRICIDAD…. INALÁMBRICA? : DESDE LA BOBINA DE TESLA HASTA LA “Wi TRICITY” Por: Arnoldo Montoya Hernández.
Todos conocemos, amigos lectores, la forma en que se produce la electricidad, el fenómeno eléctrico que representa y la funcionalidad e importancia en la vida cotidiana. También, todos sabemos la clásica definición de corriente eléctrica, que nos enseñan como estribillo desde la educación básica: “la corriente eléctrica es el flujo de electrones a través de un conductor”. Efectivamente, demostrada está la ley de Ohm en la que se relaciona este “estribillo” eléctrico. Y bien podemos hacernos una interesante pregunta: ¿alguna vez habremos de cambiar ese “conductor” por otro medio más efectivo? Quizás suene descabellado, pero quizás…. Quizás no. Automáticamente al escuchar la palabra conductor se nos viene a la mente una imagen de un carrete de cable de cobre o un cable de alta tensión, pero es importante recordar que la conductividad es una propiedad de casi todo material y que por tanto todos son susceptibles de ser utilizados como conductores, solo que la barrera de potencial necesaria para vencer dicha resistencia a la conductividad es diferente en algunos materiales(o ambientes también), de ahí que algunos sean utilizados como conductores; los metales por ejemplo, Electrónica
tienen una alta conductividad a diferencia de elementos no metálicos u otros tipos de materiales como los polímeros cuya barrera de potencial es muy alta (este tipo de materiales suelen ser llamados aislantes). Así es, estimados lectores, en base a lo descrito líneas arriba, podemos usar como conductor cualquier cosa que esté al alcance de nuestra mano; nuestro reloj, una hoja de papel, un ladrillo, la tierra, el agua, un alambre de cobre, un pez, un perro, etcétera (no sugerimos el uso de animales para sustituir los cableados eléctricos…no serían tan eficientes como el cobre). En fin, así como mencionamos que cualquier cosa de nuestro medio cotidiano puede transmitir energía eléctrica, muchos años atrás un científico ya había imaginado dicha situación: transmitir energía eléctrica por medios inalámbricos, tal y como lo hacen los rayos de las nubes a la tierra (o de la tierra a la nube).
LA VISIÓN EXCÉNTRICA DE UN GENIO. Cuando se reúnen la capacidad intelectual y la imaginación en una misma persona, el resultado de dicha amalgama suele ser impresionante, estas dos características tuvo el imponente científico Nikola Tesla, quien investigó, demostró, fabricó y patentó desarrollos científicos que aún hoy en día nos parecen fascinantes. Nikola Tesla nacido en septiembre de 1856 hijo de padres serbios que vivían en una ciudad croata, bajo el imperio austro-húngaro. Desde muy pequeño sorprendió a quienes le rodeaban por la pasión y dedicación que dió a sus estudios y el acelerado aprendizaje que obtenía. Antes de cumplir trece años hablaba ya varios idiomas, lo que le permitió accesar a varias fuentes de información de otros países. Su padre un ex militar húngaro, que después de abandonar la milicia, se convirtió en sacerdote ortodoxo, le inculcó el camino de los hábitos al joven Tesla, pero dado su gran interés por las ciencias y su marcada apatía por las prácticas religiosas, pudo, bajo el consentimiento de sus padres, estudiar la intrincada carrera de ingeniería electrónica, en tan sólo tres años.
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Fue de hecho su dedicación en el estudio, que su familia se preocupaba constantemente por su estado de salud, el cual en varias ocasiones se vio comprometido. Además de sus innumerables aportes a la ciencia, Nikola Tesla, es el pionero de la investigación de la transmisión de magnitudes eléctricas de manera inalámbrica, dando por resultado, el importantísimo descubrimiento de la radio frecuencia, que dio pie a todos los dispositivos inalámbricos de hoy en día. Una de sus espectaculares propuestas fue la de transmitir energía eléctrica a través de la tierra. Dada la competencia científica que mantenía con un científico llamado Guglielmo Morconi, en el que se disputaban quien desarrollaba primero la transmisión de energía por medio inalámbricos, Tesla construyó un oscilador de alta-frecuencia que generaba 4 millones de volts, pero las chispas que producía eran demasiado grandes y violentas para su laboratorio de Nueva York y necesitaba más espacio. Entonces, tesla mudó su laboratorio de Nueva York hacia Colorado Springs, Colorado, en mayo de 1899. En tres meses construyó un laboratorio completo con una torre y mástil cubierta por una esfera de cobre de 3-pies que medía 200 pies de altura. También erigió un oscilador de alta-frecuencia gigante, que Tesla bautizó “transmisor de potencia”. Este transmisor incorporó un transformador resonante diseñado para excitar a la tierra eléctricamente, y optimizado para una transmisión de energía inalámbrica a distancias
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La prueba inicial nocturna de su transmisor fue exitosa. Del mástil surgieron rayos lumínicos de 135 pies de extensión, y los estallidos relampagueantes se escucharon a 15 millas del lugar. Luego sobrevino el silencio y la oscuridad. Durante su estancia en Colorado, Tesla realizó numerosos experimentos, y aprendió mucho de ellos. Sin embargo, no hay evidencias de que haya tenido éxito en transmitir una cantidad de potencia significativa a largas distancias sin usar cables. Aun que no existen dichas pruebas, sentó, de por sí máximas. Usando un solo, el precedente en la investigareceptor conectado a la tierra para ción de la transmisión de energía a manejar los efectos de la gran can- través de medios inalámbricos. tidad de descargas lumínicas que ocurrían en la región diariamente QUE ES LA BOBINA TESLA Y durante el verano, Tesla arribó a COMO FUNCIONA. una conclusión terminante. Estaba seguro de que la tierra estaba relle- La bobina de Tesla, haciendo una na con cargas de fluido eléctrico. comparación, es un tipo de transCreyó entonces que cuando la elec- formador resonante (de frecuentricidad es perturbada por descar- cia variable). Las bobinas de Tesgas eléctricas repetidas, ocurrentes la están compuestas por una serie a intervalos de tiempo adecuados, de circuitos eléctricos resonantes podían producirse ondas eléctricas acoplados (formados por elemende baja-frecuencia resonantes de tos reactivos bobinas y capacitotremenda magnitud. Tesla produjo res y cuando es recorrido por una efectos de resonancia similares en corriente alterna de una frecuencia sus circuitos eléctricos. Pensó que tal que hace que la reactancia se podía causar ondas resonantes en anule, en caso de estar ambos en la tierra con sus descargas de alto- serie o se haga infinita si están en voltaje. También sostuvo que estas paralelo). Aunque Nikola Tesla ondas podían suministrar grandes experimentó con una gran variecantidades de energía eléctrica que dad de bobinas y configuraciones podría ser distribuida y conectada de operación de éstas, y que es dipor todo el mundo. fícil describir un modo específico de construcción, existen los modelos más notorios de bobinas tesla. Las primeras bobinas y las bobinas posteriores Electrónica
varían en configuraciones y montajes. Generalmente las bobinas de Tesla crean descargas eléctricas de alcances del orden de metros, lo que las hace muy espectaculares. Uno de los primeros modelos de bobinas que desarrolló Nikola Tesla, fueron tales que produjeron corrientes de alto voltaje y alta frecuencia, note amigo lector de Somos Mecatrónica, la importancia de éstas dos magnitudes en la operación de la bobina Tesla. Estas primeras bobinas usaban la acción disruptiva (violenta) de un explosor (especie de bujía) en su funcionamiento. Otra de estas primeras bobinas Tesla fue protegida en 1897 por patente, Electrical Transformer. Este transformador desarrollaba (o convertía) corrientes de alto potencial y constaba de bobinas primaria y secundaria (opcionalmente, uno de los terminales de la secundaria podía estar conectada eléctricamente con la primaria; similarmente a las modernas bobinas de encendido).
Esta bobina Tesla tenía la secundaria dentro de y rodeada por las convoluciones de la primaria. Esta bobina Tesla constaba de dos bobina primaria y secundaria (opcionalmente, uno de los terminales de la secundaria podía estar conectada eléctricamente con la primaria; similarmente a las modernas bobinas de encendido). Esta bobina Tesla tenía la secundaria dentro de y rodeada por las convoluciones de la primaria. Esta bobina Tesla constaba de bobinas primaria y secundaria enrolladas en forma de espiral plana. El aparato estaba también conectado a tierra cuando la bobina estaba en funcionamiento.
Diagrama básico de la bobina Tesla
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ACTUALES INVESTIGACIONES ACERCA DE LA TRANSMISIÓN DE ENERGÍA INALÁMBRICA. “WITRICITY” Un equipo del MIT (Departamento de Física, Departamento de Ingeniería Eléctrica y Ordenadores, Instituto de Nanotecnología Militar) ha conseguido transmitir electricidad sin cables a una distancia de más de dos metros con potencia suficiente para encender una bombilla, sin que se requiera una línea de visión directa entre la fuente y el receptor. El equipo de científicos llama al sistema “WiTricity”, por considerarlo análogo a la tecnología WiFi, salvo que en este caso no se transmite información sino simplemente energía eléctrica (no tiene que tener ningún “orden”, pero la potencia es muchísimo mayor). A pesar de que ya era posible transmitir energía eléctrica sin cables, los métodos empleados hasta ahora tenían graves inconvenientes: una fuente de radiación electromagnética tipo WiFi emitiría energía en todas direcciones, mientras que sólo una pequeña parte (si es que hay un receptor cerca) recibiría algo. En el caso del WiFi esto no es un problema: transmitir potencia no es el objetivo del aparato, y la potencia emitida es minúscula; pero si quiero hacer funcionar un portátil o un móvil en el cuarto de estar sin batería ni cables, la potencia debe ser bastante más grande. Otra solución que se ha probado es dirigir la radiación electromagnética (por ejemplo, utilizando láser), pero esto requiere una línea de visión ininterrumpida entre la fuente y el receptor (y un rayo por cada receptor posible). Además, la potencia sería suficientemente grande para que fuera peligroso, y requeriría que la fuente fuera capaz de seguir al receptor con el 12
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rayo…esto, amigos, es…vamos, un lío. También se ha probado la inducción de corriente: el hecho de que un circuito en el que la corriente eléctrica varía crea a su alrededor un campo magnético capaz de inducir una corriente en otro circuito. Pero este sistema requiere, o bien corrientes gigantescas, o bien distancias muy cortas entre la fuente y el receptor, de modo que tampoco sirve de forma práctica. Sin embargo, el sistema del MIT se basa en la inducción de este tipo, añadiendo un elemento más: la resonancia. El sistema desarrollado utiliza el acoplamiento de objetos resonantes. Como siempre, hablando rápido y mal: muchos sistemas físicos absorben y emiten energía de forma muy eficaz a determinadas frecuencias. Podemos poner un ejemplo muy sencillo amigos lectores de “Somos Mecatrónica”: cuando empujamos un columpio, para que llegue muy alto tenemos que empujarlo a un ritmo determinado; si lo hacemos a otro ritmo, estaremos empujándolo cuando no está en el momento adecuado y no le daremos toda la energía que deberíamos (o incluso le quitaríamos energía). Seguro que ha oído las historias de puentes que reciben viento a su frecuencia de resonancia y se ondulan de más y más hasta que se rompen. Volviendo al campo eléctrico, los ingenieros se han centrado en un tipo específico de resonancia: han acoplado dos bobinas de cobre de la misma frecuencia de resonancia magnética. Una de las bobinas (la fuente) crea un campo magnético no radiativo (solo afecta a su elemento) a su alrededor de determinada frecuencia (del orden de MHz). En la otra bobina, de la misma frecuencia de resonancia, se induce una corriente eléctrica debida al campo magnético oscilante creado por la primera:
si se tratase de inducción “normal”, no tendría suficiente potencia para hacer funcionar nada a una distancia de dos metros, pero la resonancia hace que la segunda corriente sea suficientemente grande como para encender una bombilla. Al utilizar un campo magnético no radiativo, lo único que hay alrededor de la bobina fuente es eso: un campo magnético, que puede ser bloqueado por algo (por ejemplo, puedes pasar por delante) sin que pase nada. Aquí es importante hacer una evaluación y echar a volar nuestra imaginación estimados lectores, ¿se imaginan las ventajas de este efecto? ¿Podemos visualizar las condiciones de seguridad para el manejo de este tipo de electricidad? ¿sus ventajas de transmisión? Un panorama espectacular se abre en nuestra mente ¿no es cierto? Además, puesto que el campo magnético está restringido a un área relativamente pequeña alrededor de la fuente, y lo único que puede absorber esa energía eficazmente es un circuito resonante, se pierde muy poca energía sin necesidad de “seguir” al receptor. Podríamos tener, por ejemplo, una fuente en el salón con un alcance de tres o cuatro metros y que el celular, la televisión, etcétera y que tuvieran bobinas resonantes que los hicieran funcionar, sin el riesgo de sufrir alguna descarga eléctrica a las personas alrededor de los sistemas. Parece que una bobina relativamente pequeña (como la que cabe en un celular) tendría un alcance de unos pocos metros, lo cual podría ser suficiente para que fuera práctico dentro de la casa. www.howstuffworks.com www.mitus.com www.monografias/nikolastesla. com www.witricitytransmision.com Electrónica
CONTROL Estimados amigos y amigas lectores; es de nueva cuenta un placer darle la bienvenida a esta una de nuestras nuevas facetas dentro de la revista.
y lo es más aun dentro del contexto de la “Mecatrónica”, para dar un ejemplo más claro de ello, una de las principales virtudes que se esperan de un ingeniero Mecatrónico es que este sea capaz de automatizar tareas “SOMOS MECATRONICA” se y procesos, y para que sea capaz de transforma y con ello sus secciones, lograrlo, el ingeniero necesitará vatodo con la finalidad de mostrarle a lerse forzosamente de un sistema de usted mejor información, así como control, que le permita regular las buscar la manera de alcanzar nue- variables, movimientos, tiempos y vos campos de interés dentro del operaciones que desea controlar. contexto de la ingeniería, y es por ello que este espacio anteriormente Además en cualquier campo dentro dedicado al computo, cambia a esta de la industria en general, sin imnueva modalidad que se centrara en portar el giro que tenga la empreel “Control” en ingeniería. sa, comúnmente siempre se contará con variables que se desean regular Pero; ¿Qué es el control en ingenie- o controlar, las cuales determinan ría? Y ¿En dónde radica su impor- nuestro proceso y ahí es precisatancia?, bien pues empecemos pri- mente donde entra en juego la aplimero entonces dando una pequeña cación y uso de esta importante definición de lo que es el control en rama. sí, la Ingeniería de Control se ocupa de los aspectos tanto teóricos como De esa manera, a lo largo de esta prácticos involucrados en el control sección estaremos hablando acerca de sistemas y procesos, incluyendo de temas que estén relacionados a aspectos tales como el análisis y di- esta área. Como lo pueden ser: proseño de sistemas regulados, diseño tocolos de comunicación, lenguajes y sintonización de reguladores, uti- de programación, convertidores, lización de sensores y actuadores, procesamiento de señales, controprocesamiento digital de señal, etc. ladores, dispositivos de medición y Y dentro de un contexto un poco censado, microcontroladores, promás concreto y coloquial, el con- cesadores, etc. En fin toda clase de trol se ocupa de generar y controlar dispositivos y aplicaciones que ayucualquier tipo de proceso acorde a den y permitan el establecimiento las necesidades de las cuales reque- de un control sobre cualquier tipo rimos. de proceso. En cuanto a su importancia simplemente podemos decir que este aspecto es totalmente relevante y casi Imprescindible en el desarrollo de la ingeniería. Control
El término PLC proviene de las siglas en inglés para Programmable Logic Controler, que traducido al español se entiende como “Controlador Lógico Programable”. Se trata de un equipo electrónico, que, tal como su mismo nombre lo indica, se ha diseñado para programar y controlar procesos secuenciales en tiempo real. Por lo general, como ya se dijo es posible encontrar este tipo de equipos en ambientes industriales. Para que un PLC logre cumplir con su función de controlar, es necesario programarlo con cierta información acerca de los procesos que se quiere secuenciar. Esta información es recibida por captadores, que gracias al programa lógico interno, logran implementarla a través de los accionadores de la instalación. Es decir un PLC es un dispositivo con entradas y salidas, el cual opera de la siguiente manera: a través de las entradas (sensores, interruptores, etc.) toma las variables y datos; de ahí los manda, a un procesador o controlador el cual contiene un programa predeterminado cargado internamente que interpreta y maneja dichas señales, para posteriormente enviarlas a sus salidas (actuadores), y de esa manera se logra el control sobre el proceso.
Así pues, daremos inicio hablando acerca del ampliamente conocido PLC el cual es un dispositivo muy utilizado dentro del campo industrial. Somos Mecatrónica / Octubre 09
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Los módulos de entada-salida comúnmente conocidos como (slots ) como se hizo mención arriba son los que permiten la comunicación del PLC con el mundo exterior y también poseen ciertas características importantes, como por ejemplo que los hay de distintas características, y hay que considerar sus voltajes de operación así como el fin para el cual están destinados, además muchas veces se encuentran equipados con características importantes como conversores análogo-digital que permiten convertir las salidas de los sensores en términos de voltaje, a sus respectivos equivalentes binarios, para que puedan ser interpretados por la pc, también varían mucho su número de entradas-salidas en cada modelo respecto a marca y precio. y obviamente entre mayor número de entradas-salidas tenga, su capacidad de control es mayor, pero esto depende de las necesidades que tengamos para su correcta elección.
Normalmente las fuentes de PLC tienen una salida de C.D. Cuando elegimos la fuente de poder del PLC debemos saber cuánta corriente máxima puede llegar a consumir cada módulo, sumar las corrientes y así determinamos la capacidad de la fuente de poder necesaria.
Otro aspecto importante es La fuente de poder del PLC la cual es el componente que energiza al CPU y alimenta a los módulos que pudiese tener instalados. 14
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En cuanto a su lenguaje de programación el PLC utiliza la comúnmente llamada “Lógica de escalera” el cual se vale de esquemas muy relacionados al aspecto eléctrico y a operaciones lógicas para su ejecución, lo cual facilita mucho su entendimiento y lo hace menos complejo en comparación con otros lenguajes. Sin embargo hay que recalcar que aunque todos utilizan la misma lógica, los parámetros cambian para cada tipo de PLC, según el fabricante y modelo, por lo cual se tiene que consultar el manual del equipo antes de efectuar la programación. Los PLC al igual que la tecnología, cambian constantemente y evolucionan a un paso muy vertiginoso y acelerado, hoy en día, existen un sin fín de equipos que ofrecen enormes ventajas y características especiales en comparación con los PLC de años anteriores, por ejemplo ya los ha alcanzado la tecnología “Touch” lo cual ha hecho que ya un gran número de modelos vengan equipados con pantallas táctil que contienen además magnificas herramientas de visualización las cuales permiten facilitar aún más, su programación y manejo. En fin existen una gran variedad de factores importantes que convienen analizar así como profundizar respecto a este tema, del cual esperamos haber dejado muy en claro su importancia, uso y aplicación en la industria y del cual le invitamos a tomarse un tiempo para continuar su estudio, ya que es sin duda alguna; una herramienta importante y trascendental en el maravilloso mundo de la automatización y la ingeniería.
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EL DISEÑO EN INGENIERÍA MECÁNICA El diseño mecánico es el diseño de de objetos y sistemas de naturaleza mecánica: piezas, estructuras, maquinas y dispositivos e instrumentos diversos. En su mayor parte, el diseño mecánico hace uso de las matemáticas, las ciencias de los materiales y las ciencias mecánicas aplicadas a la ingeniería. El diseño de ingeniería mecánica incluye el diseño mecánico. Pero es un estudio de mayor amplitud que abarca todas las disciplinas de la ingeniería mecánica. Incluso las ciencias térmicas y de los fluidos. Aparte de las ciencias fundamentales que se requieren, las bases del diseño de ingeniería mecánica son las mismas que las del diseño mecánico y por consiguiente, este es el enfoque que se utilizara en el presente texto.
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Para empezar con el diseño se requieren fundamentos de estática y mecánica de los materiales. El análisis se puede hacer en estructuras en las cuales se pueden presentar principalmente 4 tipos de esfuerzos conocidos como: esfuerzo normal de área el cual cosiste en una fuerza aplicada en el centro de la barra o cualquier otra figura geométrica, la siguiente es el esfuerzo flexionante el cual consiste en una fuerza aplicada en la misma línea del punto de análisis o perpendicular a dicho punto, cortante por torsión en este caso es fácil darse cuenta si existe torsión por que requerimos de una palanca para generarla y la ultima es cortante transversal o fracción en este caso se requiere que la fuerza vaya en el centro y el punto de análisis a un lado o que sea perpendicular.
Después sigue el desarrollo del análisis que consiste en saber si nuestro diseño es apto para fabricarse para eso tenemos que encontrar el factor de seguridad de von misses esta teoría nos dice que si nuestro factor de seguridad es de uno en adelante su diseño estará dentro de los parámetro requeridos. Para mayor información DISEÑO EN INGENIERIA MECANICA : JOSEPH E. SHIGLEY LARRY D. MITCHELL
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ANÁLISIS EN MD SOLIDS En MD solids en análisis de esfuerzos es en 4 puntos, aparte es diseñado para que los alumnos aprendan el funcionamiento de un análisis de esfuerzos, más que nada el programa es muy sencillo y cuando se hace un análisis el programa te va dando todos los valores y formula que se aplicaron.
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ANALISIS EN SOLID-WORKS En esta imagen se puede ver un analisis de esfuerzos donde podemos calcular el
factor de seguridad de von misses. Podemos ver que el punto rojo es el punto mas critico de la pieza mas sin embargo esta dentro de los parametros del analisis de von misses en el cual el factor de seguridad es de 2 El analisis en solid-works es muy exacto por lo cual podemos estar mas seguros de nuestro diseño y de los materiales a ocupar.
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Diseño Mecánico
FreeCharge: BioLogic presentó un dispositivo para cargar tus gadgets con tu bicicleta Ya puedes usar parte de la energía que empleas en pedalear para cargar diferentes tipos de gadgets. Gracias a Dahon, marca especializada en bicicletas plegables, tienes la posibilidad de cargar tu teléfono, cámara, iPod o GPS con la energía que se acumula en la batería del Freecharge mientras las ruedas de la bicicleta están girando. La electricidad es generada por un buje-dinamo (comercializado aparte), conectado al Biologic Freecharge. Un iPhone tarda unas 3 horas en recargarse totalmente con este sistema. Además, podrás usar mientras pedaleas dispositivos, por ejemplo tu GPS, sin agotar en ningún momento su batería, alargando así su autonomía, algo que puede ser fundamental para viajes de largo recorrido. Ya no tendrás que preocuparte tampoco por el nivel de carga de tu teléfono cuando te plantees una gran ruta, siempre lo podrás tener disponible, algo que puede evitarte más de un problema importante. Una vez que la batería del Freecharge está cargada, si quieres puedes retirarlo fácilmente de la bicicleta y conectarlo al dispositivo que quieres recargar (conexión de tipo USB). El precio será de unos 99 dólares y se comercializará a mediados de 2010.
Fuentes: • http://biciblog.com/material/biologicfreecharge-tu-bici-como-cargador-dedispositivos/ • http://www.dahon.com/news/releases/08272009.htm
Tecnología
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Solar Tree, una fuente solar para que uses tus gadgets en donde tu quieras Este innovador sistema pensado y diseñado para todos aquellos que disfrutan de la vida al aire libre, para los que les gusta estar en la playa, hacer camping, ver el cielo, disfrutar de un dia con la familia al aire libre o simplemente usar algunos gadgets en campo abierto. Creado por tres grandes diseñadores de la empresa Yanko, el Solar Tree se planta en el suelo y en la parte superior tiene un panel solar y en la parte inferior tiene varios plugs donde puedes conectar cualquier dispositivo eléctrico, como lo es tu laptop, tu celular, reproductor de mp3, pueden usarse y operarse tres dispositivos en el Solar Tree. Como cualquier panel solar, este recolecta energía del sol y la convierte de 12 a 230 Volts para que uses cualquier dispositivo que quieras usar y que consuma energía dentro de este rango de voltaje, además cuenta con una batería integrada que almacena energía en caso de que no haya mucho sol o cuando es de noche. Puede ser montado en cualquier parte, puedes llegar a la playa con tu Solar Tree y con tu gadget favorito y disfrutar de un soleado dia en la playa con tus amigos y seres queridos. No hay aun información acerca de cuando sale a la venta al público y de cuánto va a costar, pero realmente esperen ver el próximo verano muchos Solar Trees en la playa o en el campo, ya que es la mejor idea en cuanto a consumo sustentable que se pudo haber creado ya no que no contamina en ningún sentido y elimina la necesidad de usar energía eléctrica contaminante para usar y cargar cualquier tipo de dispositivo. Fuentes: • http://www.yankodesign.com/2009/09/10/ total-beach-bum/ • http://www.coolest-gadgets.com/20090910/ beachgoers-solar-tree/ • http://www.sputnik.com.mx//index. php?option=com_content&task=view&id=494 20
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Tecnología
Ultra Personal Pod, taxis sin conductor en el aeropuerto Heathrow de Londres, Inglaterra
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l aeropuerto londinense de Heathrow están estrenando un nuevo transporte dentro de sus instalaciones, pero este no es un avión más dentro de la flota área con la que cuenta. Este invento se llama Ultra Personal Pod y es un capsúla que viaja de una manera eficaz y no requiere de un conductor para ser operada, gracias a que utiliza energía eléctrica. Este medio de transporte muy futurista se está probando en el aeropuerto de la capital de Inglaterra en el trayecto que va de la terminal cinco hasta distintos puntos del estacionamiento. Cada cápsula tiene una capacidad para cuatro viajeros, aunque una vez se ha tomado el transporte, el usuario tiene derecho a seguir hacia destino sin hacer ninguna parada. En el interior encontraremos una pantalla táctil para que podamos indicar nuestro destino y viajar seguidamente a una velocidad media de 40 kilómetros por hora. En cualquier caso hay que felicitar al inventor, quien por cierto llevaba trabajando en el proyecto desde el año 1995. Catorce años han bastado para que Londres empezara a probar un sistema digno de las ciudades más impresionantes del futuro. La infraestructura ha corrido a cargo de la compañía Transport Systems Ltd., la misma que ha instalado hasta 18 vehículos para uso y disfrute de los que viajan en avión. Una vez comprobada su eficacia, la ciudad de Londres podría plantearse la ampliación del servicio a gran escala.
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Con este gran medio de transporte alterno se elimina la necesidad de usar el transporte que se ofrece después de bajar el avión, este nos ayuda a llegar de alguna manera más rápido y sin retrasos a nuestros vuelos y además no contamina ya que no emite bióxido de carbono a la atmosfera. Este transporte sería ideal para aeropuertos con gran tráfico aéreo ya que reduciría de alguna manera el trabajo de transportar a los usuarios a su avión correspondiente, serviría muy bien para aeropuertos como el de la Ciudad de México o los que presentan gran flujo de pasajeros. Para más información visiten: • http://www.heathrowairport.com/
Fuentes: • http://www.tuexperto.com/2009/09/16/ultra-personal-pod-taxis-sin-conductor-en-un-aeropuerto-londinense/ • http://www.engadget.com/2009/08/18/heathrow-taxi-pods-become-a-glorious-driverless-reality/
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Dió conferencia el
Dr. Efrén Gorrostieta Hurtado
en el Tecnológico de Matamoros.
El viernes 11 de septiembre del 2009, a las 11:00 horas, en el centro de información se reunieron directivos, docentes, administrativos, personal de apoyo a la docencia y alumnos de la carrera de Ingeniería Mecatrónica para participar en la conferencia impartida por el Doctor Enfrén Gorrostieta Hurtado, Presidente de la Asociación Mexicana de Mecatrónica, denominada “Diseño Mecatrónico”. El presídium lo integró el Ing. Leonel Francisco Contreras Rivera, Director del I.T.M.; Doctor Enfrén Gorrostieta Hurtado, Presidente de la Asociación Mexicana de Mecatrónica; la M.C. Ana Rosa Braña Castillo, subdirectora académica del I.T.M.; Ing. Raúl Torres Cárdenas, subdirector de planeación y vinculación; Ing. Juana María Treviño Lara, Ing. Salvador Jiménez Ibarra, Cultura y Sociedad
C. Juan José Montelongo del Ángel, Presidente de Ingeniería Mecatrónica y Gissela Marlene Escobar Gudiño, Presidenta del Capitulo Estudiantil de Ingeniería Mecatrónica. En la misma se dio a conocer la historia, el presente y el futuro de la Mecatrónica, tanto a nivel nacional como internacional.
“Momentos en el que el Doctor Gorrostieta da catedra de sus conocimientos Mecatrónicos”. 23
“Captamos al Ing. Leonel Francisco Contreras Rivera, Director del I.T.M.; entregandole reconocimiento por su brillante participación al Doctor Enfrén Gorrostieta Hurtado, Presidente de la Asociación Mexicana de Mecatrónica”
Además de algunos proyectos e innovaciones a lo largo de la humanidad en las que influyó la Mecatrónica, despertando de esta manera la atención de los más de 200 alumnos de la carrera de Ingeniería Mecatrónica del Instituto Tecnológico de Matamoros.
Por lo anterior deseo compartirles una vez más, que no olvidemos que en este momento la Mecatrónica es una tecnología emergente en el desarrollo de México y el mundo. Por lo tanto nuestro compromiso con la consolidación de nuestra carrera tiene que ver con el servicio que requiere México para su crecimiento en independencia tecnológica, económica y en los procesos de trabajos colaborativos e integrales que son básicos, tanto para el avance tecnológico de nuestro país como para el crecimiento humano de los que participan en estos proyectos”. Gracias a esta conferencia muchos jóvenes estudiantes tuvieron la oportunidad de reforzar conceptos Mecatrónicos asi también abrir el abanico de oportunidades en las cuales se puede desempeñar un ingeniero Mecatrónico.
Asimismo el Dr. Efrén Gorrostieta ejemplificó su trabajo con algunos de los modelos y diseños Mecatrónicos con los que ha trabajado junto a sus alumnos de dicha carrera. Así mismo el conferencista dijo a todo el público: “Que en estos tiempos en que vivimos, el desarrollo de la Ciencia y la Tecnología ha cobrado una relevancia primordial para el servicio y beneficio de toda la humanidad. 24
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Integrantes del capitulo estudiantil de ingeniería Mecatrónica.
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Doctor en Ingeniería con especialidad en Mecatrónica, realizó estudios de Maestría en Ciencia y Tecnología con especialidad en Automatización y Control donde trabajó con sistemas de control inteligente. La Licenciatura en Ingeniería Electrónica. Ha sido profesor del Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Occidente ITESO, Universidad la Salle, Instituto Tecnológico de Morelia, Universidad Autónoma de Querétaro, Instituto Tecnológico de Querétaro, Universidad Modelo, y profesor de la Universidad Anáhuac. Ha realizado cargos como coordinador de carrera y como Jefe de la unidad de Posgrado e investigación del Tecnológico de Querétaro hasta 2006. Fundador del Concurso Nacional de Minirobótica, Presidente de la Academia Mexicana de Robótica 2003-2005. Miembro fundador de la Asociación Mexicana de Mecatrónica Vicepresidente y actualmente Presidente.
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FRASES CÉLEBRES. “La ciencia es serena, claro está; pero requiere el que los hombres se apasionen en torno a ella; y lo demás que suele repetirse al respecto no pasa de honrada precaución doméstica”. Alfonso Reyes. “Nuestra misión concluye, al ofrecer nuestras aptitudes todas, al servicio de cuanto pensemos lealmente mejor”. Narciso Bassols. “Educar es formar, no atiborrar de respuestas mecánicas.” Jesús Reyes Heroles. “Indudablemente la instrucción pública es la base de todo progreso y adelanto; la única que ha de elevar el nivel intelectual y moral del pueblo mexicano, a fin de darle la fuerza necesaria para salir airoso en las tormentas que lo amenazan”. Francisco I. Madero. “Para el mundo que va naciendo, entre ruinas, sollozos y bombardeos, metralla y muerte, miseria y sangre, estamos todos, todos los escritores, todos los artistas, todos los pensadores, obligados a imaginar un vivir mejor”. Jaime Torres Bodet. “Unidos por el conocimiento, comprometidos con la acción para seguir edificando el México del progreso y crecimiento”. Alejandro Rivera Castillo 26
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¿El rayo o el trueno? E
go con su color rojo, como presenstimados lectores, reciban un cia de poder. Para los etruscos era cordial saludo de su servidor y ami- tanta su divinidad a los rayos, que go, Luis René Pérez Espinoza, con cuando le caía un rayo encima a alesta nueva sección llamada “Que guna persona, ésta era considerada dice la ciencia”. El objetivo de di- una persona marcada por la suerte cha sección es responder a pregun- y ahí mismo lo enterraban. Pero potas que coloquialmente nos for- demos entender que estas personas mulamos en la vida diaria y de las desconocían de todos los estudios cuales existe gran controversia al realizados y aquellos avances a tramomento de buscar sus respuestas, vés de los años, que llaman a estos y tener un panorama general de los elementos o hechos: rayo, trueno y avances que la ciencia ha realizado relámpago como fenómenos atmosen sus diversas áreas a través de los féricos relacionados a las tormentas años. En las ediciones posteriores se eléctricas. establecerán temas acerca de los sucesos más importantes a lo largo de UN POCO MAS DE HISTOla vida en la Tierra y antes de ésta. RIA….. El equipo que forma la revista “So- Lucretius (s. I A.C.) fue uno de los mos Mecatrónica” espera que dicho primeros en dar su teoría acerca de trabajo realizado sea de su agrado. estos fenómenos y escribió que el En la primera edición de esta nueva trueno era producido por las nubes sección, les hablaré acerca de los fe- al chocar. nómenos naturales que son un poco Aristóteles (s. IV A.C.), al igual que complejos de comprender; Los ra- Lucretius, pensaba que los truenos yos y los truenos, sus antecedentes eran el ruido de un viento y sus diferencias entre cada uno de estos términos, pero específicamen- al chocar con las nubes, pero que te me adentraré a la pregunta que la los rayos eran un producto producimayoría de nosotros nos formula- do después del impacto de ese vienmos y de la que tenemos gran duda: to con las nubes a su alrededor. ¿Qué surge primero, el rayo o el Ya en 1637, Descartes, sugirió que trueno?. Acompáñenme y descubrá- el trueno era producido por una resonancia del aire entre dos nubes, moslo… como en un órgano de viento en las iglesias. ANTECEDENTES Desde los tiempos en la antigua Todas estas teorías se asociaban al historia, tanto los etruscos, griegos, trueno con las nubes y no con el caromanos, así como los esclavos, nal de la descarga eléctrica. Benjapensaban que un gran fuego prove- mín Franklin (1706-1790), científinía del cielo gracias a sus poderosos co y político estadounidense, se dio dioses. Les atribuían a sus dioses ser cuenta por primera vez alrededor dueños del rayo, el trueno y el fue- de 1750, que los rayos eran un fe¿Qué dice la ciencia?
nómeno eléctrico y escribió que los rayos y las chispas en el laboratorio solían ser muy similares y que los dos producían un ruido como de “explosión”. No fue hasta el siglo XX que el significado de explotar fue finalmente reconocido. En éste siglo se establecieron más teorías acerca de la naturaleza del trueno, como por ejemplo: que la descarga eléctrica produce un vacio en su camino y el ruido del trueno resulta cuando el aire llena este vacío o que se produce por una explosión química de los materiales evaporados durante la descarga eléctrica. También Uman, en 1986, de acuerdo a sus investigaciones, llegó a la conclusión de que el trueno se debe a que la descarga eléctrica deposita una gran cantidad de energía en el canal de la descarga produciendo una temperatura de alrededor de los 25,000 oC. Esta energía se deposita rápidamente (unas millonésimas de segundo) por lo cual la sección del canal no tiene tiempo de expandirse y la presión aumenta entre 10 y 100 veces. Esta gran presión se propaga rápidamente hacia el aire alrededor del canal produciendo, inicialmente, una onda de choque (más rápida que el sonido) .Dicha onda se convierte en el sonido que llamamos “trueno”, ya que cada segmento del canal realiza su propia onda de choque y el “trueno” puede durar varios segundos dependiendo de la distancia máxima y mínima al canal de descarga, pero de eso hablaremos un poco más adelante.
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DIFERENCIAS ENTRE TRUENO, RAYO Y RELÁMPAGO. Entrando de lleno al tema, muchos de nosotros, en ocasiones, confundimos lo que es cada uno de estos términos; veamos aquí la diferencia. El rayo es uno de los espectáculos más extraordinarios y peligrosos de la atmosfera, es difícil de pronosticar y tiene una vida de pocos segundos. Siempre se presenta brillante, resplandeciente, pero por lo general, nunca sigue una línea recta, sino que describe un camino tortuoso para llegar al suelo, pero en otras ocasiones se presenta como una lámina de fuego y, en raras ocasiones, como una esfera con gran intensidad luminosa que queda suspendida en el aire. Por lo general, la chispa eléctrica que llega a la Tierra recibe el nombre de “rayo”, mientras que la chispa que va de una nube a otra, o de la parte alta a la parte baja de la misma nube, se llama “relámpago”, ahí la gran diferencia, aunque en nuestra vida cotidiana estos dos términos los utilizamos como sinónimos del mismo fenómeno. La aparición del “rayo” es sólo momentánea, seguida a los pocos momentos por un gran impacto y el retumbar del “trueno”. Este último surge del impresionante calentamiento que produce esa corriente eléctrica en forma de rayo o relámpago, que cuando se produce, expande el aire como ondas sonoras percibidas por el observador como un fuerte estruendo. Ambos, el rayo (o relámpago) y el trueno tienen el mismo origen: una descarga eléctrica entre dos elementos con carga opuesta. En general, podemos decir que el rayo es una descarga eléctrica que golpea a la Tierra,( que es golpeada por aproximadamente 100 rayos cada segundo y en cualquier mo28
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mento sufre 2,000 tormentas eléctricas simultáneamente), proveniente de la polarización que se produce entre las moléculas de agua de una nube (habitualmente las cargas positivas se ubican en la parte alta de la nube y las negativas en la parte baja), cuyas cargas negativas son atraídas por la carga positiva de la tierra, provocándose un paso masivo de millones de electrones a esta última. Esta descarga puede desplazarse hasta 13 kilómetros, provocar una temperatura de 50,000 °F (unos 28,000°C o sea tres veces la temperatura del Sol), un potencial eléctrico de más de 100 millones de voltios y una intensidad de 20,000 amperes. La velocidad de un rayo puede llegar a los 140,000 km por segundo. En el punto de entrada a nuestro planeta, el rayo puede destruir, de acuerdo a su potencia y a las características del suelo, un radio de 20 metros. Esta polarización de las cargas eléctricas de una nube es lo que se denomina “electrostática”, fenómeno que está presente en nuestra vida diaria. Incluso nosotros mismos podemos acumular electrostática y, por ejemplo al tocar a otra persona, descargarla como una chispa de corriente que nos produce cierto sobresalto. Las nubes crean esta chispa a escala gigante.
la velocidad de la luz (300 mil kilómetros por segundo) y el segundo lo hace con la velocidad del sonido, que en el aire es de aproximadamente 330 metros por segundo, dependiendo de la temperatura y de la densidad del aire, por este motivo es que primero percibimos la luz del rayo y algunos segundos después percibimos las ondas sonoras del trueno, lo cual por otra parte nos permite tener una idea de cuán lejos o cerca está la tormenta de nosotros. Por ejemplo si contamos los segundos que pasan entre que vemos el relámpago hasta que escuchamos el trueno podremos calcular a qué distancia se encuentra la tormenta.
¿QUE ES PRIMERO, EL RELÁMPAGO (RAYO) O EL TRUENO? Con todo lo anterior descrito y de acuerdo a las diferentes teorías desarrolladas tiempo atrás, se pude llegar a la conclusión de que el rayo o el relámpago es lo que observamos y el trueno es lo que escuchamos del mismo fenómeno, entonces podemos decir que dichos fenómenos se producen de forma simultánea, o sea, se producen al mismo tiempo, solo que el primero se propaga con ¿Qué dice la ciencia?
Es sencillo si sabemos que las ondas sonoras o que la velocidad del sonido es de 330 m/seg (metros por segundo), en 3 segundos habrá recorrido aproximadamente 1 kilometro de distancia, entonces, si observamos un relámpago y a los 5 segundos escuchamos el trueno nos daremos cuenta de que la tormenta se encuentra (un poco más, un poco menos) a 1500 metros de donde nosotros nos encontra-
para cuando sucedan estos eventos de la naturaleza.
http://www.angelfire.com/nt/terremotos/rayos.html http://www.pedromazza.com/ sabias-que/10-rayos-relampagostruenos-centellas-y-otras-yerbas/ http://www.ciencia.cl/CienciaAlDia/volumen2/numero1/preguntas/ preguntas.html
mos en ese momento. Cabe mencionar que el rayo, a niveles no tan masivos como en una tormenta eléctrica, pudo haber jugado un papel fundamental en la creación Para concluir, les dejo esta pequeña de la vida en la Tierra. frase del científico y político estadounidense, Benjamín Franklin, Gracias a todos los avances realiza- que dice: dos hasta fechas recientes, conocemos estos fenómenos y su capaci- “Invertir en conocimientos produce dad, ya que surgen en la atmosfera siempre los mejores beneficios” de nuestro planeta. Hoy en día hay infinidad de avances en este campo para no tener que relacionar estos fenómenos atmosféricos (relámpa- FUENTES: go, rayo y trueno) con poderes de dioses como se creía en la antigua http://cienciasterrestres.lacoctelera. historia. Ahora solo debemos de net/post/2009/03/31/rayo-trueno-yestar consientes y estar preparados relampago-poderosos ¿Qué dice la ciencia?
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LENGUA EXTRANJERA Por: Raymundo Zuñiga Garza
Estimado amigo lector, es un verdadero placer para nosotros darle la bienvenida a una de nuestras nuevas secciones, la cual ha sido creada con la intención de brindarle a usted una mejor información así como tratar de mejorar su experiencia a través de las páginas de nuestra revista, agradeciéndole como siempre su preferencia y manifestando de igual forma el deseo de brindar información útil y relevante dentro del campo de la mecatrónica y la ingeniería. Es por ello que hemos iniciado con el desarrollo de este nuevo espacio, al cual hemos llamado “lengua extranjera”, y el cual ha sido pensado debido a la marcada importancia que tiene el idioma ingles dentro del ramo de la ingeniería en nuestro mundo actual. 30
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Es una realidad, que dentro del campo laboral las posibilidades de crecimiento de un ingeniero se ven severamente disminuidas, en caso de no contar con el manejo de este idioma. Vivimos en un mundo altamente competitivo en el cual las exigencias son cada vez mayores y ciertamente de muy poco sirve la obtención de un titulo universitario si no se cuenta con herramientas adicionales como lo puede ser el manejo de otra lengua.
Lo cual trataremos de lograr poniendo a lo largo de estas paginas, información sobre reglas gramaticales básicas, pequeños ejercicios de auto-aprendizaje a distintos niveles, temas relacionados, pequeñas palabras de vocabulario técnico, recomendaciones y tips de estudio, entre otras cosas más, que se plantearán a lo largo de las distintas publicaciones buscando cómo ya se dijo, la forma de fomentar en usted el entusiasmo e interés por este idioma.
De esa forma, el objetivo principal que se persigue dentro de las páginas de esta sección, es primeramente concientizar al lector de la importancia que tiene el idioma inglés, así como fomentar su estudio, y perfeccionamiento continuo. Lengua Extranjera
Gramática Básica (Basic Grammar)
Verbos básicos (Basic verbs)
Formas Personales En Idioma Ingles.
Verbos (Verbs)
I
Want (Querer)
(Yo)
You (Tu)
Need (Necesitar)
He (El) She (Ella) We (Nosotros) You (Ustedes) They (Ellos)
Acciones básicas. (Basic Actions)
Objetos básicos (Basic Objects)
to Eat (Comer)
a Car (Un Carro)
to Drink (Beber)
an Apple (Una Manzana)
to Buy (Comprar)
a Soda ( Una Soda)
Así para formar oraciones en tiempo presente solo debemos seguir la siguiente estructura: Forma Personal + verbo + acción básica + objeto al cual va dirigida la acción. Ejemplos (Examples): I Want to Eat an apple (Yo quiero comer una manzana) We Need to Drink a soda (Nosotros necesitamos beber una soda) Excepción: Cuando usemos la forma personal He (El) o She (Ella) (“Terceras Personas”) debemos agregar una “s” al verbo. Examples: She needs to buy a car (Ella necesita comprar un arro) He wants to eat an apple (El quiere comer una manzana)
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EJERCICIO NIVEL INTERMEDIO.
AVANZADO.
What are the mistakes in these sentences?
Choose the best modal verb form for each sentence.
I don’t can speak Chinese. __________________________
I___________ you, but I didn’t have your number.
I would like to can play the saxophone. ___________________________
c)Would have phoned.
You should to stop smoking. __________________________ Could you telling me the way to the train station? __________________________
a)Must have phoned.
b) can’t have phoned.
If you needed a lift to the airport, you ______________me. a)May have asked.
b) ought to never have asked.
c)Should have asked. I got lost again on the way here. I_____________ the GPS. a)Might have taken.
b) will have taken.
c)should have taken.
“Las respuestas a los ejercicios, se incluirán en la próxima edición.”
VOCABULARY
IDIOMATIC EXPRESSIONS
Gear – Engrane.
By Heart – De memoria.
Thread – Rosca.
A bit – un poco, un poquito.
Lathe – Torno.
By the way – a propósito.
Stainless steel – Acero Inoxidable.
From time to time – De vez en cuando.
Drill – Perforación, Taladro, Barreno, Broca.
Catch On – Captar, Entender.
Screw – Tornillo.
“Recomendación del mes” Visita el sitio: www.mansioningles.com donde podrás encontrar ejercicios, reglas gramaticales, audios, vocabulario y otras magnificas actividades para iniciar y mejorar tu aprendizaje. 32
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Lengua Extranjera
Congestión
Alcohólica
L
El consumo excesivo y prolongaas defunciones por accidentes do de esta sustancia va obligando relacionados con el alcohol (cho- al organismo a requerir cantidades ques, atropellamientos y suicidios) crecientes para sentir los mismos ocupan los primeros lugares entre efectos, a esto se le llama “toleranlas causas de muerte en muchos paí- cia aumentada” y desencadena un mecanismo adaptativo del cuerpo ses. hasta que llega a un límite en el que A su vez, la Secretaría de Salud de se invierte la supuesta resistencia y México reporta que el abuso del al- entonces “asimila menos”, por eso cohol se relaciona con el 70% de las tolerar más alcohol es en sí un riesmuertes por accidentes de tránsito y go de alcoholización. es la principal causa de fallecimiento entre los 15 y 30 años de edad. Desde el punto de vista biológico se Se estima que 27 mil mexicanos puede afirmar que el alcohol es asimueren cada año por accidentes de milado por el organismo en forma tránsito y la mayoría se debe a que rápida, independientemente de las se encontraban bajo los efectos del características de cada individuo, aunque hay que puntualizar que el alcohol. nivel de absorción depende de la inPara comprender la forma que afec- gestión previa de agua, el grado de ta el consumo inmoderado de alco- concentración etílica en las bebidas hol en el organismo se les propor- (no es lo mismo beber cinco cervecionaran conocimientos con el afán zas que cinco cubas) y el consumo de prevenir accidentes y así mismo de alimentos, porque las grasas y a largo plazo enfermedades que ge- proteínas retrasan el proceso de abneraran una vida con deficiencias sorción. Asimismo, se debe tener en en el ámbito de la salud de nuestro cuenta que si se bebe poco a poco organismo por mencionar algunas las secuelas son menores que cuany pensarlo más antes de abusar del do se hace rápidamente. consumo de alcohol al saber algunas de sus consecuencias como pue- Los primeros efectos etílicos aparecen 10 minutos después de conde ser la congestión alcohólica. sumir una bebida y alcanzan su máximo punto en un lapso de 40 a Cultura y Sociedad
60 minutos. Debido a las diferencias fisiológicas relacionadas con el género, cuando una mujer ingiere la misma cantidad de alcohol que un hombre, ésta presenta una concentración más alta de dicha sustancia en la sangre. La acumulación depende del genero de la persona, la complexión, experiencia de tomar, estado emocional, etc., incluso del estado de ánimo esperado al tomar. El alcohol siempre es un depresor y hay estudios que indican lo que le pasa a una persona después de x número de bebidas alcohólicas. Para complicar las cosas, luego hay de bebidas a bebidas, en relación a que tan cargadas están.
por: Eliud Pérez Jiménez Somos Mecatrónica / Octubre 09
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En fin, tomar mucho y rápido, te va a intoxicar o mejor dicho, envenenar el cuerpo si no le das oportunidad de metabolizar o desechar el alcohol a través del hígado (orinar). La congestión alcohólica ocurre cuando una persona esta tan intoxicada que su respiración se ha deprimido tanto que tiene riesgo de morir a raíz de la acumulación excesiva de alcohol. Combinar alcohol con otros depresores puede acelerar este proceso.
Debemos de ser responsables como personas adultas de las responsabilidades que traemos como al conducir un automóvil de los riesgos que corremos si tomamos en exceso, o al traer amigos con nosotros en el vehículo la responsabilidad es sumamente mayor no debemos de ser valientes si sabemos que no estamos en manera adecuada para conducir, porque pueden suceder accidentes muy lamentables que posteriormente se pude dar la conclusión de arrepentimiento de que mejor debí hacer caso y no hubiera pasado esto, por eso de recalcar de que se deben de pensar muy bien las cosas, de conocer la resistencia de nuestro cuerpo hacia el alcohol y de cómo traigamos nuestra autoestima e problemas en generares que son otros de los factores muy importantes que influyen en la forma de ingerir bebidas alcoholizadas.
Los factores descritos son determinantes para que alguien se intoxique, lo que comúnmente nombramos borrachera, o bien, alcance el nivel de congestión alcohólica, situación extrema en la que se altera el funcionamiento normal del cuerpo y se presentan una serie de reacciones que ponen en riesgo la vida de una persona. Los síntomas más frecuentes en este caso son los siguientes: Platiquen de esto antes de salir para • El hígado es incapaz de fil- que se cuiden trar la cantidad de alcohol que ingresa al organismo. Aquí hay unos tips muy sencillos que te pueden servir: • Hay pérdida de agua (deshidratación) por la excesiva concen- 1. Planea cuantas te vas a tomar y tración de alcohol en la sangre. distribúyelas 2. Pídeles a tus amigos(as) que te • Irritación del tracto gastrointesti- cuiden de no tomar demasiado nal. 3. Pónganse de acuerdo como se • Disminución de la presión sanguí- van a regresar nea (hipotensión) y la temperatura 4. Intercala bebidas sin alcohol con corporal. lo que tomes • Hipoglucemia (disminución del 5. Toma despacio; dale chanza al nivel de azúcar en sangre). cuerpo que elimine lo que tomaste • Nerviosismo. 6. Cuida siempre tu vaso; si vas al • Vómito. baño y lo dejas a medias, sírvete • La persona congestionada tiembla otro notoriamente. 7. Si tu bebida sabe raro, déjala o • Ocurren diversos grados de confu- cambiarla sión mental, desde desorientación, falta de coordinación y equilibrio, hasta inmovilismo y estado de coma en casos extremos. 34
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Todo con medida… A pesar de sus devastadores efectos y la negra visión ante su exceso, se sabe que consumir alcohol en forma moderada ofrece beneficios a la salud. Si atendemos el corazón, por ejemplo, se ha demostrado que el consumo regular en pequeñas cantidades reduce aproximadamente entre 30 y 50% el riesgo de ataque cardiaco en personas menores de 50 años. Asimismo, beber con moderación reduce el desarrollo del bloqueo arterial en las piernas, y se cree que puede disminuir el riesgo de padecer degeneración macular relacionada con la edad, trastorno que afecta la mácula (parte central de la retina) causando reducción de la agudeza visual y posible pérdida de la visión central. Por último, vale la pena mencionar que estudios recientes sugieren que hay evidencias preliminares de que pequeñas cantidades de alcohol podrían prevenir la enfermedad de Alzheimer. Como puede usted observar, probar regularmente una copa de vino, una cerveza o algún tipo de licor podría ser benéfico para combatir algunas posibles enfermedades. Sin embargo, si a usted no le gusta el sabor del alcohol y está consciente de los efectos perjudiciales que ocasiona cuando se consume excesivamente alcohol. Recuerda... El chiste es divertirse tomando las medidas de seguridad necesarias para poder plantear un ambiente sin problemas al estar disfrutando el momento que se esté celebrando.
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