domingo, mayo 16, 2010

Guía de contenidos NB 5


La producción y uso de los objetos tecnológicos


Como ya sabemos los recursos naturales nos sirven para crear numerosos productos, herramientas y maquinas que le han permitido satisfacer numerosas necesidades.

Sin embargo , como consecuencia de la transformación del entorno y de la sobreexplotación de los recursos naturales(materiales y energía) muchas veces se ha dañado gravemente el ambiente que nos rodea, afectando a otras especies de seres vivos e incluso a nosotros mismos.

A continuación se mencionan los principales daños que la actividad humana ha provocado en el ambiente, y que afectan de alguna forma nuestra vida y nuestra salud.

1. AGOTAMIENTO DE LOS RECURSOS NATURALES
2. LA CONTAMINACIÓN AMBIENTAL (DEL AIRE, EL AGUA Y EL SUELO)
3. EL EFECTO INVERNADERO
4. LA ACUMULACIÓN DE BASURA
5. EL DETERIORO DE LA CAPA DE OZONO



1. Agotamiento de Recursos Naturales
Los recursos naturales pueden estar constituidos por cualquiera de los componentes de la materia existente en la naturaleza que puedan ser potencialmente utilizados por el hombre. Pueden ser renovables o no, dependiendo este carácter de la exploración y explotación de los mismos y de su capacidad de reposición.
No es renovable el recurso que no se regeneraa corto plazo después de su uso y que se agota. Es renovable, en cambio, aquél que se recupera luego de su utilización, típicamente por reciclado (p.e. el agua) o por reproducción (p.e. recursos biológicos vegetales y animales). De acuerdo con este concepto clásico de categorización de los recursos naturales, los yacimientos minerales como fuente de materias primas son recursos no renovables y el agua para consumo humano o la madera de un bosque, renovables. Sin embargo, es cada vez más complicado y costoso potabilizar agua para beber debido a la calidad y cantidad de contaminantes presentes en los ambientes acuáticos superficiales y subterráneos de donde se extrae. La tala indiscriminada de bosques también se produce a mayor velocidad que la de reproducción o recuperación de los árboles que lo componen. Cuando la existencia futura de un recurso natural está condicionada a su reposición se habla de recursos hipotéticamente renovables.
Un recurso es tal si existe la posibilidad de aprovecharlo, de lo contrario no lo es. Por ejemplo, la capacidad de producir hidroelectricidad en un río no constituye un recurso si técnicamente no se puede instalar una presa en un determinado lugar de la cuenca. Por otro lado, el concepto de recurso natural es dinámico si se tiene en cuenta la relación entre el consumo que la cultura de una sociedad genera con su situación socioeconómica y la tecnología necesaria para satisfacer dicho consumo. Así, “algo” es recurso cuando la sociedad así lo identifica y lo solicita. Por ejemplo, la madera como combustible ya no constituye un recurso natural indispensable para generar energía en la escala de valores de una gran ciudad de la actualidad, porque fue sustituida por otras fuentes energéticas, pero sí para cabañas rurales aisladas lejanas. De este modo, cada cultura desarrolla en el tiempo y el espacio una relación propia con los recursos naturales. El hecho de resolver necesidades individuales y colectivas respecto de la utilización de los recursos naturales como fuentes de energía o de materias primas, puede conducir a su agotamiento, limitando el desarrollo sustentable. Si la tasa de renovabilidad es menor que la tasa de explotación existe depredación del recurso, cuando el aprovechamiento del mismo supera al crecimiento o acopio y el recurso se agota. Esa tasa de renovabilidad depende de las leyes de la naturaleza, mientras que la de explotación se rige por factores sociales.



2. CONTAMINACIÓN AMBIENTAL


Se denomina contaminación ambiental a la presencia en el ambiente de cualquier agente (físico, químico o biológico) o bien de una combinación de varios agentes en lugares, formas y concentraciones tales que sean o puedan ser nocivos para la salud, la seguridad o para el bienestar de la población, o bien, que puedan ser perjudiciales para la vida vegetal o animal, o impidan el uso normal de las propiedades y lugares de recreación y goce de los mismos. La contaminación ambiental es también la incorporación a los cuerpos receptores de sustancias sólidas, liquidas o gaseosas, o mezclas de ellas, siempre que alteren desfavorablemente las condiciones naturales del mismo, o que puedan afectar la salud, la higiene o el bienestar del público.
A medida que aumenta el poder del hombre sobre la naturaleza y aparecen nuevas necesidades como consecuencia de la vida en sociedad, el medio ambiente que lo rodea se deteriora cada vez más. El comportamiento social del hombre, que lo condujo a comunicarse por medio del lenguaje, que posteriormente formó la cultura humana, le permitió diferenciarse de los demás seres vivos. Pero mientras ellos se adaptan al medio ambiente para sobrevivir, el hombre adapta y modifica ese mismo medio según sus necesidades.
El progreso tecnológico, por una parte y el acelerado crecimiento demográfico, por la otra, producen la alteración del medio, llegando en algunos casos a atentar contra el equilibrio biológico de la Tierra. No es que exista una incompatibilidad absoluta entre el desarrollo tecnológico, el avance de la civilización y el mantenimiento del equilibrio ecológico, pero es importante que el hombre sepa armonizarlos. Para ello es necesario que proteja los recursos renovables y no renovables y que tome conciencia de que el saneamiento del ambiente es fundamental para la vida sobre el planeta
La contaminación es uno de los problemas ambientales más importantes que afectan a nuestro mundo y surge cuando se produce un desequilibrio, como resultado de la adición de cualquier sustancia al medio ambiente, en cantidad tal, que cause efectos adversos en el hombre, en los animales, vegetales o materiales expuestos a dosis que sobrepasen los niveles aceptables en la naturaleza.
La contaminación puede surgir a partir de ciertas manifestaciones de la naturaleza (fuentes naturales) o bien debido a los diferentes procesos productivos del hombre (fuentes antropogénicas) que conforman las actividades de la vida diaria.
Las fuentes que generan contaminación de origen antropogénico más importantes son: industriales (frigoríficos, mataderos y curtiembres, actividad minera y petrolera), comerciales (envolturas y empaques), agrícolas (agroquímicos), domiciliarias (envases, pañales, restos de jardinería) y fuentes móviles (gases de combustión de vehículos). Como fuente de emisión se entiende el origen físico o geográfico donde se produce una liberación contaminante al ambiente, ya sea al aire, al agua o al suelo. Tradicionalmente el medio ambiente se ha dividido, para su estudio y su interpretación, en esos tres componentes que son: aire, agua y suelo; sin embargo, esta división es meramente teórica, ya que la mayoría de los contaminantes interactúan con más de uno de los elementos del ambiente.

TIPOS DE CONTAMINACIÓN AMBIENTAL
Contaminación del agua: es la incorporación al agua de materias extrañas, como microorganismos, productos químicos, residuos industriales, y de otros tipos o aguas residuales. Estas materias deterioran la calidad del agua y la hacen inútil para los usos pretendidos.
Contaminación del suelo: es la incorporación al suelo de materias extrañas, como basura, desechos tóxicos, productos químicos, y desechos industriales. La contaminación del suelo produce un desequilibrio físico, químico y biológico que afecta negativamente las plantas, animales y humanos.
Contaminación del aire: es la adición dañina a la atmósfera de gases tóxicos, CO, u otros que afectan el normal desarrollo de plantas, animales y que afectan negativamente la salud de los humanos.


EFECTOS DE LA CONTAMINACION EN EL SER HUMANO
La contaminación del aire tiene muchos efectos en la salud, desde irritaciones leves, hasta el desarrollo de graves enfermedades

- Monóxido de Carbono: Es un producto de la combustión de materiales fósiles como el petróleo y es común que se forme a partir de los vehículos en movimiento. En consecuencia, este producto se acumula en las zonas urbanas, cerca de las vías rápidas y de calles de gran movimiento y su concentración varía conforme aumenta o disminuye la circulación.
Este gas no parece afectar a las plantas, pero es muy tóxico para los seres humanos, ya que interfiere con el transporte de oxígeno en la sangre. Los efectos en la salud se hacen más graves conforme mayor sea la cantidad de monóxido de carbono en el aire y el tiempo de la exposición.
-Dióxido De Azufre (SO2): Es el derivado del azufre que más frecuentemente contamina el aire. Se produce por la combustión de carbono y petróleo que lo contienen.
La mayor parte proviene de las plantas generadoras de electricidad (carboeléctricas y termoeléctricas) y de otros procesos industriales que contribuyen a la presencia de sulfatos en la atmósfera, como la calcinación de los minerales de sulfuro, la refinación del petróleo, la producción de Óxido Sulfúrico y la de coque a partir del carbón.
Los óxidos de azufre se eliminan del aire mediante su conversión en ácido sulfúrico y sulfatos y de esta forma se depositan en forma de partículas sobre la tierra o en el mar, ya sea con la precipitación pluvial o sedimentándose, contaminando también el agua y el suelo
Los óxidos de azufre pueden inhibir el crecimiento de las plantas y ser letales para algunas de ellas cuando están expuestas a concentraciones moderadas durante largos periodos.
Los efectos tóxicos de los óxidos de azufre para el ser humano son: dificultad para respirar, debido al espasmo o contracción de los bronquios, irritación de la garganta, de los ojos y tos, en cantidades elevadas puede llegar a ser mortal. También se ha encontrado una relación entre la presencia de óxidos de azufre en la atmósfera y el aumento de muertes por enfermedades crónicas, cardiovasculares y respiratorias.
Los Óxidos de Nitrógeno (NO2) se forman mediante la reacción del oxígeno con el nitrógeno en el aire. Esta reacción ocurre a altas temperaturas durante el uso de combustibles fósiles. Algunas bacterias emiten grandes cantidades de óxido de nitrógeno hacia la atmósfera, por lo que es una fuente muy difícil de controlar.
La mayor parte de ellos, provienen de las plantas generadoras de energía eléctrica, en las que la alta temperatura de la combustión de los energéticos facilita su formación.
El dióxido de nitrógeno afecta los pulmones y es tóxico y algunos de los contaminantes que se forman a partir de ellos, son mortales para las plantas.
Los hidrocarburos son contaminantes primarios; su importancia radica en la gran cantidad de fuentes y el volumen de sus emisiones al aire. Se forman por la combustión de productos como la gasolina, el petróleo, el carbono y la madera y la mayor producción se debe a las actividades de la industria petrolera, así como a los vehículos de motor.
Algunos hidrocarburos son tóxicos para las plantas y animales a concentraciones relativamente altas y en el ser humano parece que provoca problemas en vías respiratorias.
Otros contaminantes muy importantes son elementos como el plomo, el cadmio y el fluor, de origen industrial y a los que se ha relacionado con afecciones cardiacas, hipertensión arterial, arterioesclerosis, cáncer broncopulmonar, anormalidades en los huesos y afección de los riñones.
Partículas suspendidas. Otros contaminantes del aire son partículas sólidas y líquidas suspendidas y dispersas. A ellas se debe el aspecto nebuloso y brumoso del aire contaminado.
Se producen junto con los contaminantes gaseosos del aire, debido a diferentes actividades, sobre todo la fabricación de hierro y acero, la producción de cemento, la extracción de rocas y minerales, el almacenamiento y la manipulación de granos y la elaboración de pulpa de papel.
Entre las partículas líquidas, más contaminantes se encuentran los aerosoles, que se manifiestan en forma de vapores, niebla o vahos que en grandes concentraciones pueden llegar a transformarse en un agente letal, como sucedió en Londres en 1940, 1950 y 1952, que se produjeron miles de muertes debido a la presencia de estas nieblas tóxicas.
Los aerosoles son verdaderas nebulizaciones y por su tamaño tan pequeño, penetran en los bronquios y los irritan. Las partículas mayores son detenidas por la mucosa nasal y la laringe causando gran irritación.

domingo, mayo 09, 2010

las maquinas simples

EL PRINCIPIO DE LA PALANCA

El tronco del árbol actúa como una palanca. Ésta es simplemente una barra que oscila sobre un eje o punto de apoyo. Si se aplica una fuerza que empuja o tira sobre un punto de la palanca, ésta oscila sobre el punto de apoyo ejerciendo una acción útil sobre otro punto. La fuerza que se aplica, llamada potencia ( contrapeso), permite levantar un peso, o vencer una resistencia. Ambas son llamadas carga.
El punto en que se mueve la palanca es tan importante como la potencia que se aplica. Una potencia (contrapeso) menor puede mover la misma carga, si se aplica más alejada del punto de apoyo. Es decir, la potencia debe mover una distancia mayor para equilibrar la carga.
Es fundamental tener en cuenta la distancia que hay entre la carga o el contrapeso y el punto de apoyo.

PUNTO DE APOYO EN EL CENTRO
La carga y el contrapeso se hallan equidistantes del punto de apoyo. Aquí, ambas fuerzas son iguales y ambos extremos oscilan con igual intensidad hasta hallar el equilibrio.



PUNTO DE APOYO DESCENTRADO

El contrapeso está dos veces más lejos del punto de apoyo que la carga. A pesar de que el contrapeso sólo pesa la mitad, ejerce el doble de fuerza que la carga









PALANCAS DE PRIMER GRADO

Básicamente, existen tres tipos de palancas, las de 1º grado tienen el punto de apoyo situado siempre entre la carga y la fuerza que se le imprime desde el extremo opuesto.

Si el contrapeso (potencia) están a una distancia del punto de apoyo doble de la que hay entre la Carga (resistencia) y este punto ( esquema de arriba) , se observa que se necesita la mitad de Contrapeso para levantar la Carga (ejemplo, peso de un mueble. Y si la distancia entre el Contrapeso (potencia) y el punto de apoyo fuese tres veces mayor que la distancia entre el punto y la Carga, sólo se necesitaría un tercio del Contrapeso, y así sucesivamente, ya que la palanca aumenta la cantidad de fuerza que se aplica sobre ella.





El objeto que se pesa es la carga, y los contrapesos realizan la fuerza para equilibrar el mecanismo. Ambos pesos son iguales y se encuentran a la misma distancia.





El punto de apoyo no está en el centro, y el peso se desplaza por la barra hasta que equilibra el objeto que debe ser pesado.



La fuerza realizada por el operador se aumenta para extraer el clavo. La carga es la resistencia del clavo al ser extraído





Los alicates son una palanca combinada ( una pareja de palancas unidas en el punto de apoyo). La carga es la resistencia que el objeto opone al cierre de la herramienta




Basta inclinar las varas de la carretilla para poder transportar una pesada carga con un pequeño esfuerzo.





Las tijeras son palancas combinadas de primer grado. Realizan una fuerte acción de corte cerca del punto de apoyo. La carga es la resistencia del material a la acción de corte de las hojas de la tijera.





PALANCAS DE SEGUNDO GRADO


Al elevar las varas es posible levantar una pesada carga que se halla más cerca del punto de apoyo, la rueda.







Al levantar el mango, se supera la fuerte resistencia de la tapa.

El cascanueces es una palanca combinada de segundo grado. La carga es la resistencia que la cáscara de la nuez opone a ser partida.







PALANCAS DE TERCER GRADO


El martillo actúa como una palanca de tercer grado cuando se utiliza para clavar un clavo. El punto de apoyo es la muñeca y la carga es la resistencia que opone la madera. La cabeza del martillo se mueve a mayor velocidad que la mano al golpear.



Mientras una de las manos actúa como punto de apoyo, la otra provee la fuerza para mover la caña. La carga es el peso del pez., que se puede levantar a gran altura con un movimiento de mano corto.




Un par de pinzas es una palanca de tercer grado compuesta. El esfuerzo que ejercen los dedos se reduce en los extremos de la pinza, lo cual le permite tomar objeto





PALANCAS MÚLTIPLES

La excavadora es un ensamble rotativo de tres palancas (el pescante, el móvil y la cuchara) montadas sobre orugas. estas tres palancas accionadas por pistones hidráulicos que permiten colocar la cuchara en cualquier posición, van montadas sobre una plataforma







CORTAUÑAS
Las cortaúñas son una combinación clara de dos palancas que permiten realizar una potente acción de corte y son fáciles de manipular. El mango es una palanca de segundo grado que presiona las dos hojas de corte hasta unirlas. Las hojas actúan con gran fuerza, y dan lugar a una combinación de palancas de tercer grado. Los filos de las hojas realizan un movimiento corto para vencer la dura resistencia que ofrece la uña.




LAS POLEAS

EL PODER DE LA POLEA
Para algunas personas, subir una escalera con una carga pesada no significa ningún problema. Sin embargo, para la mayoría de nosotros es más fácil bajar algo que subirlo.

Sólo con una cuerda y una rueda se puede arreglar el cambio de dirección. Se fija la rueda a un soporte y se pasa una cuerda por la rueda hasta alcanzar la carga. Al tirar desde el otro extremo de la cuerda, se puede elevar la carga hasta la altura en que se halla fija la polea. El propio peso del cuerpo de la persona que tira se constituye en una ayuda. Una rueda utilizada de esta manera, se convierte en una polea, y el sistema de elevación que realiza es una simple grúa.

Las poleas simples se usan en máquinas en las que se debe cambiar la dirección del movimiento, como por ejemplo un ascensor. Aquí, el movimiento ascendente de la cabina debe estar conectado con el movimiento descendente de un contrapeso.

En una polea ideal, la fuerza que se aplica para tirar de la cuerda es igual al peso de la carga. En la práctica, la fuerza es siempre un poco mayor, ya que tiene que vencer la fuerza de fricción en la rueda de la polea y elevar la carga.
Por ello, la fricción reduce la eficacia de todas las máquinas.
POLEA DOBLE

Es un sistema de poleas doble, la distancia que recorre la carga es la mitad de la longitud de la cuerda recogida. Pero al reducirse la distancia, se duplica la fuerza aplicada sobre la cuerda para tirar y elevar la carga.










POLEAS CONECTADAS

Así como se puede cambiar la dirección de una fuerza mediante una polea, ésta también se puede usar para multiplicar una fuerza, como si fuera una palanca. Si se conectan varias ruedas de polea se obtiene una polea compuesta, que permite a una persona levantar varias veces su propio peso.
En un sistema de dos poleas, se ata una a la carga y otra al soporte. La cuerda circunda la polea superior, desciende y rodea a la polea inferior y luego sube de nuevo a la polea superior, donde se fija. La polea inferior se mueve libremente, y cuando se tira de la cuerda se eleva la carga. Este sistema de poleas hace que la carga recorra la mitad de distancia en comparación con la cantidad de cuerda utilizada para el desplazamiento, pero se duplica la fuerza de elevación. También aquí, como ocurre con las palancas, surge el desequilibrio entre fuerza y distancia recorrida, que en este caso favorece a quien tira.
El número de ruedas que tiene una polea influye en la amplificación de la fuerza de elevación. Teóricamente, la amplificación es igual al número de secciones de cuerda que levanta el juego de poleas inferiores atadas a la carga. En la práctica, la fuerza tiene que vencer la fricción en todas las poleas y levantar el peso de las poleas inferiores además de la carga. Esto reduce la amplificación de la fuerza.
POLEAS
La rueda mayor tiene una circunferencia el doble de grande que la rueda pequeña. También, gira con fuerza dos veces mayor y la mitad de velocidad, pero lo hace en la misma dirección.





ENGRANAJES

La rueda mayor tiene un número doble de dientes y una circunferencia el doble de grande que la rueda pequeña. Gira con el doble de fuerza y la mitad de la velocidad en dirección opuesta.






CÓMO FUNCIONA EL ENGRANAJE Y LA POLEA
El control que el engranaje y la polea ejercen sobre el movimiento depende totalmente del tamaño de las ruedas que se conectan. En cualquier par de ruedas, la mayor gira más lentamente que la pequeña, pero lo hace con más fuerza. Cuanto mayor es la diferencia que hay en el tamaño de las dos ruedas, mayor es la diferencia entre la velocidad y la fuerza.
Las ruedas conectadas por poleas o cadenas funcionan del mismo modo que los engranajes. La única diferencia radica en la dirección en que giran las ruedas.
LOS CONTRAPESOS

Las grúas y otras máquinas elevadoras se valen a menudo de contrapesos para levantar las cargas. El contrapeso equilibra el peso de la carga, de modo que el motor de la máquina sólo tiene que mover la carga sin soportar su peso. El contrapeso también puede detener la inclinación de la máquina a medida que la carga se aleja del suelo. De acuerdo con el principio de las palancas, un contrapeso potente situado cerca del punto de apoyo de una máquina, como la grúa, tiene el mismo efecto que un contrapeso más ligero, situado más lejos del punto de apoyo
CARRETILLA ELEVADORA

El pesado contrapeso que está situado en la parte trasera de la carretilla contribuye a elevar la carga al evitar que la carretilla se vuelque hacia delante.






GRÚA MÓVIL

Una vez situada, la grúa móvil se vale de brazos de apoyo y gatos hidráulicos para aligerar la suspensión del esfuerzo durante la elevación. La pluma telescópica, con su garrucha, puede girar sobre sí misma y extenderse, gracias al contrapeso de la base firmemente amarrada.












MANIVELAS – BIELA

El sistema biela-manivela emplea, básicamente, una manivela, un soporte y una biela cuya cabeza se conecta con el eje excéntrico de la manivela (empuñadura