5º TECNOLOGIA 2018

TERCER TRIMESTRE


eJERCICIO nO.2

Les dejo el video que vimos en clase para que puedan elaborar sus mapas mentales. Ahora, si ustedes desean, pueden buscar otra estructura artificial (creada por el hombre) que les llame mucho la atención. y elaborar también con ellas el mapa conceptual.

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1. INTRODUCCIÓN A LAS ESTRUCTURAS

Todos los cuerpos poseen algún tipo de estructura. Las estructuras se encuentran en la naturaleza y comprenden desde las conchas de los caracoles hasta los edificios, desde el esqueleto de los animales hasta el armazón de un carro y el ser humano ha sabido construir las suyas para resolver sus necesidades.

Pero… ¿Qué tienen en común tantas cosas distintas para ser todas estructuras?

Se puede decir que una estructura es un conjunto de elementos dispuestos de tal forma que pueden soportar una carga con estabilidad. Esto es importante, porque ¿de qué nos vale hacer un rascacielos si al llegar un golpe de aire, se nos cae?

Una estructura es un elemento o conjunto de elementos unidos entre sí con la finalidad de soportar diferentes tipos de esfuerzos. Las estructuras, ademas de soportar diferentes tipos de fuerzas (cargas), también han de soportar su propio peso y han de ser resistentes para que no se desmoronen ni vuelquen.

Las estructuras pueden ser naturales (creadas por la naturaleza como el esqueleto, las cuevas, los barrancos, etc.) o artificiales (creadas por el hombre como las viviendas, los vehículos, las carreteras, los aviones, etc.).

PRINCIPALES CARACTERÍSTICAS DE LAS ESTRUCTURAS

• Están compuestos por elementos simples unidos entre sí

• Resisten las fuerzas a las que está sometido sin destruirse

• Todas conservan su forma básica

FUNCIONES DE LAS ESTRUCTURAS.

¿Qué condiciones debe cumplir una estructura para que funcione bien?

1. Soportar cargas: 

Es la principal función de toda estructura ya que las fuerzas o cargas siempre están presentes en la naturaleza: la gravedad, el viento, el oleaje, etc

2. Mantener la forma: 

Es fundamental que las estructuras no se deformen, ya que si esto ocurriese, los cuerpos podrían romperse. Es lo que ocurre cuando los esfuerzos son muy grandes. Por ejemplo, en un accidente de coche, la carrocería siempre se deforma o araña dependiendo de la gravedad del impacto.

3. Proteger partes delicadas:

Una estructura debe proteger las partes delicadas de los objetos que los poseen. Por ejemplo, el esqueleto protege nuestros órganos internos, la carcasa de un ordenador protege el microprocesador, las tarjetas, etc. Pero hay estructuras que no tienen partes internas que proteger, como los puentes o las grúas.

4.Ligeras: 

Las estructuras deben ser lo más ligeras posibles. Si la estructura fuese muy pesada, podría venirse abajo y, además se derrocharían muchos materiales.

5. Estable: 

La estructura no puede volcar o caerse aunque reciba diferentes cargas.

EJERCICIO ESTRUCTURAS

Basado en la siguiente lectura, realiza una línea de tiempo en un Friso, recuerda expresarlo gráficamente. (Lectura tomada del libro Educación en tecnología de Mc Graw Hill Tomo 2)

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SEGUNDO TRIMESTRE

¿SE PUEDE APROVECHAR LA ENERGÍA DE LOS RAYOS?

SEPTIEMBRE 8, 2014 JORDI PEREYRA

¿Sería posible aprovechar la energía de los rayos?

Resulta que hay gente que ha llegado a poner a prueba dispositivos destinados a capturar y almacenar la corriente de los rayos. Al fin y al cabo, un rayo debe contener muchísima energía… ¿No?

Un rayo desarrolla unos 5 mil millones de Joules, lo mismo que 145 litros de gasolina. En la Tierra caen 8.640.000 rayos cada día, que equivaldría a la energía liberada por 1.252.800.000 litros de petróleo. Es una cantidad de energía bestial y sería estupendo poder aprovecharla pero, para variar, la naturaleza nunca nos pone las cosas fáciles.

Para empezar, los rayos son un fenómeno bastante infrecuente, además de no estar distribuidos  uniformemente por todo el planeta. Aquí hay un mapa de la cantidad de rayos que caen en la superficie de la Tierra por kilómetro cuadrado cada año.

En las zonas con más frecuencia de rayos, caen unos 70 por kilómetro cuadrado y año, lo que equivale a un rayo cada 5,21 días. O sea que, si vivieras en una de estas zonas en un terreno de un kilómetro cuadrado, podrías tener a tu disposición una energía equivalente a 145 litros de gasolina cada 5 días. Suponiendo que pudieras aprovechar el 100% del rayo, claro.

No he encontrado datos concretos sobre cómo de eficiente resulta atrapar y utilizar la energía de un rayo, pero sí el testimonio de una empresa llamada Alternate Energy Holdings que ideó un método basado en una patente de un tal Steve LeRoy, que logró alimentar una bombilla durante 20 minutos con la corriente extraída de un pequeño rayo generado artificialmente.

Tras ver que la idea funcionaba a pequeña escala, la empresa se dirigió a Kentucky (EEUU), donde las tormentas eléctricas son frecuentes, y construyó una gran torre con cables que llegaban hasta el suelo y disipaban gran parte de la energía del rayo.

¡Eh! ¡Para el carro! ¿Cómo que la disipaban? ¿Por qué no iban a aprovecharla toda?

Nuestros electrodomésticos y dispositivos electrónicos utilizan corrientes de entre 12 y 220 voltios, según su tamaño, y una intensidad del orden de los miliamperios. Un rayo desarrolla entre 10 y 120 millones de voltios y corrientes de hasta 30.000 amperios. Si dejamos pasar la corriente de un rayo por el circuito del módem de nuestro ordenador, por ejemplo… Ah, no, no hace falta que lo explique porque hay fotos de cómo queda el aparato tras recibir una sobrecarga por un rayo:

Y el problema no sólo es la tremenda carga que transporta un rayo, sino su poca estabilidad. Nuestros electrodomésticos necesitan un voltaje y una intensidad de corriente constantes para funcionar, pero en un rayo estos valores pueden cambiar muchísimo.

O sea que, para poder usar los rayos como fuente de electricidad, hay que transformar la energía descontrolada que transportan en algo muchísimo más regular y manejable (una tarea bastante complicada porque se necesita equipamiento electrónico capaz de resistir y canalizar el impacto del rayo), que pueda disipar la mayor parte de la energía sin quemarse, para luego transformar y transferir la poca energía sobrante hacia la red eléctrica o guardarla en baterías.

Teniendo esto en cuenta y volviendo al proyecto de Alternate Energy Holdings, el experimento fue un rotundo fracaso. En palabras del propietario de la empresa, Donald Gillispie: “Francamente, no lo pudimos hacer funcionar“. Añadiendo, “con suficiente dinero y recursos, podríamos hacerlo a mayor escala, pero los rayos no llevan demasiada energía.” En base a sus resultados, Donald estima que para alimentar 5 bombillas de 100W durante un año harían falta docenas de torres.

Podemos usar esta figura para hacernos una idea de la eficiencia (más bien deficiencia) de este sistema.

Teniendo en cuenta que 1 litro de gasolina contiene unos 34.400.000 J de energía y que una bombilla de 100 W encendida durante un año gastará 3.153.600.000 J, se necesitarían unos 91 litros de gasolina para mantener encendida una bombilla de 100W durante un año y 455 litros en el caso de 5 bombillas.

Como había comentado al principio, un sólo rayo contiene la energía equivalente a 145 litros de gasolina, pero el responsable del proyecto dice que la eficiencia de su aprovechamiento es tan baja que harían falta docenas de torres (recogiendo muchísimos rayos) para mantener cinco de esas bombillas encendidas durante un año. O sea, que la energía útil que se puede extraer de un rayo es muy, muy pequeña.

NOTA: Después de escribir la estimación, he encontrado esta otra fuente donde se cita que se necesitarían unos 75 rayos para alimentar una bombilla de 100 W durante un año. Como 75 rayos equivalen a 10875 litros de gasolina y una bombilla de 100 W durante un año necesita 91 litros, con la tecnología actual estamos aprovechando un 0,83% de la energía que recibimos de un rayo.

Como dice Donald Gillispie “La energía está dentro de la tormenta. La tormenta media tiene la energía de una bomba atómica. Pero intentar sacar energía del final de un rayo es imposible.”

PRIMER TRIMESTRE

Apreciados Estudiantes

Con el fin de complementar el mapa mental de tecnología, les dejo la lectura de Conceptos Básicos. Espero sea útil, pero recuerda que también puedes usar otra fuente de información.