Desplazamiento en el tiempo (‘Time Shift’) [V]

Desplazamiento en el tiempo (‘Time Shift’) [V]

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Arriba a la derecha empieza un grupo de recuadros relacionados con fórmulas para el magnetismo.

μ(cero) mu subcero suele representar la permeabilidad magnética (en la hoja está mal puesto, la permitividad es para la electricidad, ya os he dicho que está a sucio).

En el vacío: μ(cero) = 4π · 10 elevado a -7 H / m

(Henrios partido por metro lineal), es una constante que se usa en cálculo de campos magnéticos en el vacío, y para comparar el valor de la permeabilidad magnética en otros materiales.

Esto es así porque se calculan las líneas de fuerza magnética para volúmenes supuestamente esféricos, puesto que el gradiente va en dirección normal a la superficie equipotencial magnética, a lo largo de líneas, por eso va por metro lineal.

Un Henrio es la unidad de presión magnética [1] para la inductancia.

La inductancia es el magnetismo que se genera en corriente alterna. En corriente continua se llama inducción.

Se calculan de la misma forma, teniendo en cuenta que la inductancia cambia de valor, su valor, Y DIRECCIÓN varían de acuerdo con la posición de la onda eléctrica que se va generando en las turbinas de los generadores y se transmite a todo lo largo del recorrido de las líneas del tendido eléctrico,

… los cables (que pueden alcanzar temperaturas de trabajo de más de 400 grados centígrados pese a estar calculados como una hebra de cables de menor sección, debido al efecto pelicular, como la suma de todas las secciones de los “cablecillos” que los conforman…)

[… pero oiga, ¿qué está diciendo?
… ¡Tiene usted razón! esto es demasiado técnico y no se entiende
… prosigamos en lenguaje inteligible…].

La inductancia es la versión variable en corriente alterna, de la inducción, son lo mismo: la fuerza magnética que produce el paso de corriente, pero en corriente contínua su valor y dirección no cambian.

Ambas son el resultado del movimiento de las cargas eléctricas (que se transmiten en fase sólida, líquida, y gaseosa por el medio), y ese resultado es fuerza magnética, medible en Newtons, pero generalmente expresada en Teslas (explicaré el paso de uno a otro en el siguiente post).

[1] El Henrio es la cantidad de líneas de fuerza magnética por unidad de superficie, haciendo una analogía con el peso, que nos es mucho más familiar, la presión es la fuerza peso por unidad de superficie. Viene a ser, aunque no existe este término, presión magnética, el término técnico es flujo magnético…

(y no densidad de flujo magnético, que es otro concepto que se mide en webers en el sistema internacional, y en maxwells en el cegesimal, y se calcula por unidad de volumen [el SI también se llama mks, de metro, kilogramo, segundo; el cegesimal, también se llama cgs, de centímetro, gramo, segundo, las unidades y valores cambian, pero lo medido es la misma cosa] ).

… pero para una persona que no sepa mucha física es más fácil entender el concepto como presión magnética: líneas de fuerza magnética por unidad de superficie (y se calcula haciendo uso del vector superficie, que hace corresponder el valor del área de esa superficie (que puede tener cualquier contorno, sea bolárdico, digo esférico, plano, o irregular) con una línea perpendicular al (límite cuando la superficie es casi cero en cada punto del) plano en cada punto)].

Un Henrio = (metro x metro x kilogramo) / (culombio x culombio)) =

= (metro x metro x kilogramo) / (amperio x amperio x segundo x segundo) =

= (Julio) / (amperio x amperio) =

= (Tesla x metro x metro) / amperio =

= Weber / amperio =

= (voltio x segundo) / amperio = (segundo x segundo) / faradio =

= ohmmio x segundo

El paso de

metros al cuadrado x kilogramos / amperios al cuadrado por segundos al cuadrado,

a

Julios / amperios al cuadrado,

sale de aplicar que el trabajo (julios) es la fuerza (newtons) por la aceleración, y el espacio recorrido,

la aceleración son metros / segundos al cuadrado,

y la fuerza es la masa (kilogramos) por la aceleración (newtons).

Un Julio es la cantidad de trabajo (es decir, la energía), necesaria para comunicar a una masa de un kilogramo una aceleración de un metro por segundo al cuadrado, y desplazarla un metro, o lo que es lo mismo, para variar la velocidad de una masa de un kilogramo, en un metro por segundo, en cada segundo, moviéndola un metro:

1 Julio = [1 kilogramo x ([1 metro / (1 segundo)] [x 1 / (1 segundo)]] x 1 metro

trabajo = [masa x velocidad x ( 1 / tiempo) ] x espacio <- longitud

trabajo = masa x aceleración x espacio

trabajo = fuerza x espacio

El trabajo es la energía, son dos formas de nombrar la misma cosa.

(Si esto no lo entendéis… puedo explicarlo con metáforas pizzero-aceituneras, o podéis dedicaros a otra actividad diferente de la física y las matemáticas).

Hmmm … veamos…

Una aceituna se desliza sobre una superficie sin que esta superficie oponga fuerza (de rozamiento) a su movimiento, a una velocidad de 25 metros por segundo (si así no lo entendéis pensarlo en kilómetros por hora, 25 metros por segundo son 90 kilómetros por hora).

La aceituna del ejemplo que os estoy poniendo es una aceituna poco común: pesa un kilogramo (pedazo de aceituna, oiga) como no hay ninguna fuerza que se oponga al movimiento de la aceituna objeto de estudio, ésta sigue tranquilamente su camino a 25 metros por segundo, por lo tanto la velocidad no varía (el tipo de movimiento aquí es movimiento uniforme, y la derivada …

(respecto al tiempo: v · d/d(t) )

…de la velocidad aceitunera es el valor de la aceleración, que al ser el movimiento uniforme, es cero patatero, puesto que al ser la velocidad inicial y final iguales, tenemos cero variación en equis segundos, y eso siempre da cero) y no hay aceleración…

… pero de pronto aparece en su camino una espátula gigantesca (para mover aceitunas de un kilogramo de peso… una espátula normal y corriente no serviría…) y la espátula empuja a la aceituna a lo largo de un metro, modificando su velocidad, que pasa de 25 metros por segundo, a 30 metros por segundo, pero lo hace gradualmente empujándola da lo largo de un metro, en el transcurso de un segundo, que es el tiempo que la espátula gigantesca permanece empujando suavemente la aceituna, realizando un trabajo ( de 5 Julios), que se comunica a la aceituna, trabajo que se suma en forma de energía cinética, a la inercia que lleva la aceituna, y que acelera la velocidad de la aceituna en 5 metros por segundo, durante un segundo, que es la diferencia entre la velocidad aceitunera inicial, y la velocidad aceitunera final. La espátula ha realizado entonces un trabajo de 5 julios, que es el que pasa a la aceituna acelerándola en 5 metros por segundo.

La dinámica espatular de la aceituna… de momento… no existe: una aceituna de un kilogramo de masa, dista mucho de ser un objeto de masa despreciable… por lo tanto es difícil encuadrar este tipo de movimiento(u) 🙂 .

[… digamos que se podría llamar… movimiento aceitunero errático de algún modo acelerado… en estas condiciones… la aceituna sigue moviendose por donde le da la gana, pero a mayor velocidad : 30 metros por segundo… que es lo único que sabemos… en este caso(u)… ].

Volviendo a la física que entienden los físicos…

fuerza = masa x aceleración

trabajo = energía = fuerza x espacio ->

kilogramo x metro x metro / segundo x segundo = Julio

En física hay un concepto llamado cantidad de movimiento, o también momento, se denota ‘p’, y es el producto de la masa por la velocidad lineal (la de toda la vida, en metros por segundo, o en kilómetros por hora), en caso de ser momento lineal, y el producto de la masa por la velocidad angular, en caso de ser momento angular.

El momento lineal mide el desplazamiento del móvil (aceitunero o no) a lo largo de una línea. Esta línea puede tener cualquier contorno: si medís el momento de un coche de fórmula uno en el recorrido de un circuito de carreras, tendríais que multiplicar la masa del coche de fórmula uno, por la longitud del circuito de carreras, y por el número de vueltas que lleva el coche desde que empezó la carrera hasta el instante en que se mide su velocidad integrando en cada punto (momento lineal instantáneo), para calcular el momento lineal del coche en cada punto, y sumarlos todos, a lo largo de todo el recorrido, pero esto es más complicado de explicar (en posts venideros… sin, o con pocas aceitunas…).

Quedaros con que el momento lineal mide la distancia en longitud, y esta longitud puede tener cualquier forma, no tiene porqué ser una recta o un arco de circunferencia, y además en la inmensa mayoría de casos, no es ninguna de esas dos líneas.

El momento angular es más fácil de calcular puesto que mide el desplazamiento del vector de posición respecto al origen, es decir… si cogéis una aceituna deshuesada [2], le atáis un hilo y empezáis a hacerla girar, el momento angular, lo que mide es cómo va variando la posición del hilo, que a un extremo tiene vuestra mano, y al otro la aceituna. Si además de hacer girar la aceituna vais simultáneamente soltando o recogiendo hilo, la longitud del hilo…

(es el módulo del vector de posición, generalmente llamado ‘r’ con una flechita encima apuntando a la derecha, y del que considerando solamente el módulo, se tiene una longitud, y en este caso va entre barras verticales para indicar que está en valor absoluto, siendo este valor siempre positivo e independiente de la dirección del vector)

… entre vuestra mano y la aceituna deshuesada se alarga y se acorta según soltéis o recojáis hilo, pero esto no lo mide el momento angular, porque sólo está considerando por donde va el hilo en relación con la posición de partida de un abanico: abanico cerrado, y hasta donde se ha abierto el abanico (suponiendo que el abanico pudiese abrirse tantas vueltas como da la aceituna deshuesada que se mueve sujeta por el hilo), y no se considera la distancia de la aceituna al centro de giro (vuestra mano), así se tiene una medida de la velocidad angular (que también hay que integrar) multiplicada por la masa de la aceituna.

Para pasarlo a momento lineal se multiplica además por la longitud del hilo (el módulo del vector de posición), y entonces sí se tiene una cantidad de movimiento, o momento lineal, realmente dimensionado.

[2] No sé si lo entendéis o no… pero están empezando a saliros las aceitunas por las orejas… así que, termino el post aquí y sigo en el siguiente de esta serie, seguiré explicando el resto de transformaciones en las fórmulas, y pasaré al weber y al Tesla.

… Dos aceitunas van en moto, se caen y dice una:

– ¡Ay, ay, ay, ay, me he roto el hueso!

… Y dice la otra:

– No digas tonterías ¿cómo te vas a romper el hueso si somos rellenas?

Acerca de María Cristina Alonso Cuervo

I am a teacher of English who started to write this blog in May 2014. In the column on the right I included some useful links and widgets Italian is another section of my blog which I called 'Cornice Italiana'. There are various tags and categories you can pick from. I also paint, compose, and play music, I always liked science, nature, arts, language... and other subjects which you can come across while reading my posts. Best regards.
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