Concepto de aparato

Aparato es un conjunto de piezas, mecánicas, electrónicas u orgánicas, o de individuos, dispuestos sistemáticamente, para cumplir funciones específicas.

Son ejemplos de aparatos un auto, una computadora, un televisor, una radio, un aire acondicionado, el aparato circulatorio, excretor, respiratorio, etcétera.

También se llama aparato a lo que se realiza con gran pompa: “Fue aparatosa la presentación de la niña en sociedad”.

Se denomina aparato productivo al entramado de medios físicos y humanos que generan bienes y servicios, donde las empresas poseen un rol determinante. Es la fuente de riqueza de un Estado.

Donde más se utiliza el concepto de aparato es en Biología para mostrar el cumplimiento de funciones orgánicas en forma sistemática, tanto en vegetales, animales, como en seres humanos. En el ser humano las células constituyen tejidos, que a su vez conforman órganos. Al agruparse estos órganos, forman aparatos o sistemas, que cumplen fines específicos, pero que se interrelacionan entre sí. Pueden reconocerse en este sentido, los siguientes aparatos:

1. Esquelético u óseo, formado por huesos, cartílagos y ligamentos, con función de sostén, depósito de calcio y favorecedor del movimiento.
2. Muscular: con función de movimiento y locomoción.
3. Digestivo: Se conforma por la boca, el esófago, el estómago, los intestinos, el hígado y el páncreas. Su función es la ingesta y digestión de los alimentos, los cuales absorbe y pasa a la sangre.
4. Respiratorio: Lo forman los pulmones, tráquea y demás vías aéreas, y su misión es intercambiar gases entre la sangre y el exterior.
5. Circulatorio: Lo forman el corazón, los vasos sanguíneos, la sangre, la linfa, y las estructuras linfáticas. Su función es de defensa de enfermedades y de transporte de sustancias.
6. Nervioso: Se integra por los nervios, el encéfalo, la médula espinal y los órganos sensoriales. Recibe y conduce los estímulos nerviosos.
7. Urinario: Lo forman el riñón y la vejiga, para eliminar desechos, a través de la orina.
8. Endocrino: Que tiene por función la regulación química del organismo a través de glándulas.
9. Reproductor: formado por órganos sexuales masculinos (testículos) y femeninos (ovario) y otras estructuras asociadas, con el fin de gestar nuevos individuos de la especie.

Concepto de microprocesador

El microprocesador es el cerebro de la computadora, lleva a cabo o ejecuta los programas, y es imprescindible para el funcionamiento del ordenador. Se trata de un chip o pastilla de silicio, que contiene circuitos integrados, transistores, y que se halla protegido por una cobertura de cerámica y plástico. Su forma es cuadrada o rectangular, y su color es negro.

La función del microprocesador es la de recuperar, interpretar, cumplir instrucciones, y operar como calculadora del sistema, pudiendo hacer operaciones aritméticas y también operaciones lógicas entre conjuntos, como unión (OR) o intersección (AND).

Los programas almacenados en la memoria principal necesitan ser ejecutados, y allí es donde se desenvuelve el microprocesador que opera los datos. Su velocidad (que son las operaciones que puede hacer en un segundo) se mide en megahertzios (MHz) o gigahertzios (GHz), donde1.000 MHz equivalen a 1 GHz.

Antiguamente los microprocesadores eran coprocesadores matemáticos, y actuaban como un procesador auxiliar externo para acrecentar la velocidad con la que el equipo realizaba operaciones matemáticas. Luego fueron incorporándose los microprocesadores a las PC. Se ubican en la placa madre, en un espacio o ranura (zócalo) con un sistema de ventilado que le permite su enfriamiento.

Se compone de registros (memorias de poca capacidad y velocidad alta para guardar valores matemáticos en forma transitoria), de una unidad de control (realiza el control de las ejecuciones de las instrucciones que ingresan en el microprocesador) y de una unidad aritmético-lógica (que ejecuta las operaciones aritméticas y lógicas).

El INTEL 4004 fue el primer microprocesador comercial (1971).

Concepto de microondas

Habiendo ya definido las ondas nos ocuparemos ahora de las microondas, aquellas cuya longitud de onda es pocos centímetros (entre 1 milímetro y un metro). Son menores que las ondas de radio pero mayores que las ultravioletas. Su frecuencia es de entre 300 MHz y 300 GHz lo que es ultra alta.

Integran el espectro de alta frecuencia de las ondas electromagnéticas, que se originan en dispositivos sólidos y tubos de vacío.

Se usan en radares, en telefonía y en televisión, en Astronomía, y para comunicación satelital, donde se transportan en línea recta las microondas del aparato transmisor al receptor. En conexiones locales e internacionales, son muy preciadas, por su ancho de banda y su bajo costo relativo. La señal puede verse obstaculizada si se pierde su línea recta, por ejemplo si se interpone una gran lluvia. En Informática las redes de microondas son inalámbricas, utilizando antenas para la transmisión.

Una aplicación moderna es en los hornos a microondas que deben su funcionamiento a la elevada absorción que la materia orgánica responde a la radiación electromagnética, lo que origina que los alimentos se calienten en forma rápida por agitación molecular. Su frecuencia es aproximadamente 2,45 GHz. Las moléculas de agua se mueven en determinada dirección, pero luego rotan al variarse el campo eléctrico, originando calor a causa de fricción. Se necesita agua, los alimentos secos o platos vacíos no se calientan. Aparentemente fueron las rosetas de maíz lo primero que se calentó en microondas para demostrar su efectividad, y lo hizo el científico estadounidense Percy Spencer, en 1945.

Concepto de rayo

Se conoce como rayo a las líneas visibles o invisibles, que partiendo de una fuente energética, ya sea de luz, de calor, de radioactividad, etcétera, continúan la dirección en que esa energía se propaga. Al principio son rectas pero luego pueden variar su trayectoria dependiendo del medio que atraviesen.

En Óptica un rayo de luz es la línea de luz que sale de un objeto luminoso. Sin embargo no todos los rayos son luminosos, los hay infrarrojos o ultravioletas, y aún de longitud de onda menor, como los rayos gamma o los rayos X.

Los rayos catódicos se deben a un descubrimiento que en el año 1869 efectuó Hittorf. Son haces de electrones que se producen en el polo negativo o cátodo de un tubo de descarga de vidrio, cuyas paredes se hacen fluorescentes al propagarse estos rayos en línea recta. Cuando los rayos catódicos chocan contra un obstáculo metálico producen rayos X.

Los rayos X son aquellos compuestos por ondas de pequeña longitud, menor que los de la luz UV con capacidad para atravesar cuerpos opacos y producen impresiones fotográficas. Se producen las radiaciones cuando son frenados los electrones de alta velocidad por un objeto de metal construido al efecto. El uso de los rayos X con auxilio de la informática es muy importante en Medicina. La tomografía computada utiliza este recurso. Es empleado también en la industria para detectar fallas en soldaduras o en piezas fundidas.

Los rayos Gamma también son ondas electromagnéticas, de naturaleza similar a la de la luz, de muy pequeña longitud, con mucha capacidad de penetración, que solo pueden frenarse con plomo de gran espesor. Son muy eficaces en la eliminación de bacterias, por lo cual se utiliza con fines de desinfección.

Los rayos alfa son núcleos de helio integrados por dos protones y dos neutrones, lo que determina su carga eléctrica positiva.

Los rayos beta se integran por protones o por neutrones; por ello su carga eléctrica puede ser positiva o negativa.

Los rayos cósmicos llegan a nuestro planeta desde el exterior, y poseen mucha energía.

En la reflexión de ondas, se llama rayo incidente a las ondas que se dirigen a la interfase, y rayo reflejado el que se aleja de ella.

Durante las tormentas eléctricas se producen rayos, que son chispas violentas que se desprenden de las nubes, cargadas de electricidad estática, formadas al frotarse en el interior de la nube los cristales de hielo y las gotas de agua. Las chispas pueden dirigirse de un lado a otro de la nube (son rayos silenciosos) o descargarse entre la nube y el suelo, originando un ruido que se conoce como trueno.

También se llama rayo al radio de una rueda.

Concepto de color

Los objetos poseen color porque reflejan los del espectro solar o de otras fuentes luminosas y absorben el resto. Si algo se ve de color blanco es porque esa cosa está reflejando todos los colores del espectro. La luz solar se descompone en siete rayos: rojo, naranja, verde, amarillo, azul, azul turquí o añil, y violado. Mediante un prisma puede ser descompuesta la luz blanca en todos los colores del espectro.

Si el objeto es negro significa que absorbió todos los colores pero no reflejó ninguno. Si es roja, es porque está reflejando la luz roja y absorbió los otros colores.

La apreciación de las distintas longitudes de onda entre las radiaciones visibles comparadas nos da la diferencia de color.

Es el órgano de la vista el que es capaz de captar los colores y a través de señales nerviosas las envía al cerebro. El ojo humano necesita de iluminación para poder captarlos.

Son colores primarios el rojo, azul y el amarillo con los cuales pueden formarse los demás colores. El naranja se forma mezclando rojo y amarillo, el verde combinando amarillo y azul; y el violeta, de la unión del rojo y el azul.

También se clasifican los colores en cálidos, como el rojo, naranja y amarillo, y fríos como el azul, el verdoso y el violeta, a los que se asocia con el agua. Los primeros transmiten vigor, alegría y actividad; los segundos, paz y tranquilidad; por eso se dice que estos últimos son ideales para pintar las paredes de las habitaciones destinadas al descanso.

Si se hacen incidir sobre una pantalla radiaciones luminosas de colores diferentes se formará otro color único y distinto.

En la pintura el color es imprescindible para que el artista pueda reflejar sus diferentes sensaciones en la obra.

Concepto de polución

Del latín “polutio” significa mancha por efecto de la humedad o derrame viscoso, aplicándose a la polución nocturna que los varones sufren sobre todo en la pubertad, por derrame o efusión involuntaria de semen durante el sueño. Se aplicó también al sangrado menstrual de las mujeres, vista con sentido negativo y pecaminoso.

El término actualmente es utilizado en Ecología para mencionar con él, a la contaminación atmosférica o hídrica que actúa negativamente en los seres vivos que habitan en la Tierra y en el hábitat en general, alterando en sentido nefasto las condiciones físicas, químicas y biológicas. Los desechos industriales y biológicos, la basura en general, las emanaciones fabriles y del parque automotor, el humo del cigarrillo, son las principales causas de la polución o contaminación del ambiente.

Si bien se aplica sobre todo a la contaminación del aire o de las aguas, también se habla de la polución sonora, que son los efectos negativos que producen los sonidos de mucha intensidad o frecuencia, que incluso pueden llegar a ocasionar sordera, además de altos niveles de stress. Los producen los motores de aviones, de máquinas viales, aparatos de música, etcétera.

La polución visual está dada por todo contaminante visual como carteles de grandes dimensiones con colores y formas llamativos, que en muchos casos pueden distraer especialmente a los conductores y causar accidentes. La polución lumínica puede producir encandilamiento.

El uso racional de los recursos, la creación de conciencia sobre el cuidado de nuestro mundo, el respeto por el otro, la higiene medio-ambiental, ayudarán sin duda a luchar contra todas estas formas de polución ecológica.

Concepto de resonancia

Etimológicamente proviene el vocablo resonancia del latín “resonantia” y significa: 1. Sonido que se ocasiona por la repercusión que produce otro sonido, 2. La prolongación de un sonido que por grados se va atenuando, 3. Cada uno de los sonidos elementales, que en una nota musical acompañan al sonido principal, y por último 4. Puede significar la gran divulgación o propagación masiva de ciertos acontecimientos, por ejemplo cuando se dice “ese caso policial tuvo gran resonancia” significando que fue muy comentado por mucha gente.

En Física y en el primer sentido dado al término, podemos decir que todos los objetos poseen una frecuencia de vibración, que se puede iniciar o ser incrementada por otros objetos que vibren con igual frecuencia, y esto es lo que llama resonancia. Por ejemplo los puentes colgantes pueden entrar en resonancia al ser perturbados con frecuencias parecidas. En 1940 ocurrió en Estados Unidos la destrucción del puente de Tacoma por la resonancia producida por ráfagas de viento.

En Química, la resonancia o mesomerismo, alude a la propiedad de algunas moléculas de presentar estructuras electrónicas diferentes, donde ninguna de esas estructuras representa la molécula real, sino solamente un aspecto de la estructura, pero que al combinarse se acercan a la real estructura.

En Medicina se utiliza la resonancia magnética (reacción de un sistema nuclear móvil frente a una fuerza externa con frecuencia vibratoria específica) para diagnóstico no invasivo de enfermedades, utilizando ondas de radio e imanes.

En Astronomía se habla de resonancia orbital para hacer referencia a dos cuerpos que orbitan en períodos, cuya razón nos da como resultado una fracción de números enteros.

Concepto de refracción

El origen etimológico de la palabra refracción nos remonta al latín “refractus” derivado del verbo “refringo” que significa quebrar.

En Física llámase refracción, al fenómeno que se produce cuando un rayo de luz sufre un quebrantamiento o desvío, cambiando su dirección, al atravesar en forma oblicua dos medios distintos, de diferente densidad, y transparentes.

La refracción de ondas ocurre pues al cambiar de medio, también varían la dirección al llegar a una interfase, y seguir en el otro medio, pero con distinta velocidad.

Las leyes de la refracción son: Primera: el rayo incidente (aquel que atraviesa de un medio a otro) la normal y el rayo refractado (rayo de luz desviado al ingresar en el nuevo medio), se hallan en el mismo plano. Segunda: La razón constante entre el seno del ángulo de incidencia y el de refracción es idéntica a la de las velocidades de propagación de la onda en los dos medios tomados en consideración.

Esa razón se denomina índice de refracción del segundo medio con respecto al primero, y nos muestra cuánto fue el cambio direccional sufrido. El índice de refracción del aire se lo considera que es 1, pues en ese medio, la velocidad de la luz es casi la del vacío.

Al ingresar el rayo incidente en el nuevo medio, forma con la perpendicular a éste un ángulo denominado ángulo de incidencia, y el ángulo que forma el rayo incidente con el refractado, cuando se desvía, es el ángulo de refracción.

El ejemplo más típico lo tenemos cuando introducimos una varilla en un vaso con agua y la vemos doblada, en la parte que se introduce en el agua.

Concepto de ultrasonido

El ultrasonido comprende aquellos sonidos de frecuencia mayor a 20 KHz o 20.000 Hz (ciclos por segundo) que no pueden ser percibidos por el oído humano, aunque sí por algunos animales.. Tampoco pueden oírse por las personas, aquellos sonidos con frecuencia menor a los 20 ciclos por segundo, pero a estos últimos sonidos se los llama infrasonidos.. Los murciélagos y los delfines son capaces de captar ondas sonoras reflejadas por los obstáculos que se les interponen, y pueden así orientarse

Las embarcaciones utilizan equipos de ultrasonidos que emite la nave, donde las ondas sonoras chocan con el fondo y nuevamente se receptan, para determinar a qué profundidad se está navegando, o para encontrar cardúmenes.

En Medicina se usa el ultrasonido para hacer ecografías. Los ecógrafos emiten ondas de alta frecuencia que permiten hacer eco en el cuerpo, y vuelven al aparato que las refleja en imágenes, evitando la exposición del paciente a los rayos x. Se utiliza para ver el feto durante el embarazo y detectar trastornos ginecológicos (ecografías ginecológicas), para observar el corazón y sus movimientos (doppler), los órganos abdominales (ecografía abdominal) y para verificar el movimiento sanguíneo por venas y arterias (ecografía vascular). También se usa el ultrasonido para fisioterapia, liposucción y en Odontología, para limpiar piezas dentales.

En el ámbito industrial se usa para encontrar defectos en piezas de máquinas o limpiar objetos que son sumergidos en tanques que poseen vibradores ultrasónicos, o medir distancias.

Existen armas de ultrasonidos que no matan, pero sí lesionan el oído interno y producen mareos y vómitos.

Concepto de onda

Etimológicamente la palabra onda proviene del latín “ondus” que quiere decir remolino u ola. Las olas que produce el mar, y en menor medida en los ríos, son ondas pues son porciones de aguas que se elevan y caen en forma alternativa.

En Física, según la definición de los autores Bazo y Tricárico, la onda consiste en una propagación de energía sin que exista desplazamiento de la materia.

Las ondas son portadoras de energía y se producen cuando un medio elástico se perturba en alguno de sus puntos, produciéndose una propagación de dicha perturbación (del movimiento y no de las partículas) a otros puntos contiguos.

Los sólidos de tipo elástico tienen la posibilidad de transmitir ondas transversales y longitudinales, mientras que los fluidos, solo longitudinales, pues sus partículas tienen una ligazón débil y permiten únicamente una cesión energética por choque, para el movimiento.

El sonido se propaga en ondas longitudinales en el aire, y al igual que las ondas del agua se reflejan, cuando chocan las ondas sonoras con superficies relativamente duras.

Las ondas del agua además se refractan, lo que sucede cuando transitan por zonas de profundidad diferente.

Si consideramos un instrumento de cuerdas, como por ejemplo una guitarra, y se pulsan sus cuerdas, se propaga una onda transversal, que se refleja superponiéndose con la emitida. El producto de esa interferencia se denomina onda estacionaria. La interferencia se produce cuando dos movimientos ondulatorios armónicos de idéntica amplitud, frecuencia y longitud de onda, se superponen.

La longitud de onda es el espacio que recorre el movimiento en un período.

Las ondas de radio que permiten llevar la información a distintos lugares, se irradian a través de antenas y son las que en el espectro presentan mayor longitud, variando entre los 10 metros y los 2 kilómetros. Así se clasifican en ondas cortas, medias y largas.

La onda eléctrica normal tiene un largo de 200 y 550 metros. La onda corta en electricidad es la hertziana que tiene entre 10 y 100 metros. La media mide entre 100 y 1.000 metros. La onda larga eléctrica tiene una longitud de entre 1.000 y 20.000 metros

También todas las cosas flexibles pueden formar ondas al curvarse (pero no se propagan) lo que sucede por ejemplo con algunos tipos de cabellos.