Aunque las memorias tipo USB están copando rápidamente el mercado dejando a los DVD y, sobretodo a los CD, en un segundo plano, su importancia actual sigue siendo crucial.
Los discos compacto, compact-disc o, simplemente, CD son un soporte digital de tipo óptico utilizado para el almacenamiento masivo de datos. Se trata del medio por excelencia de venta de música (con permiso de la venta online o de los tradicionales vinilos), pero por supuesto también es válido para el almacenamiento de video, datos o imágenes.
Creado originalmente por trabajadores de Philips (concretamente un holandés llamado Kees Immink) y Sony (el japonés Toshitada Doi) en el año 1979, no fue hasta 1982 cuando comenzó su comercialización musical. Su aplicación en informática tuvo que esperar hasta 1984, con capacidades de hasta 700 Mb.
Aunque el CD ha evolucionado en varios submodelos, el CD estándar tiene un diámetro de 12 cm, un grosor de 1,2 mm y una capacidad de hasta 900 Mb (o su equivalente en audio de 80 minutos). Fabricado, generalmente, con policarbonato de plástico, recubierto por una capa de aluminio (protectora y reflectante al láser) y otra de laca o ceras (protege a su vez la capa de aluminio y permite el serigrafiado).
Las capas representadas en la imagen son:
A. Capa de policarbonato con los datos codificados mediante pits y lands.
B. Capa reflectante que devuelve el rayo láser.
C. Una capa de laca para prevenir la oxidación y aumentar así la durabilidad de los datos.
D. Serigrafía del disco.
E. El rayo láser emitido por el lector. Llega hasta el disco de policarbonato, éste lo refleja de nuevo al lector que puede leer la información.
En el siguiente video de la serie «Así se hace» de Discovery Channel se muestra el proceso completo de fabricación de un CD. Desde la exigente creación del máster, a su duplicación, mecanización, formación de las diferentes capas… Es muy interesante, no os lo perdáis.
CURIOSIDADES
– El agujero de en medio de los CDs, por dónde los agarras, técnicamente llamado diámetro de la perforación central, tiene un diámetro de 15 mm (practica a medirlo con el pie de rey), el motivo fue que el creador, holandés, se fijo en el diámetro de la ya desaparecida moneda de 10 centavos de florín mientras comía. En cambio el diámetro, definido por Sony, es de 12 cm, puesto que según la filosofía de esta empresa todo artilugio portátil debía caber en un bolsillo, y ese era el tamaño del bolsillo mayor de las camisas.
– Velocidades de un CD. Cuando nos referimos a un CD de audio entendemos que su velocidad de reproducción base es 150 Kb/seg. Partiendo de esta velocidad de lectura dependeremos de la velocidad que ofrezca un lector (x1, x2, x4, x8, x10, x12, x20, x24 y x32). Así, se tenemos un buen lector que indica velocidad de lectura x32, será capaz de leer 4.800 Kb/s (32 x 150 kB = 4.800 kB/s). Los mismos cálculos se emplearían en la escritura de CDs.
PARA SABER MÁS
– En el siguiente enlace podrás encontrar más información sobre el funcionamiento de los CD. Está en inglés. Altamente interesante.
– Aunque en futuros post intentaré explicároslo, en estos enlace podéis ver cómo funciona una lectora de CD y cómo se dirige el proceso de grabación de datos.
Cuando en informática hablábamos de las impresores decíamos que se trata de un periférico de salida que permite la creación de copias de textos, gráficos o imágenes con las que contábamos en el ordenador y que queremos tener en soporte físico de papel (en ocasiones en transparencias).
En la actualidad las impresoras son elementos muy completos que permiten la conexión directa de tarjetas fotográficas, pendrives, cámaras digitales… así como su impresión directa. Igualmente la mayoría de impresoras del mercado se han tornado en aparatos multifunción, en las cuales, además de imprimir puedes escanear, fotocopiar o incluso utilizar como fax.
Se trata de máquinas que, si bien no proporcionan la velocidad de las fotocopiadoras, son tremendamente útiles, versátiles y económicas.
Es importante conocer que las impresoras pueden ser un periférico personal (unido normalmente a nuestro ordenador por un cable aunque empiezan a comercializarse impresoras con tecnología wireless) pero también, como ocurre en nuestro aula, existen impresoras de red.
CLASIFICACIÓN DE LAS IMPRESORAS (según su funcionamiento)
Para diferenciar las impresoras el principal elemento caracterizador es su tecnología de impresión, en función de dicho sistema recibiremos unas prestaciones concretas de calidad de impresión, velocidad, coste económico o ruido. Es importante conocer cada uno de los tipos para poder seleccionar el que mejor se adapte a nuestras necesidades. Podemos diferenciar entre:
1. Impresoras láser y térmicas (Tóner)
– Funcionamiento básico: Consiste en atraer el tóner a un tambor de impresión sensible a la luz, y utilizando electricidad estática, cargada por la acción del dibujo que realiza el láser en el tambor en el caso de las láser o por la acción de unas LEDs en las térmicas, de manera que así el tóner se transmite del tambor al papel gracias al calor y la presión.
El tóner (del inglés, toner), también denominado tinta seca por analogía funcional con la tinta, es un polvo fino, normalmente de color negro, que se deposita en el papel que se pretende imprimir por medio de atracción electrostática. Una vez adherido el pigmento, éste se fija en el papel por medio de presión o calor adecuados. Debido a que en el proceso no intervienen diluyentes, originalmente se ha denominado Xerografía, del griego xeros que significa seco.
– Cuando es recomendable: Si buscas la mejor calidad de impresión, gran velocidad y un precio económico en cada copia.
– Inconvenientes: Alto precio inicial.
Video explicativo del funcionamiento de la impresoras láser a cargo del Profesor Hernan Sanchez del ITA. Dura unos 10 min.
En este interesante video podéis ver cómo esta teoría del funcionamiento de las impresoras láser se lleva a cabo. Está en inglés pero si habéis leido primero la explicación creo que no habrá ningún problema en entenderlo. No es más que 1′ 30″ de aclaración.
Otro enlace que explica el funcionamiento de las impresoras láser, también en inglés, es de Discovery Channel y su serie «How does that work?». En cinco minutos explica el sistema completo de funcionamiento.
2. Inyección de tinta (Ink Jet)
– Funcionamiento básico: emite unas pequeñas cantidades de tinta a través de unos inyectores que producen pequeñas burbujas (pixels). La manera de crear esas pequeñas gotitas puede ser mediante dos métodos:
2.1 Método térmico. Un impulso eléctrico produce un aumento de temperatura (aprox. 480 °C durante microsegundos) que hace hervir una pequeña cantidad de tinta dentro de una cámara formando una burbuja de vapor que fuerza su salida por los inyectores. Al salir al exterior, este vapor se condensa y forma una minúscula gota de tinta sobre el papel. Después, el vacío resultante arrastra nueva tinta hacia la cámara. Este método tiene el inconveniente de limitar en gran medida la vida de los inyectores, es por eso que estos inyectores se encuentran en los cartuchos de tinta.
2.2 Método piezoeléctrico. Cada inyector está formado por un elemento piezoeléctrico que, al recibir un impulso eléctrico, cambia de forma aumentando bruscamente la presión en el interior del cabezal provocando la inyección de una partícula de tinta. Su ciclo de inyección es más rápido que el térmico.
– Cuando es recomendable: Si necesitas alta calidad de impresión a precio económico (mucho más baratas que láser). Además son muy silenciosas.
– Inconvenientes: Aunque el precio inicial es bajo su coste en tinta es mayor, además también son más lentas que las láser. Puede «correrse» la tinta.
El siguiente video, narrado por el Profesor Hernan Sanchez del ITA, explica como funcionan las impresoras a chorro de tinta InkJet y BoubleJet. Podréis ver cómo surgen este tipo de impresoras (patente Canon), cómo se emite la tinta y cómo se forman los colores en el papel.
Parte 1:
Parte 2:
3. Tinta sólida (Solid Ink)
– Funcionamiento básico: Conocidas también como de cambio de fase, utilizan un sistema de transferencia termal mediante el uso de barras sólidas similares a la cera de color, así la tinta se derrite y alimenta un cabezal de impresión controlado por un cristal piezoeléctrico.
– Cuando es recomendable: En oficinas, de continuo funcionamiento, dónde las transparencias están a la orden del día.
– Inconvenientes: En usos personales no son recomendables porque les cuesta calentar, consumen mucha energía y dificulta la escritura manual posterior sobre la cera. Esta monopolizada por la marca Xerox.
4. Impacto
– Funcionamiento básico: usan al propio golpeo de las agujas que se ubican en el cabezal para transferir la tinta al papel (similar a las máquinas de escribir), y su uso se reduce en la práctica a la creación de textos (difícilmente imágenes o gráficos). Existen dos tipos fundamentales: las impresoras de margarita (los caracteres se encuentran en una especie de revolver con forma de margarita) o las de bola (en una esfera).
– Cuando es recomendable: En desuso. Si es la impresora que tienes y no hay presupuesto de renovación.
– Inconvenientes: Lentas, poco versátiles, ruidosas…
5. Matriz de puntos o matriciales (Dot-Matrix)
– Funcionamiento básico: Se trata de impresoras de impacto que utilizan una matriz de pequeños alfileres para crear puntos precisos.
– Cuando es recomendable: Actualmente en pocos caso. Siguen usándose en las cajas registradoras tradicionales (por su bajo costo, y calidad).
– Inconvenientes: Igual que en las de impacto con la ventaja, respecto a estas, de poder imprimir imágenes de baja calidad.
En el mismo programa, ITA, se explica el funcionamiento de las impresoras matriciales:
6. Sublimación de tinta (Dye-sublimation o Dye-sub)
– Funcionamiento básico: Utilizan el calor para transferir la tinta.
– Cuando es recomendable: Aplicaciones de color de alta calidad, es decir, su pretendes imprimir principalmente fotografía de calidad.
– Inconvenientes: Su calidad en texto es menor. Alto coste.
ACTIVIDADES DE AMPLIACIÓN
– ¿Qué es un plotter?¿Para qué se utiliza?
– ¿De dónde se obtiene el tóner?
– ¿Dónde más utilizábamos materiales piezoeléctricos?¿Para qué?
Me permito una pequeña licencia para aquellos que os habéis molestado en llegar hasta las actividades de ampliación. Todos sabemos que en ocasiones las impresoras fallan, los cabezales se ensucian, se atascan… pues bien, el hombre que más sabe de impresoras del mundo os enseñará a resolver el problema de forma sencilla!
Os proponemos un juego interesante que, además, crearemos nosotros íntegramente, se trata de las Torres de Hanoi.
Las Torres de Hanói, o Torres de Diamante, es un famoso rompecabezas que inventó Éduard Lucas en 1883. Su origen está vinculado a una leyenda india que cuenta como en el gran Templo de Benarés, bajo la cúpula que señala al centro del Mundo, reposa una bandeja de cobre sobre la que se erigen tres agujas de diámetro más fino que el aguijón de una abeja. En el momento de la creación, Brahma colocó en una de dichas agujas 64 discos de oro puro ordenados de mayor a menor. Incansablemente, día tras día, los sacerdotes del templo mueven los discos haciéndolos pasar de una aguja a otra de acuerdo con las leyes fijas e inmutables de Brahma, que dictan que el sacerdote en ejercicio no mueva más de un disco al día, ni lo sitúe encima de un disco de menor tamaño. El día en que los 64 discos hayan sido trasladados desde la primera aguja a cualquiera de las otras dos la Torre, el templo y, con gran estruendo, el Mundo desaparecerán.
Basándose en dicha leyenda, Éduard Lucas, creó un juego similar al que llamó las Torres de Hanoi. El juego está formado por tres varillas verticales y un número indeterminado de discos (que determinarán la complejidad del juego, a más discos mayor será la dificultad). Los discos, de diferente tamaño cada uno, se colocan de mayor tamaño (el de más abajo) o menor (el de más arriba) en la primera varilla. El juego consiste en pasar todos los discos a la tercera varilla, en el mismo orden decreciente y respetando tres reglas básicas:
1ª. Sólo se puede mover un disco en cada tirada (aunque no cada día como hacen los monjes).
2ª. Nunca podemos depositar un disco de mayor tamaño que su inmediatamente inferior, es decir, nunca puede haber un disco de menor diámetro bajo otro mayor.
3ª. Sólo se puede desplazar el disco que se encuentre en la parte superior de la varilla.
Este juego es un conocido problema matemático muy utilizado en iniciación a la teoría de algoritmos. Para calcular cuantos movimientos necesitamos para su resolución simplemente debemos aplicar la siguiente fórmula, 2n-1, siendo n el número de piezas utilizadas en nuestro caso.
Así nos encontraremos que el número mínimo de movimientos para resolver el acertijo es:
– Si usamos 2 piezas → 3 movimientos.
– Si usamos 3 piezas → 7 movimientos.
– Si usamos 4 piezas → 15 movimientos.
– Si usamos las 64 piezas de la leyenda → 264-1, es decir, 18.446.744.073.709.551.615 movimientos. A movimiento por día… me temo que ninguno veremos el fin del mundo. Si suponemos un movimiento al segundo, los 64 discos estarían en la tercera varilla en unos 585 mil millones de años (si la Tierra tiene unos 5 mil millones de años…).
Como vemos el número de movimientos crece exponencialmente según aumentamos el número de fichas. Es por eso que debes empezar con pocas e ir aumentando la dificultad según vayas logrando superar el reto.
La construcción del juego la realizaremos próximamente en el taller. Trabajaremos con madera siendo el resultado final algo similar a esto:
Existe una opción más simple de jugar con las Torres de Hanoi. Consiste en realizar tres cuadrados sobre una hoja. Cada cuadrado corresponderá a una varilla. Por otro lado crearemos cuadrados de cartón (o cualquier material que sea grueso para poder cogerlo con facilidad). Mi consejo es que pintéis dichos cuadrados para que os resulte más fácil asimilar las diferencias de tamaño, y que sus áreas sean suficientemente distintas para facilitar el desarrollo del juego. Por supuesto el número de cuadrados dependerá de la dificultad que le queráis dar a la partida. Una vez realizados estos pasos previos. Créais una torre con todos los cuadrados ordenados de mayor a menor sobre el primer cuadrado de la hoja de papel y listos para jugar.
Aplicación para jugar online gratis a las Torres de Hanoi encontrada en la web http://www.uterra.com por Elena. Pincha en la imagen:
En el siguiente video podéis ver una aplicación realizada en Phyton que permite solucionar y practicar el problema. Será una aplicación que veremos más adelante en programación básica en la asignatura de Informática.
En el siguiente enlace se muestra el código en Phyton por si alguien quiere indagar un poco más. También podéis ver el código en C++, Prolog, Java o C# en el siguiente enlace.
El siguiente video, que descubrí en el fabulosa web tecnoloxia.org, se muestra de una forma clara y muy comprensible, los pasos para la creación de una vía de tren.
Intentaré explicar, paso a paso, lo que veréis en el video:
– En un primer momento se ve el tren de renovación, que se encargará de todo el proceso de adecuación de las vías. Recorriendo dicho tren vemos un robot que acerca las traviesas de hormigón a la máquina de colocación.
– A continuación se observa como eliminan las traviesas viejas mediante unos rodillos, y la colocación de las piezas nuevas, que no sólo se depositan en su posición sino que otra máquina las posiciona, de manera que entre ellas exista una distancia constante y exacta. Las traviesas son los elementos transversales al eje de la vía que sirven para mantener unidos y a la vez a una distancia fija. También se conocen como durmientes y son de hormigón pretensado (visto en clase).
– Es misma máquina, si os fijáis bien, eleva los rieles (los carriles de metal por los que circula el tren, cuya función es actuar de soporte, dispositivo de guiado y elemento conductor de la corriente eléctrica), y separa las piedras para trabajar con mayor facilidad. Eses «piedras» se conocen como balasto y se encargan de aportar estabilidad a la vía férrea, fijar las piezas, actuar de muelle de amortiguación para las vibraciones del terreno y permite el drenaje del agua, lo que evita su deterioro y posibles accidentes.
– Después una máquina se encarga de colocar los rieles en la posición exacta sobre las traviesas. Esa posición quedará fijada mediante la colocación de los sistemas de fijación.
– Los últimos pasos se dedican a la recolocación del balasto, su removido y vibrado, para evitar futuros movimientos y desajustes, y favorecer su óptimo funcionamiento y la limpieza de los rieles.
– Finalmente, se realizan una pruebas mediante el propio tren de renovación y listos para circular.
El micrómetro (del griego micros, pequeño, y metron, medición), o Tornillo de Palmer, es un instrumento de medición (cómo el ya mencionado calibre) cuyo funcionamiento está basado en el tornillo micrométrico que sirve para medir las dimensiones de un objeto con alta precisión (centésimas de milímetros (0,01 mm) y de milésimas de milímetros (0,001 mm), micras).
Su sistema de funcionamiento se basa en dos puntas que se aproximan entre sí mediante un tornillo de rosca fina, el cual tiene grabado en su contorno una escala y que nos define el grosor de un objeto.
En la siguiente aplicación (que descubrí en el Blog de Nino) podéis practicar el manejo del micrómetro. Un par de traducciones, para evitaros sufrimientos innecesarios: dónde pone «prove di misurazione” traducimos por «prueba de medición». Dónde leemos «aggiungi la misura dell’oggetto espressa in mm«, traducir por «añadimos la medida del objeto en mm» y dónde pone «controla» traducimos por «comprobar».
Una vez vista la explicación. Nos ofrece la vista de un Palmer. En primer lugar presionaremos sobre «prove di misurazione”. Así, la aplicación entiende que queremos hacer un ejercicio. Automáticamente aparece una pieza azul sobre el micrómetro que debemos medir. Para plantear la medida tenemos que pulsar con el ratón sobre el mango del Palmer y acercarlo a la pieza para calibrar la pieza. Una vez realizada esta aproximación soltamos y ya podemos medir. Cuando tengamos el resultado lo ponemos en el display (no olvides poner dos decimales auqnue sean ceros) y pulsamos «controlla». SI el resultado es correcto nos dirá «misuraziones corretta«, si te equivocas pondrá «misuraziones errata«.
En la siguiente animación podréis repasar en funcionamiento básicos de fusibles y disyuntores, cómo funcionan, cómo seleccionar valores, para qué los utilizamos… además incorpora unas actividades.
actual sigue siendo crucial.
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