Cómo funciona el airbag

El INTA (Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial), desde su página descubre y aprende, nos ofrece una fabulosa explicación de cómo funciona un airbag. Éste valioso sistema de seguridad vial es uno de los pilares de la drástica reducción de muertes que se está produciendo en los últimos años en las carreteras españolas. La concienciación, las leyes más restrictivas o la responsabilidad ciudadana, son junto con la tecnología aplicada a los vehículos, los grandes responsables de esta mejora.

Os adjunto el artículo completo para que disfrutéis de este trabajo. Podéis leerlo también desde la propia web den INTA.

 

¿Qué es un airbag? ¿cómo se consigue inflar un airbag en centésimas de segundo?

Junto con el cinturón de seguridad, el airbag es un elemento de seguridad pasiva indispensable en los automóviles modernos. Se estima que en caso de impacto frontal de un vehículo su uso puede reducir el riesgo de muerte en un 30%.

Para detener un objeto que está en movimiento, es necesaria la acción de una fuerza actuando durante cierto tiempo en sentido opuesto a ese movimiento. Cuanto más rápida sea la parada, más intensa tiene que ser la fuerza. Si, por el contrario, la parada se produce en un periodo de tiempo prolongado, la fuerza de retención puede ser menor.

El objetivo del  airbag  es detener el cuerpo de los ocupantes de un vehículo lo más suavemente posible. Esto no es fácil, pues el sistema sólo dispone del espacio existente entre el conductor y el volante; y de un tiempo de centésimas de segundo. A pesar de todo, prolongar o amortiguar, “dosificar” la parada de los ocupantes en un tiempo y un espacio tan reducidos crea sobre sus cuerpos fuerzas menores de las que sufrirían si la parada fuera instantánea. Es decir, el airbag permite amortiguar el golpe del cuerpo contra el volante, el salpicadero y el parabrisas.

Para cumplir un cometido tan difícil, el airbag hace uso de los siguientes elementos:

• Una bolsa (bag) o cojín inflable, fabricado en nailon, el cual está plegado en el centro del volante, en el salpicadero o en cualquier otro lugar donde sea necesario introducir un efecto amortiguador del golpe.
• Un detector de impacto que determina cuándo se produce un choque y activa el inflado del airbag.
• Un sistema de inflado, basado en una reacción química que se produce de modo casi explosivo y da lugar a un gran volumen de gas nitrógeno. Esta reacción es activada por sistema eléctrico controlado por el detector de impacto.

Los gases producidos de modo explosivo alcanzan suficiente presión como para inflar el airbag en 20 centésimas de segundo. La rapidez del proceso es tal, que el volumen de gas producido hace que el airbag salga de su alojamiento a una velocidad de 300 km/h.

Instantes después de que el airbag se infle, el gas producido comienza a disiparse a través de pequeños orificios existentes en la tela. De este modo, el airbag se desinfla permitiendo la movilidad de los ocupantes.
Están diseñados para complementar la función de los cinturones de seguridad, no para sustituirlos: el cinturón de seguridad ayuda a mantener al pasajero del vehículo en la posición apropiada para lograr la mayor efectividad del airbag.

 

Si queréis podéis visualizar este proceso un poco mejor desde el siguiente video (colgado por AutoestiloTelevision):

Por cierto, sabías que los muñecos que se utilizan para comprobar la seguridad en los test de coches se llaman dummies y que son réplicas casi exactas de personas en tamaño, peso, articulaciones… Sólo así se consigue simular los daños que sufre una persona en un accidente.

 

Construcción vías de tren

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.

Fusibles y disyuntores

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.

Cómo funciona.. un microondas!

Cuando hablamos de microondas nos referimos a una serie de ondas electromagnéticas definidas en un rango de frecuencias de entre 300 MHz y 300 GHz, es decir, una longitud de onda de entre 1 m a 1 mm.

La existencia de ondas electromagnéticas, de las cuales las microondas forman parte del espectro de alta frecuencia, fueron predichas por Maxwell en 1864 a partir de sus famosas Ecuaciones de Maxwell. En 1888, Heinrich Rudolf Hertz fue el primero en demostrar la existencia de ondas electromagnéticas mediante la construcción de un aparato para producir ondas de radio.

Pero en nuestro caso nos vamos a limitar, en esta entrada, a una de sus más conocidas aplicaciones: el horno de microondas. Este utilizadísimo electrodoméstico usa un magnetrón para producir ondas a una frecuencia de aproximadamente 2,45 GHz. Estas ondas hacen vibrar o rotar las moléculas de agua, lo cual genera calor. Debido a que la mayor parte de los alimentos contienen un importante porcentaje de agua, pueden ser fácilmente cocinados de esta manera.

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Una interesante infografía del funcionamiento del horno microondas realizada por Consumer.es Eroski.

Los vídeos de Vodpod ya no están disponibles.

Video de youtube que explica el funcionamiento de un microondas. De la mano de Javier Atencia y Patricia Burgos y, con una magnifica explicación de Vicente Burgos, se explica el funcionamiento de un horno microondas a partir de un despiece.

In English «How a microwave oven works«:

 

ALGUNAS CURIOSIDADES (Fuente: Wikipedia)

– HISTORIA

Su origen se relaciona con una investigación relacionada con el radar, alrededor de 1946 en el que el doctor Percy Spencer, ingeniero de la Raytheon Corporation, notó algo muy peculiar. Estaba probando un nuevo tubo al vacío llamado magnetrón cuando descubrió que un dulce que tenía en su bolsa se había derretido. Intrigado y pensando que quizá la barra de chocolate había sido afectada casualmente por esas ondas, el doctor Spencer hizo un experimento. Esta vez colocó algunas semillas de maíz para hacer palomitas, cerca del tubo y, permaneciendo algo alejado, vio con una chispa de inventiva en sus ojos cómo el maíz se movía, se cocía e hinchaba y brincaba esparciéndose por todo el laboratorio.

A la mañana siguiente, el científico decidió colocar el magnetrón cerca de un huevo de gallina. Le acompañaba un colega curioso, que atestiguó cómo el huevo comenzó a vibrar debido al aumento de presión interna originada por el rápido incremento de la temperatura de su contenido. El curioso colega se acercó justamente cuando el huevo explotaba, salpicándole la cara con yema caliente. El rostro del doctor Spencer, por el contrario, se iluminó con una lógica conclusión científica: lo acaecido a la barra de chocolate, a las palomitas de maíz y ahora al huevo, podía atribuirse a la exposición a la energía de baja densidad de las microondas. Y si se podía cocinar tan rápidamente un huevo, ¿por qué no probar con otros alimentos? Así comenzó la experimentación.

El doctor Spencer diseñó una caja metálica con una abertura en la que introdujo energía en forma de microondas. Esta energía, dentro de la caja, no podía escapar y por lo tanto creaba un campo electromagnético de mayor densidad. Cuando se le colocaba alimento la temperatura del alimento aumentaba rápidamente. El doctor Spencer había inventado lo que iba a revolucionar la forma de cocinar y sentaba las bases de una industria multimillonaria: el horno de microondas.

 

– ADVERTENCIAS DE USO

De la mano de Wikipedia vamos a intentar aclarar alguna eternas dudas acerca de los microondas. ¿Es verdad que hay cosas que pueden explotar?¿no podemos meter recipientes vacíos?  Todo tiene su explicación. Veamos:

Algunas características:

• Si un alimento no contiene agua, u otro líquido polar (con moléculas con un extremo positivo y otro negativo), no se calienta. Por eso un plato vacío no se calienta.
• Para calentar algo seco, se le debe agregar agua.
• El deshidratar o realizar la cocción de los alimentos más allá de su calentamiento (al punto de tostar o quemar) pueden desencadenar daños al horno de microondas.
• El calor se produce donde hay moléculas polares moviéndose, es decir, puede ser en el interior de una patata. El calor fluye, como en los hornos convencionales, de afuera hacia adentro del alimento pero la zona exterior es mucho mayor.
• Nunca se debe poner algo con líquido sellado, como un huevo crudo con cáscara, o un recipiente de vidrio cerrado. El efecto es que el agua se calienta hasta transformarse en vapor, que se expande, generando gran presión, pudiendo llegar a estallar.
• Debido a su frecuencia algunos hornos de microondas pueden interferir con señales Wi-Fi y Bluetooth que también trabaja en el rango de los 2.4Ghz.
• Si introducimos elementos metálicos las ondas microonas producirán corrientes eléctricas en su interior. Ciertas carcaterísticas de dichos metales, como el espesor de las láminas de papel de aluminio, puede permitir que el metal llegue a calentarse y, en casos extremos, fundirse o evaporarser en forma de pequeña explosión. Además cuando el metal está provisto de aristas (arrugas del papel de alumnio y dientes de un tenedor) se pueden producir chispas que provoquen incendios en el mecanismo. De todo esto podemos deducir que (aunque no lo recomendamos), no tendría porque suceder nada si metemos un trozo de metal basto.

– OTRA CURIOSIDAD. ¿Por qué  los alimentos deben girar en el microondas?

La explicación es tan sencilla como que las ondas no poseen una intensidad uniforme en el cubículo y, por tanto, se generan distintos niveles de cocción. Este efecto se reduce mediante el uso de un plato giratorio.