Los Frenos







Freno, dispositivo mecánico que se aplica a la superficie de un eje, una rueda o un disco giratorio, de manera que reduce el movimiento mediante fricción (véase Rozamiento). El freno está revestido con un material resistente al calor que no se desgasta con facilidad ni se alisa ni se vuelve resbaladizo.
Una zapata de freno es un bloque de madera o metal que presiona contra la llanta de una rueda mediante un sistema de palancas. Un freno de banda es una banda flexible enrollada alrededor del perímetro de la rueda y que puede tensarse para apretarse contra ella. Se usa en las máquinas de vapor, en los vehículos a motor y en algunos tipos de bicicletas. La zapata de freno de expansión interna se emplea en muchos automóviles. Este sistema, también denominado freno de tambor, usa un par de zapatas abatibles que presionan contra el interior de un tambor mediante una palanca mecánica o un cilindro hidráulico.
Un freno de tambor requiere mucha fuerza para presionar las zapatas, sobre todo en un vehículo pesado que se mueve a gran velocidad. Esta fuerza se puede generar con el freno de mano de un automóvil, pero lo más frecuente es que la fuerza humana se potencie con un cilindro y un pistón accionado por aire (freno de aire) o por un pistón accionado por el vacío (freno de vacío). En el freno de aire, inventado por George Westinghouse en 1869, la presión del aire mantiene apartados la zapata y el tambor mientras el vehículo está en movimiento. Los frenos actúan cuando disminuye la presión. Este método elimina el peligro de un fallo de los frenos a causa de una pérdida de aire. Si el sistema de aire comprimido tiene una fuga los frenos entran en funcionamiento de forma automática. Todos los trenes y algunos vehículos pesados, en especial los camiones articulados, usan frenos de aire.
Los primeros automóviles estaban equipados con frenos no hidráulicos, situados sólo en las ruedas traseras. Los frenos en las cuatro ruedas se adoptaron de forma general en la década de 1920 para conseguir una mayor seguridad. Los sistemas de frenos mecánicos tenían la desventaja de que el uso poco firme de una de las palancas de freno podía causar un viraje brusco del vehículo, a causa de la presión de frenado desigual. Los frenos hidráulicos en las cuatro ruedas utilizados hoy en la mayoría de los automóviles y camiones se alinean de forma automática. Cuando el conductor pisa el pedal del freno, el fluido hidráulico se envía con la misma presión desde el cilindro principal a todas las zapatas de freno, aplicándose la misma fuerza de frenado en todas las ruedas.
Los frenos de disco han ido reemplazando a los frenos de tambor en los automóviles modernos. Estos frenos, que consisten en un par de pastillas montadas en un dispositivo que acciona hidráulicamente, aprietan las caras del disco de freno sujeto a la rueda. Los frenos de disco aplican la potencia de frenado de forma constante y más controlada que los frenos de tambor y son también más resistentes a la reducción de frenado, pérdida de potencia de parada tras una frenada fuerte.
Muchos automóviles tienen sistemas de frenado antibloqueo (ABS, siglas en inglés) para impedir que la fuerza de fricción de los frenos bloqueen las ruedas, provocando que el automóvil derrape. En un sistema de frenado antibloqueo un sensor controla la rotación de las ruedas del coche cuando los frenos entran en funcionamiento. Si una rueda está a punto de bloquearse los sensores detectan que la velocidad de rotación está bajando de forma brusca, y disminuyen la presión del freno un instante para impedir que se bloquee. Comparándolo con los sistemas de frenado tradicionales, los sistemas de frenado antibloqueo consiguen que el conductor controle con más eficacia el automóvil en estas situaciones, sobre todo si la carretera está mojada o cubierta por la nieve.


viernes, 11 de febrero de 2011

Los Explosivos






Demolición
Uno de los usos más espectaculares de los explosivos es la demolición de edificios viejos o ruinosos. Una cuidadosa colocación de los explosivos provoca el derrumbamiento del edificio sobre sí mismo, sin alterar las estructuras adyacentes. Esta técnica es especialmente útil en las ciudades, en donde la demolición pieza a pieza sería demasiado lenta, y una demolición menos controlada resultaría peligrosa.


Explosivos, compuestos o mezclas de compuestos químicos que arden o se descomponen rápidamente generando grandes cantidades de gas y calor, y los consiguientes efectos de presión repentinos. En tiempos de paz los explosivos se utilizan principalmente para voladuras en minería y en cantería, aunque también se emplean en fuegos artificiales, en aparatos de señalización y para hacer remaches y moldear metales. Los explosivos se utilizan también como propulsores para proyectiles y cohetes, como cargas explosivas para la demolición, y para hacer bombas y minas.
El primer explosivo conocido fue la pólvora, llamada también “polvo negro”. Se empezó a utilizar hacia el siglo XIII y fue el único explosivo conocido durante siglos. Los nitratos de celulosa y la nitroglicerina, ambos descubiertos en 1846, fueron los primeros explosivos modernos. Desde entonces, nitratos, compuestos de nitrógeno, fulminatos y azidas han sido los principales compuestos explosivos utilizados por separado o mezclados con combustibles y otros agentes. El trióxido de xenón, que fue el primer óxido explosivo, se desarrolló en 1962.
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CARACTERÍSTICAS DE LOS EXPLOSIVOS
Los explosivos se agrupan en dos tipos principales, los explosivos bajos, que arden a velocidades de centímetros por segundo, y los explosivos altos, rompedores o instantáneos, que experimentan la detonación a velocidades de 914 a 9.140 metros por segundo. Los explosivos tienen otras características importantes, que determinan su uso en aplicaciones específicas. Entre esas características están la facilidad con la que pueden ser detonados y su estabilidad en determinadas condiciones de temperatura y humedad. El efecto despedazador o potencia rompedora de un explosivo depende de la velocidad de detonación. Algunos de los explosivos altos más modernos, con una velocidad de detonación de 9.140 m/s, son extremamente eficaces para la demolición militar y para ciertos tipos de voladuras. Sin embargo, en cantería y en minería, donde el objetivo es desalojar grandes piezas de roca o mineral, se deben emplear explosivos con una velocidad de detonación más baja y con una potencia rompedora menor. Los explosivos utilizados como propulsores en fusiles y cañones deben arder aún más lentamente, pues han de proporcionar un impulso creciente al proyectil dentro del cañón del arma, en lugar de producir una sacudida instantánea que, si fuera demasiado fuerte, destrozaría el arma. Para iniciar la detonación de explosivos altos menos sensibles se utilizan tipos especiales de explosivos sensibles al calor o al impacto y con una capacidad rompedora moderada. Los explosivos altos se suelen mezclar con materiales inertes que reducen su sensibilidad y su potencia rompedora; es el caso de la dinamita.
Misiles Patriot
Las cabezas de los misiles pueden contener explosivos con una potencia suficiente para destruir una ciudad entera. Los misiles Patriot son armas defensivas antiaéreas de medio y largo alcance, diseñados para interceptar y destruir misiles enemigos antes de su impacto. Aquí vemos un misil Patriot disparado desde una lanzadera.


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PROPULSORES
En general, se utilizan dos tipos de explosivos para la propulsión de los proyectiles en armas de fuego y cohetes, y ambos se denominan normalmente con el nombre genérico de pólvora sin humo. El término es correcto en el caso de un explosivo bajo, el nitrato de celulosa gelatinizado. Al otro tipo de pólvora sin humo, que consiste en una mezcla de nitrato de celulosa y un explosivo alto como la nitroglicerina, se le conoce correctamente como pólvora de doble base o pólvora compuesta. Un explosivo común de doble base es la cordita, que contiene de un 30 a un 40% de nitroglicerina y una pequeña cantidad de vaselina como estabilizador. El término pólvora sin humo aplicado a otro tipo de explosivos es incorrecto, pues ni está libre de humo cuando explota, ni se encuentra en forma de polvo.
La velocidad a la que arde cualquier tipo de pólvora sin humo está controlada por la forma de los granos. Puesto que estos arden desde la superficie hacia dentro, es posible producir granos que ardan progresivamente más despacio o más rápido, dependiendo de su forma y dimensiones. Por ejemplo, los granos esféricos tienen superficies progresivamente menores conforme arden, y por lo tanto arden paulatinamente más despacio. Este tipo de pólvoras se utilizan en armas pequeñas de cañón corto, como las pistolas.
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EXPLOSIVOS ALTOS
Trinitrotolueno (TNT)
Este diagrama muestra la estructura molecular del trinitrotolueno, un potente explosivo más conocido como TNT. Las moléculas de TNT, una combinación de carbono, hidrógeno, oxígeno y nitrógeno, se desintegran al ser agitadas, permitiendo que los átomos de oxígeno reaccionen con los de hidrógeno y carbono, formando dióxido de carbono y vapor de agua. En el proceso también se liberan átomos de nitrógeno que forman gas nitrógeno. Al detonar, el TNT se transforma de un sólido compacto a una nube voluminosa de gas, provocando una potente explosión.


Existe un gran número de explosivos que deben su poder destructor a la detonación. Algunos, como por ejemplo el TNT o trinitrotolueno, poseen una gran resistencia al impacto o fricción, y pueden ser manejados, almacenados y utilizados con cierta seguridad. Otros, como la nitroglicerina, son tan sensibles que siempre se encuentran mezclados con un desensibilizante por motivos prácticos. Es frecuente mezclar explosivos de distintos tipos para conseguir unas características deseables.
Durante la I Guerra Mundial, el TNT fue el explosivo alto más utilizado, pero después de la I y durante la II Guerra Mundial, se desarrolló un gran número de explosivos altos totalmente eficaces. Entre los más importantes se encuentran la ciclonita y el tetranitrato de pentaeritrita.
La ciclonita, llamada también RDX, se utiliza en detonadores. Mezclada con TNT y cera se utiliza en bombas. Existe una mezcla similar llamada torpex, que contiene aluminio y tiene un efecto bajo el agua aproximadamente un 50% mayor que el del TNT. Para cargas de demolición se utiliza una composición plástica que contiene ciclonita y un explosivo plástico.
El tetranitrato de pentaeritrita, llamado también PETN, tiene unas características similares a las de la ciclonita, y se mezcla con TNT para formar el explosivo pentolita. También forma la parte central de las mechas explosivas "primacord" utilizadas en las cargas detonadoras de demolición y en las cargas impulsadoras utilizadas en voladuras.
A partir de 1955 se introdujeron dos tipos de explosivos altos que han sustituido ampliamente a la dinamita, patentada por el químico e inventor sueco Alfred Nobel en 1867. Uno de ellos consiste en una mezcla de nitrato de amonio y aceite combustible, es muy económico y tiene una fuerza explosiva un 25% mayor que la del TNT. Los denominados explosivos de pasta aguada, que también se utilizan en voladuras, son mezclas que contienen suficiente agua para formar un material que se puede cargar fácilmente.
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DETONADORES
Para las cargas detonantes de los explosivos comparativamente insensibles, se usan compuestos que detonan por sí mismos bajo el efecto de un impulso mecánico moderado o del calor, con fuerza suficiente para hacer estallar la carga principal. Durante muchos años, el fulminato de mercurio, Hg(ONC)2, fue el principal compuesto empleado para este propósito, ya fuera solo o mezclado con otras sustancias como clorato de potasio. Sin embargo, su fabricación es peligrosa y no puede ser almacenado a altas temperaturas sin descomponerse. Además, el mercurio puede ser difícil de obtener en tiempo de guerra. Como resultado de todo ello, el fulminato ha sido sustituido casi por completo en los detonadores comerciales y militares por la azida de plomo, PbN6, el diazodinitrofenol y el hexanitrato de manitol. Estos iniciadores se usan conjuntamente con una carga de ciclonita o PETN, materiales que han reemplazado ampliamente al tetril (trinitrofenilmetilnitramina) utilizado anteriormente. Estos explosivos sensibles tienen gran potencia rompedora y gran fuerza explosiva. También se utilizan frecuentemente como cargas multiplicadoras, entre el detonador y la carga principal de explosivo alto, en granadas grandes y en bombas. Una cápsula explosiva es una pequeña carga de un detonador que se incrusta en dinamita y se prende con una mecha ardiendo o con una chispa.
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EXPLOSIVOS DE SEGURIDAD
En la minería del carbón, el uso de los explosivos altos ordinarios es peligroso debido a la posibilidad de prender los gases o el polvo de carbón suspendido que puedan estar presentes en el subsuelo. Para realizar voladuras en estas condiciones se han desarrollado tipos especiales de explosivos de seguridad que minimicen el riesgo de incendios o explosiones, produciendo llamas relativamente frías y que duran poco tiempo. Los tipos de explosivos de seguridad aprobados para trabajar en minas de carbón son principalmente mezclas de nitrato de amonio con otros ingredientes como nitrato de sodio, nitroglicerina, nitrato de celulosa, nitroalmidón, material carbónico, cloruro de sodio y carbonato de calcio. Existe otro tipo de carga para voladuras utilizada en minería, que se está imponiendo porque no produce ningún tipo de llama. Esta carga es un cilindro de dióxido de carbono líquido que puede ser convertido en gas casi de forma instantánea por medio de un elemento calorífico interno. Una parte del cilindro contiene un precinto quebradizo a través del cual se puede expandir el gas. La carga de dióxido de carbono no es un explosivo real, y más que emitir calor, lo absorbe. Tiene la ventaja adicional de que la fuerza de la explosión puede ser dirigida a la base del agujero donde está colocada la carga, disminuyendo así el destrozo del carbón.


Las 20 mayores aglomeraciones urbanas del mundo (2006)







En el mapa se reflejan las principales aglomeraciones urbanas del planeta, también conocidas como megaciudades y megalópolis. Suelen formarse al unirse varias ciudades próximas entre sí (conurbación), debido a su explosivo crecimiento espacial y demográfico.


Espacio geográfico







Espacio geográfico, concepto utilizado por la ciencia geográfica para definir el espacio organizado por la sociedad. “En su sentido más amplio, el espacio geográfico es la epidermis del planeta Tierra”, según Jean Tricard. El espacio geográfico posee dos dimensiones fundamentales, la locacional y la ecológica. De allí se definen dos grandes sistemas que interactúan entre sí y que conforman el espacio geográfico. Se trata del sistema espacial por un lado y del sistema ecológico-ambiental por el otro.
El espacio geográfico es organizado por la sociedad, quién transmite sus valores, en consecuencia se puede afirmar que el espacio es un producto social.
Desde un punto de vista histórico, el espacio geográfico es acumulativo en tanto posee las huellas de las diferentes sociedades que lo organizaron en el proceso histórico. En muchas regiones y en antiguas ciudades se superponen los espacios organizados por las sociedades medievales, imperiales, barroca o industriales en sus distintas etapas; a todo ello hay que agregar que en la actualidad está tomando forma una nueva organización del espacio producto de la sociedad de la información o del conocimiento.
El espacio geográfico posee diferentes escalas para su análisis, desde lo global, el espacio mundo, hasta lo local, el espacio de las identidades.
Tres visiones del espacio geográfico son necesarias para interpretarlo; la biótica, la abiótica y la antrópica.
El espacio geográfico es el objeto de estudio de la geografía, pero para su explicación, interpretación y generalización se requiere de una visión transdiciplinaria o interdisciplinaria.
Cada momento, cargado de historia, produce sus formas de organización, es decir su propia “lógica espacial”, racional para cada época.
Aquellas porciones del espacio geográfico que se encuentran bajo un orden administrativo llevan el nombre de territorio, conformado por municipios, estados, provincias y naciones.
El análisis del espacio geográfico puede desarrollarse desde distintas perspectivas; desde la teoría de la localización; desde la temporal (geografía histórica); desde las tecnologías; desde los conjuntos espaciales; desde la configuración de las redes y los movimientos, o a partir de la dualidad entre espacios urbanos y espacios rurales.
En la actualidad, el análisis del espacio geográfico presenta ante la globalización de la sociedad una interesante dicotomía. Por un lado el espacio mundial, caracterizado por redes y flujos globales y por otro el espacio de los lugares, espacio de las regiones, de las ciudades y de las identidades. Así, el espacio geográfico se observa entre lo global y lo local. El espacio debe ser entendido como una instancia, un hecho social, así como historia y estructura; y hoy día, como un espacio total.
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EL LUGAR Y LA LOCALIZACIÓN
El lugar, el sitio, es en la geografía la primera unidad de análisis, como lo es el átomo en la física o la célula en la biología. Desde el análisis del lugar y la localización comienza a tejerse la organización del espacio. Richard Harshorne decía que “la geografía es la ciencia de los lugares”. Sin embargo, todas las ciencias del territorio han mostrado una permanente preocupación por dilucidar las cuestiones concernientes a la localización de las actividades en el espacio. El sitio, es decir, el lugar que ocupan los objetos en el territorio, es el comienzo del eslabón del análisis espacial. ¿Qué mueve a los órganos de decisión a elegir, para localizar una actividad, un determinado sitio en lugar de otro?. Las razones que llevan a decidir las localizaciones varían en el tiempo. Así, existe una lógica de localización en la sociedad industrial y otra en la postindustrial. Muchas teorías han tratado de encuadrar el tema. Un concepto central hoy es el de sostener que la localización no es un problema estático sino dinámico, y el mismo varía en el tiempo. En la actualidad aparecen nuevos factores para la localización, con una preeminencia de los factores cualitativos sobre los cuantitativos, una mayor flexibilidad movidos por factores tecnológicos. La dotación de los lugares mueve a la competitividad de los mismos en los cuales se ponderan atributos territoriales específicos.
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TIEMPO Y ESPACIO
Lo temporal y lo espacial son dos condiciones a las que no escapa el ser humano. Ambas adquieren gran relevancia en el análisis del espacio. Una dimensión es histórica y surge del análisis de geografías pretéritas, es decir de cortes históricos que permiten conocer los grados de organización espacial de la sociedad en dichos periodos. Peter Haggett sostiene que el tiempo incide de manera trascendente en la organización del espacio. El tiempo de observación, aquel lapso que se analiza para detectar tendencias.
Otra dimensión es el análisis de la relación espacio-tiempo en la vivencia diaria de la sociedad. Los avances técnicos desde comienzos de la Revolución Industrial produjeron crecientes modificaciones en la relación espacio-tiempo. La globalización se caracteriza por la instantaneidad del funcionamiento de la sociedad mundial. Los modernos sistemas de transporte y comunicación hacen posible estos fenómenos. Infraestructura e infoestructura han revolucionado actualmente las relaciones sociales espacio-tiempo y modifican profundamente los criterios de localización y organización espacial.
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ESPACIO Y TECNOLOGÍA
Entre el espacio, el ambiente y la sociedad se encuentra la tecnología. El hombre modifica el espacio mediante la técnica. Para Milton Santos, “el espacio debe considerarse como un conjunto de relaciones realizadas a través de las funciones y de las formas que se presentan como testimonio de una historia escrita por los procesos del pasado y del presente. El espacio es entonces un verdadero campo de fuerzas cuya aceleración es desigual”. En ello tiene un papel fundamental la tecnología. La transición de la sociedad industrial a la del conocimiento muestra la influencia de la tecnología en las nuevas formas de organización del espacio. El espacio es medio técnico y científico.” El creciente contenido en ciencia y técnica del espacio conlleva una serie de consecuencias. La primera de ellas, es una nueva concepción y composición orgánica del espacio”.
Desde el barco de vapor, el ferrocarril, la navegación, el automóvil, hasta la aviación (esto es, la energía en sus diferentes formas), el espacio muestra las nuevas formas de producir y de consumir. El moderno jet, los satélites, la fibra óptica, las modernas comunicaciones, las redes informáticas, el fax, el correo electrónico, los ferrocarriles de alta velocidad y la robótica, junto a las autopistas inteligentes muestran a comienzos del siglo XXI un espacio geográfico dominado y “achicado” como nunca, debido a las nuevas tecnologías.
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CONJUNTOS ESPACIALES
Este concepto ha sido acuñado por la denominada geografía locacional para identificar las diferentes formas que adquieren los sistemas espaciales.
Para Peter Haggett, los principales componentes son los nodos, las redes, las jerarquías, los flujos y las superficies. Para Milton Santos, los cambios que el territorio experimenta en sus formas de organización, terminan por invalidar los conceptos heredados del pasado y obligan a renovar las categorías de análisis. Las categorías contenidas en el espacio son las de lugar, comarca, área, región, territorio, hábitat y paisaje.
El espacio funciona como un dato del proceso social. Los conjuntos espaciales están compuestos de dos componentes en permanente interacción; la configuración territorial y la dinámica social. La primera atiende a la disposición de los elementos naturales y antrópicos sobre el territorio. La segunda está integrada por un conjunto de variables económicas, culturales y políticas que dan significado a unos valores específicos del medio técnico creado por el hombre, es decir a la configuración territorial. El sistema de ciudades, de transportes y de comunicaciones, así como los sistemas regionales forman el armazón socioeconómico del espacio y aseguran la integración de los diferentes conjuntos espaciales.
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REDES, MOVIMIENTOS Y FLUJOS EN EL ESPACIO
Temas relacionados con las interacciones y relaciones espaciales. Las redes son el soporte de los movimientos, estos dependen de la interacción entre los lugares y los flujos permiten medir los intercambios de bienes, personas e información.
Las redes permiten la concentración o la desconcentración; son históricamente incompletas; pueden ser locales o globales; crear orden o desorden socioespacial; definen el trabajo y el capital; son técnicas y sociales. Existen elementos fijos en el espacio y flujos entre ellos. Los flujos de información son los que hoy estructuran el territorio. Asimismo, existen redes visibles e invisibles; las carreteras, vías navegables, ferrocarriles y comunicaciones por cable son las visibles, en tanto que las satelitales y las redes informáticas son las invisibles.
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ESPACIOS URBANOS
Bajo la denominación de espacios urbanos se designa a aquéllos de mayor transformación, antropización y dinámica creados por la sociedad. Los espacios urbanos organizados han evolucionado desde las aldeas y las ciudades hasta las metrópolis, las megalópolis, las metápolis y las regiones urbanas.
Pueden observarse dos escalas o niveles de análisis, las ciudades en el espacio y las ciudades como espacio. En el primer caso se definen los sistemas urbanos con sus rangos o jerarquías. En el segundo caso aparecen las funciones, las estructura, la morfología y la arquitectura. Ambas interaccionan entre sí y están compelidas a un cambio drástico. Las jerarquías urbanas responden a nuevos intereses y los sistemas urbanos son desarticulados según los nuevos recortes verticales y horizontales en el espacio. Las funciones varían y el nuevo perfil económico modifica los patrones de empleo o de vivienda, alternando la forma y la estructura.
La globalización ha dado origen al sistema mundial de ciudades (ciudades globales), verdaderos nudos en la cadena de relaciones múltiples que dan estructura a la vida socioeconómica del planeta. Las grandes tendencias alteraron las relaciones de las ciudades. El impacto de las transformaciones genera la dualización del espacio urbano, gestándose espacios brillantes y opacos yuxtapuestos, creando exclusión social y problemas de gobernabilidad. Para algunos tratadistas, las grandes tendencias pueden hacer desaparecer los espacios urbanos como forma específica de relación entre sociedad y territorio. Otros creen que es necesario reconstruir las ciudades a partir de articular lo global y lo local. Los espacios urbanos o urbanización implica la articulación espacial continua o discontinua de población y actividades.
La ciudad en cambio, implica un sistema específico de relaciones sociales, de cultura y sobre todo de instituciones políticas de autogobierno, como sostienen Jordi Borja y Manuel Castells.
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ESPACIOS RURALES
Es una división del espacio geográfico que se realiza desde el punto de vista funcional. En este sentido se advierten características diferentes en las actividades, densidad de población y flujos, dando una distinta fisonomía al espacio.
Bajo la denominación espacio rural se hace mención al ámbito donde se desarrollan las actividades agrícolas y ganaderas, lo cual da lugar a fuertes relaciones vinculadas a características climáticas y edáficas que condicionan el hábitat, o forma de distribución de la población y ocupación del espacio.
El espacio rural puede definirse por sus formas y por sus estructuras, por sus actividades agropecuarias y no agropecuarias dentro del área, así como por la actividad forestal y de esparcimiento. A su vez, se encuentra caracterizado por un tipo de hábitat, ya sea que se encuentre agrupado o disperso, por el uso del suelo y a veces por ciertos géneros de vida.
Asimismo, esta subdivisión del espacio mantiene vigente su relación con el grado de desarrollo de la sociedad, estableciendo diferencias entre el espacio rural de los países industriales, donde el límite entre espacio rural y urbano cada día es más difuso, mientras que ocurre lo contrario en sociedades con escaso avance tecnológico.
Desde fechas recientes se habla de “espacios abiertos”, por contraste con los extensos espacios urbanos. En los espacios abiertos, se cuenta la producción agraria, ganadera, forestal, los ambientes de montaña, la biodiversidad de los ecosistemas y los espacios protegidos.
La problemática del deterioro ambiental y del hábitat, la producción de alimentos, las inmigraciones o abandono del campo y la necesidad de compatibilizar el turismo en sus nuevas formas con la preservación de los ecosistemas ha llevado a diseñar políticas de ordenación del espacio rural, en el marco, más amplio, de la ordenación del territorio.


Los Engranajes






Engranaje. m. Enlace, trabazón de ideas, circunstancias o hechos. || 2. Mec. Efecto de engranar. || 3. Mec. Conjunto de las piezas que engranan. || 4. Mec. Conjunto de los dientes de una pieza de máquina.
Engranaje, rueda o cilindro dentado empleado para transmitir un movimiento giratorio o alternativo desde una parte de una máquina a otra. Un conjunto de dos o más engranajes que transmite el movimiento de un eje a otro se denomina tren de engranajes. Los engranajes se utilizan sobre todo para transmitir movimiento giratorio, pero usando engranajes apropiados y piezas dentadas planas pueden transformar movimiento alternativo en giratorio y viceversa.
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ENGRANAJES SIMPLES
El engranaje más sencillo es el engranaje recto, una rueda con dientes paralelos al eje tallados en su perímetro. Los engranajes rectos transmiten movimiento giratorio entre dos ejes paralelos. En un engranaje sencillo, el eje impulsado gira en sentido opuesto al eje impulsor. Si se desea que ambos ejes giren en el mismo sentido se introduce una rueda dentada denominada 'rueda loca' entre el engranaje impulsor o motor y el impulsado. La rueda loca gira en sentido opuesto al eje impulsor, por lo que mueve al engranaje impulsado en el mismo sentido que éste. En cualquier sistema de engranajes, la velocidad del eje impulsado depende del número de dientes de cada engranaje. Un engranaje con 10 dientes movido por un engranaje con 20 dientes girará dos veces más rápido que el engranaje impulsor, mientras que un engranaje de 20 dientes impulsado por uno de 10 se moverá la mitad de rápido. Empleando un tren de varios engranajes puede variarse la relación de velocidades dentro de unos límites muy amplios.
Los engranajes interiores o anulares son variaciones del engranaje recto en los que los dientes están tallados en la parte interior de un anillo o de una rueda con reborde, en vez de en el exterior. Los engranajes interiores suelen ser impulsados por un piñón, un engranaje pequeño con pocos dientes. La cremallera (barra dentada plana que avanza en línea recta) funciona como una rueda dentada de radio infinito y puede emplearse para transformar el giro de un piñón en movimiento alternativo, o viceversa.
Los engranajes cónicos, así llamados por su forma, tienen dientes rectos y se emplean para transmitir movimiento giratorio entre ejes no paralelos.
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ENGRANAJES HELICOIDALES
Los dientes de estos engranajes no son paralelos al eje de la rueda dentada, sino que se enroscan en torno al eje en forma de hélice. Estos engranajes son apropiados para grandes cargas porque los dientes engranan formando un ángulo agudo, en lugar de 90º como en un engranaje recto. Los engranajes helicoidales sencillos tienen la desventaja de producir una fuerza que tiende a mover las ruedas dentadas a lo largo de sus ejes. Esta fuerza puede evitarse empleando engranajes helicoidales dobles, o bihelicoidales, con dientes en forma de V compuestos de medio diente helicoidal dextrógiro y medio diente helicoidal levógiro. Los engranajes hipoides son engranajes cónicos helicoidales utilizados cuando los ejes son perpendiculares pero no están en un mismo plano. Una de las aplicaciones más corrientes del engranaje hipoide es para conectar el árbol de la transmisión con las ruedas en los automóviles de tracción trasera. A veces se denominan de forma incorrecta engranajes en espiral los engranajes helicoidales empleados para transmitir rotación entre ejes no paralelos.
Otra variación del engranaje helicoidal es el engranaje de husillo, también llamado tornillo sin fin. En este sistema, un tornillo sin fin largo y estrecho dotado de uno o más dientes helicoidales continuos engrana con una rueda dentada helicoidal. La diferencia entre un engranaje de husillo y un engranaje helicoidal es que los dientes del primero se deslizan a lo largo de los dientes del engranaje impulsado en lugar de ejercer una presión de rodadura directa. Los engranajes de husillo se utilizan para transmitir rotación (con una gran reducción de velocidad) entre dos ejes perpendiculares.


El avance de los trenes de gran velocidad







El artículo El avance de los trenes muy veloces trata de los adelantos técnicos que han ido posibilitando el desarrollo de los trenes de alta velocidad, permitiendo la viabilidad técnica de trenes que pueden alcanzar hasta los 360 km/h. A continuación se reproduce un fragmento de dicho artículo.
Fragmento de El avance de los trenes muy veloces.
De Jean-Claude Raoul.
Los TGV están entre los trenes más ligeros del mundo si se miden por la relación peso total/número de asientos, pero se siguen revisando todas las partes del tren para encontrar nuevas formas de reducir la carga sobre las vías. Por ejemplo, los transformadores, que tienen la misión de suministrar los diferentes niveles de voltajes y frecuencias necesarios para los motores, están entre las partes más pesadas del tren. La construcción de transformadores con láminas de aluminio y de acero aleado con cobalto en lugar de hilos de cobre, ha permitido no hace mucho reducir su peso de 11 toneladas a 7,5.
Los nuevos trenes llevarán estos transformadores más ligeros. También su equipamiento electrónico pesará menos gracias al uso de un nuevo dispositivo compacto conocido como transistor bipolar de puerta aislada (IGBT). Estos transistores regularán con precisión la electricidad que se suministra a los motores de tracción, siendo la primera vez que se les usará en suministros de tal potencia. También se ha dedicado mucho trabajo a los asientos. Para ahorrar unos cuantos kilos por asiento, los de la próxima generación de TGV estarán hechos con fibras de carbono, magnesio y materiales compuestos.
Suavidad durante la marcha y al parar
Las innovaciones que fomentan las grandes velocidades han de ir acompañadas por técnicas que permitan la detención práctica del tren sin que los pasajeros salgan despedidos ni el propio tren descarrile. Los TGV iniciales emplearon un sistema de frenos de disco parecido al de los automóviles de carreras. Estaba más perfeccionado y era más suave que los frenos corrientes, pero seguía contando con la fricción para disipar la energía cinética y detener la rotación de las ruedas. La utilización de estos frenos consume energía, al tiempo que desgasta los elementos de los propios frenos y de los bojes.
Para ahorrar combustible y gastos de mantenimiento, los nuevos TGV añaden a los frenos de disco otros sistemas de frenado dinámico, que son la última palabra de la ingeniería actual. Su contribución a la detención del tren se realiza volviendo a convertir en electricidad la energía mecánica de los motores de tracción. Lo normal es que esta electricidad se pueda reutilizar, ya sea pasando a las catenarias aéreas para alimentar a otros trenes que circulen por la misma línea, bien para la regulación de la temperatura ambiente u otros usos del propio tren. El sistema de frenos de los nuevos trenes disipará parte de la electricidad innecesaria inyectándola en las vías en forma de calor, lo que constituye un método seguro. Casi toda la deceleración de los trenes futuros se logrará con este tipo de sistemas.
Ninguna de estas mejoras serviría de nada si no se lograse dominar el tremendo ruido que producen los trenes que circulan a gran velocidad. La mayor parte deriva del contacto entre las ruedas y los raíles y también del aire que pasa por encima y por debajo del tren. El nivel sonoro aumenta exponencialmente a grandes velocidades, con especial influencia de los efectos aerodinámicos, que son proporcionales a la sexta potencia de la velocidad.
La forma menos ruidosa es la más lisa, por lo que se dedican grandes esfuerzos a eliminar las aristas. Así no sólo se reduce el rozamiento, sino también las molestias sufridas por los pasajeros y por quienes vivan cerca de las líneas férreas. Pero no se puede hacer que todos los componentes, entre ellos los bojes, tengan formas lisas. Para afrontar esta realidad, se apantallan los dispositivos por debajo del bastidor con deflectores aerodinámicos que reducen la resistencia al aire.
También se utiliza un único pantógrafo, en lugar de los varios que suelen usar los trenes más corrientes. Se le sitúa en la locomotora trasera, transportándose la electricidad hasta la unidad de potencia de la cabecera del tren mediante un cable. Para reducir aún más el ruido, los pantógrafos de los nuevos TGV también tendrán menos aristas. Los japoneses han encontrado otra solución para los pantógrafos, que revisten con chimeneas aerodinámicas.
El contacto entre las ruedas y los raíles genera ruido al producir vibraciones que hacen resonar a unas y otros. Bajo el influjo de las simulaciones de ordenador, se han modificado algunos detalles sutiles, entre ellos el espesor de las ruedas en algunos puntos, lo que reduce el ruido sin aumentar el peso; estas ruedas mejoradas ya han sido objeto de numerosas pruebas y se utilizarán en los futuros TGV.
Los trenes de gran velocidad que circulan por Francia apenas tienen que atravesar túneles, pero en otras partes del mundo sí tienen que hacerlo. Cuando entran en los túneles, se crean ondas de presión que recorren toda la longitud del túnel y, regresan a la velocidad del sonido. Las ondas así producidas por los trenes de gran velocidad pueden causar dolor en los tímpanos y podrían hacer estallar el vidrio.
Las simulaciones informáticas y otros diversos experimentos indican que la intensidad de las ondas puede minimizarse si se modifica la forma de los trenes, por ejemplo alargando su frente. También se asegura el bienestar de los pasajeros mediante la estanqueidad de los vagones y la regulación interna de la presión de la cabina. Otra medida que contribuye es dar una forma óptima al túnel.
Las investigaciones realizadas para proyectar los próximos trenes han demostrado la viabilidad técnica y económica de velocidades de hasta 360 km/h. Se está construyendo una locomotora que moverá un tren completo a 400 km/h y que se probará en 1999. De hecho las vías que actualmente se construyen en Francia ya están previstas para permitir su uso a tales velocidades. No es inconcebible que pudieran superarse 400 km/h, aunque es dudoso que el gran incremento del consumo de combustible que ello comporta lo justifique.
Los problemas económicos actuales han disminuido el ritmo de construcción de las líneas férreas de gran velocidad planeadas en Europa, pero se siguen construyendo. Parece razonable imaginar que a principios del siglo xxi las velocidades de 400 km/h pudieran ser habituales en las nuevas vías.
Fuente: Raoul, Jean-Claude. El avance de los trenes. Investigación y Ciencia. Barcelona: Prensa Científica, tercer trimestre, 1998.


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