¿La tecnología nos beneficia o nos perjudica evolutivamente?

La tecnología tiene un claro efecto sobre nuestra sociedad, pero la eterna pregunta es ¿Nos afecta de forma positiva o negativa?

Biológicamente

Que la población este aumentando exponencialmente en los seres humanos no es ningún misterio. Esto desde un punto de vista individual puede ser beneficioso, ya que una persona que no tiene mucha experiencia de vida puede llegar a sobrevivir gracias al tecnología. Pero si multiplicamos eso por todas las personas que "deberían morir" llegamos a un exceso gigante de población que lo que hace es reducir los recursos de cada uno, ya que los recursos son los mismos pero se tienen que repartir entre más personas. Cuando se llegase a ese límite la población, supuestamente debería estabilizarse, sin aumentar ni descender. Pero ese punto está muy cerca y se llegara dentro de poco, pudiendo generar guerras.

Entonces esto se queda en un punto de vista un poco nazi, pero la pregunta es esta: ¿Qué es mejor, que muchos malvivan o que unos menos vivan un poco mejor?

Socialmente

Las nuevas tecnologías están trayendo consigo una serie de redes sociales, que supuestamente lo que hacen es facilitar las relaciones persona-persona. En cierta medida si que lo hacen más fácil. Cuando se usa (siempre de manera razonable), por poner un ejemplo, WhatsApp lo que facilita es el poder quedar de una manera más fácil o poder hablar con otras personas que están lejos. Pero un uso intensivo lo que hace es bajar las horas en las que se da el contacto humano haciendo las de estar frente a una máquina más largas. En consecuencia, las personas que están más tiempo frente a las redes sociales se están convirtiendo en las que más difícil encuentran el contacto humano. ¡Menuda contradicción!

Así que, en general, las nuevas tecnologías están favoreciendo nuestra forma de vida, haciendo esta más larga y con más posibilidades, pero si se hace un uso desorbitado de ellas se puede llegar a un punto en el que provoquen una "involución" en nuestra especie. Lo preocupante es que, lejos de darle menos uso o es mismo que se le daba hace cuatro años, por ejemplo, ahora su uso se ha multiplicado, lo que, si se sigue este patrón, la tecnología pueda perjudicarnos a largo plazo como especie.

Medidas de los neumáticos

Los neumáticos tienen una serie de números y letras que indican una serie de parámetros que los diferencian de los demás. Los más importantes son, tomando como ejemplo la foto que nos ocupa:

 · 215: Es la medida del ancho de la rueda en milímetros (mm). Cuanto más ancha sea la rueda más fuerza motriz puede transmitirse al asfalto pero más consumo tiene el coche (por efecto de rozamiento).

 · 65: Es el perfil del neumático de la llanta al borde en milímetros (mm). Cuanto más estrecho sea el neumático más caro es debido a que es más costoso de construir.

 · R: Significa que en el neumático que tenemos su estructura interna es radial, no diagonal (/). La estructura radiales la más utilizada en los coches modernos.

 · 15: Es el diámetro del hueco central del neumático en pulgadas (").

 · 95: Es el índice de carga del neumático, es decir, el peso máximo que puede soportar el neumático. El número representa una carga determinada (95 son 650 kg por rueda).

 · H: Es el índice de velocidad del neumático, es decir, a la velocidad máxima que puede circular. La letra representa una velocidad máxima determinada (H son 210 km/h).

· M+S: El la nomenclatura que se les da a los llamados neumáticos de invierno. M+S significa Mud+Snow (barro y nieve en español). Si los neumáticos son de verano estas letras no aparecerán. 

Del motor a las ruedas

Caja de cambios

Transmisión de una marcha embragando
(el embrague es naranja)

La caja de cambios es un conjunto de engranajes que se encuentran acoplados por la parte trasera del motor. Se utilizan para multiplicar y desmultiplicar el movimiento circular del cigüeñal para que el coche tenga una variabilidad de velocidad mayor. Para cambiar de marcha se usa el embrague, que desconecta la fuerza del motor que viene por un engranaje para conectarlo con otro. En los coches manuales, para que el embrague actúe, se necesita pulsar el pedal izquierdo. En los coches automáticos actúa sin necesidad de pulsar ningún pedal (este pedal no existe en ellos).

Funcionamiento de cada marcha
en la caja de cambios

Para cambiar de marcha en los coche manuales es necesario mover la palanca de cambios al lugar donde se encuentra la marcha deseada a la vez que se pulsa el embrague. En los coches automáticos puede hacerse de varias maneras, pero en ninguna de ellas se necesita pulsar el embrague ni mover la palanca de cambios, a menos de que se ponga en modo secuencial, en el que se cambia de marcha pero no hace falta actuar sobre el embrague. De la caja de cambios sale la barra de transmisión que transmite el movimiento a las ruedas. Gracias a la caja de cambios se aprovecha al máximo la potencia del motor.

¿Tracción o propulsión?

La fuerza del motor puede llevarse a las ruedas de 4 diferentes maneras:

 · Tracción (o tracción delantera): Las ruedas tractoras son las delanteras. Se utiliza en coches de baja potencia, ya que permite que el interior del coche sea más espacioso (no necesita que pase por la barra de transmisión por medio).

 · Propulsión (o propulsión trasera): Las ruedas tractoras son la traseras. Se utiliza en coches de alta gama y prestacionales, ya que la conducción se hace más agradable y con toda la potencia que tienen las ruedas delanteras se girarían por las pequeñas pérdidas de tracción y podría producirse un accidente.

 · Tracción a las 4 ruedas permanente o integral permanente: Todas las ruedas son tractoras. Se utiliza en coches todoterreno para que estos puedan transitar por zonas deslizantes y complicadas por donde otro no podrían circular.

 · Tracción a las 4 ruedas conectable o integral conectable: Las ruedas tractoras son las delanteras pero se puede seleccionar también la tracción total. Se utiliza en SUVs (Sports Utility Vehicles) pequeños que no suelen necesitar la tracción integral pero que se puede seleccionar para ocasiones puntuales. Así consumen menos combustible cuando solo necesitan tracción.

Tracción delantera

Propulsión trasera

Tracción integral

Motor del Maserati Ghibli S

Motor Maserati V6 3.0 Biturbo (Maserati Ghibli S)

Potencia: 410 CV.

Régimen de potencia máxima: 5500 rpm.

Aceleración de 0-100 km/h: 5 s.

Velocidad máxima: 285 km/h.

Par máximo: 550 Nm.

Régimen de par máximo: 4500 - 5000 rpm 

(1750 - 5000 rpm en modo Sport).

Tipo de motor: V6 a 60º biturbo.

Cilindrada: 2979 cm³.
Transmisión: Automática de 8 velocidades.

Combustible: Gasolina.

Consumo oficial:

  · Mixto: 10,4 L/100 km.

  · Urbano: 15 L/100 km.

  · Extra urbano: 7,3 L/100 km.

Este motor puede estar asociado a tracción total (denominada por Maserati como Q4) y también se usa en el Maserati Quattroporte S Q4. Además, ha sido fabricado en colaboración con Ferrari.

A continuación les dejo un video en el que aparece el sonido del Maserati Ghibli S (para mi gusto es precioso).

Motor V6

Los CV (Caballos de Vapor) son la potencia que se necesita para subir a un metro 75 kg a 1 m/s. Antes se dio este concepto al número de caballos que se podían reemplazar con el motor. Las rpm (revoluciones por minuto) son las vueltas que da el cigüeñal en un minuto. Suelen un régimen normal suelen ser 1500 - 2000 rpm en un Diésel y 3000 - 3500 en un gasolina. Un motor V6 es un motor con 6 cilindros colocados en V, es decir, colocados en paralelo cogidas las bielas del mismo cigüeñal. La cilindrada es el volumen de cm³ de la suma de las cámaras de combustión. El consumo oficial es la cantidad de litros que cada 100 km utiliza un coche para moverse de la manera más eficiente posible en diferentes medios. En el urbano se mide el consumo por ciudad, y este es más alto ya que el coche va acelerando y parándose todo el tiempo.  En el extra urbano se mide el consumo por carreteras convencionales y autopistas, que es más bajo ya que se mantiene la velocidad. En el mixto se mide el consumo combinado en ciudad y en autopista, siendo este intermedio.

Maserati Ghibli S

Válvula EGR

La válvula EGR es una válvula que actualmente está implantada en todos los coches Diésel y algunos gasolina. Sus iniciales significan Exhaust Gas Recirculation (Recirculación de Gas de Escape en español), y lo que hace es captar una parte de los gases de escape y juntarlos con el aire limpio que entra para que se emitan menos óxidos de nitrógeno al medio.

Esta válvula suele dar problemas ya que en el motor no entra el aire 100% limpio, por lo que este se ensucia. Además provoca que el motor sea menos potente. Por ello, hay personas que recurren a taparla para que el motor no se ensucie y produzca más potencia, ya que no se hacen pruebas en la ITV (Inspección Técnica de Vehículos) de emisión de este tipo de gases.

Motor de explosión de 4 tiempos Diésel

Diferencias con un motor de gasolina

El combustible Diésel se diferencia básicamente de la gasolina en que éste es autoinflamable (no necesita una chispa para explotar, con altas presiones y temperaturas es suficiente) y tiene un porcentaje de aceite. Por ello, los motores Diésel no tienen bujías (no se necesita chispa), la cámara esta mejor aislada del exterior (para conseguir la mayor presión) y son más fuertes, resistentes y pesados (para aguantar la temperatura y la presión que se da dentro de ellos).

Los motores Diésel suelen consumir menos combustible que los gasolina y entregan mucho más par motor. Además, estos motores funcionan a revoluciones más bajas que los de gasolina.

¿Qué sucede cuando te equivocas de combustible en tu coche?

Cuando echas Diésel a un motor gasolina no funciona el motor, ya que no se darían las presiones y temperaturas adecuadas para que el combustible explotase y el motor se pararía. Además, el motor soltaría un humo blanco. Al tener el Diésel aceite y el motor de gasolina no estar preparado habría que limpiar todos los conductos para que no se quedasen "pegajosos" y el combustible pueda funcionar bien.

Cuando echas gasolina a un Diésel teniendo el depósito de combustible totalmente vacío el motor no funciona ya que la gasolina necesita una chispa, pero si tienes algo de Diésel en el depósito el motor empieza a funcionar con el Diésel y, debido a las altas presionase y temperaturas la gasolina empieza a explotar deliberadamente, pudiendo llegar a romper las bielas y el motor en general.

Motor de explosión de 4 tiempos de gasolina

Partes
El motor de gasolina de explosión está formado por 8 partes principales:

· Cámara: En este elemento se introduce la gasolina y el aire y se produce la explosión. Su capacidad se mide en centímetros cúbicos (cm3 o cc) y cuanta mayor sea su capacidad más gasolina consume y más potencia produce (siendo los demás elementos iguales).

· Pistón: Este elemento comprime la gasolina y el aire en un espacio muy pequeño. Tiene forma cilíndrica y empuja a la biela arriba y abajo.

· Biela: Este elemento convierte el movimiento lineal del pistón en el movimiento circular que se necesita para transmitir a las ruedas. Está unido al pistón (movimiento lineal) y al cigüeñal (movimiento circular).

· Cigüeñal: Este elemento se une a todas las bielas de los cilindros del motor y transmite el movimiento circular a la caja de cambios, que a su vez la transmite por la barra de transmisión a las ruedas.

· Válvula de admisión: Este elemento permite la entrada de una mezcla de gasolina y aire en  la cámara.

· Válvula de escape: Este elemento permite la salida de los gases producidos en la combustión.

· Bujía: Este elemento produce una chispa en el momento en el que la gasolina y el aire están en el espacio más reducido para que se lleve a cabo la explosión.

· Cilindro: Este elemento es por el que sube y baja el pistón y "limita" la cámara.

Funcionamiento

Además, los motores de explosión de 4 tiempos dividen su funcionamiento en 4 tiempos, lógicamente:

· Admisión: En esta fase entra la gasolina entra dentro de la cámara junto al aire en menor proporción que este.

· Compresión: En esta fase el pistón sube y se comprime la gasolina y el aire en una zona muy pequeña de la cámara.

· Expansión: En esta fase la bujía produce una chispa y el combustible explota, empujando el pistón hacia abajo, produciendo el movimiento.

· Escape: En esta fase los gases producidos en la explosión salen por la válvula de escape en la vuelta siguiente del pistón.

En el siguiente vídeo se pueden comprobar las fases del ciclo del motor de 4 tiempos:

Automatismos y robots

Los automatismos y los robots son sistemas de control muy parecidos pero con una diferencia fundamental: los automatismos no toman datos del entorno y los robots si.

Automatismos

Los automatismos (o sistemas de control lazo abierto) siempre ralizan la misma función y no toman datos del exterior.

Robots

Los robots (o sistemas de control lazo cerrado) siempre realizan la misma función pero toman datos del exterior.

Operaciones matemáticas binarias

Las operaciones binarias se llevan a cabo según un sistema algebraico diferente al normal, denominado Álgebra de Boole:

Suma                                             Producto

a+b = b+a                                     a·b = b·a

a+0 = a                                            a·1 = a

a-a= 1                                             a/a = 0

(a+b)+c = a+(b+c)                     (a·b)·c = a·(b·c)

a+(b·c) = (a+b)·(a+c)        a·(b+c) = (a·b)+(a·c)

a+a = a                                             a·a = a

a+a·b = a                                     a·(a+b) = a

                            a+1 = 1

Puertas lógicas

Hay diferentes tipos de puertas lógicas que se pueden usar según la que más convenga. Os mostraré en esta ocasión seis puertas:

Puerta OR

En esta puerta siempre saldrá (por S) un 1 excepto cuando no entra (ni por a ni por b) ningún 1.

S = a + b

a	b	S
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	1

Puerta AND En esta puerta solo saldrá (por S) un 1 cuando entre un 1 por a y b.
S = a · b

a	b	S
0	0	0
0	1	0
1	0	0
1	1	1

Puerta NOT

En esta puerta saldrá (por S) el valor contrario al que entre por a. 

a	S
0	1
1	0

Puerta NAND (NOT + AND)
En esta puerta siempre saldrá (por S) un 1 excepto cuando entran (por a y b) dos 1.

a	b	S
0	0	1
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Puerta NOR (NOT + OR) En esta puerta solo saldrá (por S) un 1 cuando no entre ningún 1 ni por a ni por b.

a	b	S
0	0	1
0	1	0
1	0	0
1	1	0

Puerta XOR (OR exclusiva) En esta puerta solo saldrá (por S) un 1 cuando entre un 1 por a o por b, pero no por las dos.

a	b	S
0	0	0
0	1	1
1	0	1
1	1	0

Circuito de puertas lógicas

a	b	c	S
0	0	0	0
0	0	1	0
0	1	0	1
1	0	0	0
1	1	0	0
1	1	1	1
0	1	1	1
1	0	1	1

Aquí os enlazo el circuito de puertas lógicas para que podáis verlo y probar las combinaciones.

Transistores

El transistor es un dispositivo electrónico semiconductor utilizado para amplificar una onda débil en otra más fuerte. Lo lleva a cabo ya que este tiene dos entradas y una salida: por una entrada entra la onda débil y por la otra, el voltaje en el que queremos que se convierta la onda; y por la salida sale la onda fuerte con el voltaje determinado. Estos elementos se usan en la mayoría de objetos de la vida cotidiana, como en radios, televisores y relojes analógicos (de cuarzo).

Hay muchos tipos de transistores, entre los que se encuentran el PNP y el NPN, pero me voy a centrar en el transistor PNP.

Este transistor está formado por dos zonas positivas (P) y una central negativa (N), como su nombre indica. La manera de la que se forman estas zonas lo explique en la entrada anterior. Su funcionamiento se basa en la repulsión que se genera entre los electrones. El voltaje fuerte entra en la zona positiva llena de huecos, pero no puede continuar ya que entre esta zona positiva y la siguiente hay electrones. Aquí es donde entra en juego el voltaje pequeño, que se conecta a la zona negativa. Al llegar este voltaje la zona de electrones se "repliega" y deja pasar una determinada cantidad de electrones la primera zona positiva a la siguiente. Como el voltaje pequeño llega en ondas, la "barrera de electrones" va abriendo más o menos según la amplitud de la onda en ese instante. Cuando los electrones llegan a la segunda zona positiva "ven" el polo negativo de la pila al que le faltan más electrones y se sienten atraídos hacia él. De esta manera los electrones van fluyendo.

Transistor PNP sin paso de electrones

Transistor PNP con paso de electrones

Los transistores también pueden ser digitales, con un funcionamiento similar, pero que en vez de modular la electricidad lo que hace es dejar o no pasar la electricidad.

Diodos

Es un componente eléctrico que solo permite el paso de la electricidad en un solo sentido. El uso más común que se le da es en iluminación (LEDs).

LEDs

Está formada por una zona negativa y otra positiva. En la negativa está formada por muchos electrones donde no se puede meter ninguno más. En la positiva hay "huecos" en los que faltan electrones y se necesitan.

Al pasar los electrones primero por la zona negativa "expulsan" a los electrones que hay ahí y los "mandan" a la zona positiva, que al estar ahí ven la zona positiva de la pila en la que faltan muchos más electrones y van hacia ella. Entonces en ese sentido puede pasar la electricidad, pero no puede volver. Por eso solo puede usarse con corriente continua.

Dibujo esquemático que he elaborado

De esta manera los electrones no vuelven

Efectos eléctricos

Los efectos eléctricos más conocidos son el calor y la luz.

Calor

El calor es la energía que se transfiere entre diferentes cuerpos que se encuentran a diferentes temperaturas, aunque se suele conocer únicamente como la transferencia de energía. El calor se mide en el Sistema Internacional (SI) como cualquier otra energía en Julios (J). Con la siguiente fórmula se puede emitir el calor que emite una resistencia:

E_q = I² · R · T

Luz

La luz es una radiación que se propaga en forma de ondas. Las ondas que se pueden propagar en el vacío se llaman ondas electromagnéticas. La luz es una radiación electromagnética. Se puede emitir por:

Bombilla de bajo consumo

· Bombilla incandescente: La luz se produce por la incandescencia de un filamento por el que pasan muchos electrones. El filamento, al ponerse al rojo vivo, produce mucho calor.

· Tubo de luz: Tienen un elemento metálico y un gas noble en su interior. Cuando pasa electricidad por el elemento metálico el gas se "excita" y produce luz.

· Bombilla de bajo consumo: Aprovechan la tecnología del tubo de luz y la llevan a cabo de una manera compacta para poder sustituir a las bombillas incandescentes pudiendo sustituirlas. 

Tubo de luz

Bombilla incandescente

Unidades de consumo eléctrico

Potencia eléctrica

La potencia eléctrica es la relación entre el voltaje (V) y la intensidad (I). En el Sistema Internacional (SI) se mide en Watios (W).

P = V · I

Energía transformada

La energía transformada es la relación entre la potencia eléctrica (P) y el tiempo (T). En el Sistema Internacional (SI) se mide en Julios (J).

E_t = V · I · T = P · T

Corriente alterna

En la corriente alterna los electrones recorren un espacio pequeño por el que van y vienen cambiando el polo de un imán que los atrae o repele. Los electrones llegan aun voltaje máximo, luego deceleran hasta 0 y vuelven. Se usa mucho en la luz (convencional, de tubo o de bajo consumo, en diodos no funciona porque la electricidad no puede volver), en secadores o para transportar energía de un lugar a otro, ya que no se necesitan tantas subestaciones. No se puede utilizar en ordenadores o cosas que no se pueden encender y apagar constantemente, ya que en esta corriente hay un momento en el que el voltaje es 0, no pasa electricidad.

Para conseguir corriente continua desde la alterna el voltaje máximo no se conserva, su valor baja según la fórmula:

V_{eficaz =} V_max/1,41

Para convertir de corriente continua a corriente alterna se usa el alternador. Para convertir de corriente alterna a corriente continua se usa la dinamo. Para producir movimiento se usa el motor eléctrico.

Circuitos eléctricos

Los circuitos eléctricos son el recorrido preestablecido por el que se desplaza la corriente eléctrica. Siempre tienen una fuente de energía, por ejemplo una pila o una batería, y elementos que van reduciendo el voltaje. Cuanto mejor se calcule este voltaje que se necesite menos energía se desperdiciará. Este se puede calcular con la Ley de Ohm, explicada dos entradas atrás. Pero para poder sacarlo se necesita saber la intensidad del circuito y la resistencia total del circuito. Las resistencias en el circuito pueden agruparse de dos maneras:

· En serie. Las resistencias se colocan una detrás de otra.
         R_t = R₁ + R₂ + R₃ + … + R_n

· En paralelo. Las resistencias se colocan creando diferentes recorridos de la electricidad.

       1/R_t = 1/R₁ + 1/R₂ + 1/R₃ + … + 1/R_n



Las resistencias se agrupan formando circuitos, como en el ejemplo que dejo: