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clase-11

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clase-11

primera parte de la clase: control-03

jueves 26 octubre 2023, presencial

instrucciones:

  • control individual
  • entregar soluciones en hojas con nombre, fecha, número de ejercicio
  • responder máximo 3 de los 4 ejercicios
  • evaluaremos los 2 mejores ejercicios que contesten, el tercero no cuenta

pauta:

  • cada control tiene 1 punto base, más 3 puntos por cada ejercicio considerado
  • cada ejercicio tiene parte a) y b), cada una de 1.5 puntos máximo donde:
    • 1.5 puntos si el proceso está completo, y el resultado es correcto
    • 1.0 puntos si el proceso está completo, pero el resultado tiene errores menores
    • 0.5 puntos si el proceso empezó bien, pero luego hubo errores graves y resultado incorrecto
    • 0.0 puntos si está en blanco o el resultado y el proceso tienen errores gravísimos

consejos:

  • usa calculadora y los apuntes del curso
  • no olvides las unidades de medida!

ejercicio-01: efecto Doppler (3 puntos)

datos:

$$v_{sonido \space tierra} = 343 \cdot \frac{m}{s}$$

a) si una fuente de sonido emite una frecuencia de 7 kHz, a qué velocidad debe alejarse de ti que estás con velocidad 0 km/h, para que cuando se aleje percibas una frecuencia igual a un tercio de la frecuencia original?

b) si una fuente emite un sonido con periodo de 10 milisegundos y se desplaza a una velocidad nula, y tu velocidad es de 10 km/h mientras te acercas hacia la fuente, qué frecuencia percibes?

ejercicio-02: velocidad del sonido (3 puntos)

datos:

$$v_{sonido \space tierra} = 343 \cdot \frac{m}{s}$$

a) cuál es la velocidad del sonido en otro planeta, si sabemos que una onda con longitud de onda igual a 120 milímetros, tiene un periodo de 2.5 milisegundos? y para otra onda en ese mismo material, cuál es su longitud de onda si el periodo es 7 segundos?

b) en la Tierra, a qué distancia tenemos que estar de una fuente sonora para tener un retraso mayor a 5 minutos?

ejercicio-03: transferencia de calor (3 puntos)

datos:

$$c_{agua} = 4182 \frac{J}{kg \cdot K}$$

$$c_{oro} = 129 \frac{J}{kg \cdot K}$$

$$\rho_{agua} = 1 \cdot \frac{g}{cm^3}$$

a) cuánta energía necesitamos para subir la temperatura de tres litros de agua de 5 Celsius a 97 Celsius?

b) si tenemos una masa de agua de 20 kg a temperatura 10 grados Celsius, y sumergimos una masa de oro de 5kg a temperatura 2500 grados Celsius, cuál es la temperatura final de equilibrio?

ejercicio-04: gas ideal (3 puntos)

datos:

$$presión_{atmosférica} = 100 \cdot kPa$$

a) si un gas está en un contenedor de 20 litros a presión atmosférica, cuál será su nueva presión si el volumen aumenta a 80 litros, y la temperatura se mantiene constante a 50 Celsius?

b) tras este cambio de presión y volumen, mantenemos constante la presión y subimos la temperatura de 50 Celsius a 100 Celsius, cuál es el nuevo volumen?

segunda parte de la clase: unidad 7

repaso control anterior

$$1 \cdot mHz = 1 \cdot \frac{1}{1000} \cdot Hz = 0.001 Hz$$

$$v_{sonido} = 343 \cdot \frac{m}{s}$$

luz

la luz es un fenómeno complejo que no se puede abstraer solamente a un comportamiento de partícula o de luz.

la luz tiene una naturaleza dual. se comporta como partícula y como onda. tanto partícula como onda son modelos simplificados de la realidad y

espectro de luz visible

como humanos, vemos ondas cuyas longitudes de onda van entre aproximadamente 400 y 800 nanómetros.

$$1 \cdot nanómetro = 1 \cdot nm = 1 \cdot 10^{-9} \cdot m$$

los colores del espectro visible, ordenadas de longitud de onda más corta a más larga:

color longitud de onda (nm) frecuencia (THz)
violeta 380-450 670-790
azul 450-485 620-670
cyan 485-500 600-620
verde 500-565 530-600
amarillo 565-590 510-530
naranja 590-625 480-510
rojo 625-750 400-480

a cada rango de longitud de onda, podemos encontrar la frecuencia asociada, que es cómodo medirla en Tera Hertz.

$$1 \cdot THz = 1 \cdot 10^{12} \cdot Hz$$

ondas de menor frecuencia que el espectro visible son infrarrojas, ondas de mayor frecuencia que el espectro visible son llamadas ultravioleta.

velocidad de la luz

$$c = 3 \cdot 10^8 \cdot \frac{m}{s}$$

es la máxima velocidad posible.

esto lleva al concepto de año luz, que es una unidad de distancia, que simboliza cuánta distancia es capaz de recorrer la luz en un año

$$1 \cdot añoluz = velocidad_{luz} * 1 \cdot año = 3 \cdot 10^{8} \frac{m}{s} \cdot 365.25 \cdot 24 \cdot 60 \cdot 60 s = (3 \cdot 365 \cdot 24 \cdot 60 \cdot 60) \cdot 10^{8} m = (3 \cdot 365 \cdot 24 \cdot 36) \cdot 10^{10} \cdot m = \cdot 10^{10} \cdot m = 9.46728 \cdot 10^{15} \cdot m \approx 10^{16} \cdot m$$

percepción de color

tenemos tres receptores con canales independientes para colores, en los conos de nuestros ojos.

cada uno de esos receptores se encarga de una de 3 tipos de luz:

  • L (long): 560 nm
  • M (medium): 530 nm
  • S (short): 420 nm

se estima que un humano puede distinguir hasta 10 millones de colores.

daltonismo

habilidad reducida para ver colores o diferencias entre colores, que afecta aproximadamente al 8% de la población.

los más comunes son:

  • rojo/verde
  • azul/amarillo

buenas prácticas en diseño

  • dejar a la gente elegir los colores
  • usar señales paralelas al color, como forma y orden.
  • usar contraste en brillo además de contraste en color.
  • incluir texto, incluso cuando el texto es obvio

percepción de movimiento

hermanos Lumière en marzo de 1895 hicieron la primera función pública y pagada de imágenes en movimiento para 40 personas, lo que se denomina el nacimiento del cine.

las personas son capaces de percibir entre 10 y 12 imágenes por segundo como imágenes separadas, y tasas más grandes de refresco son percibidas como movimiento.

en cine se tiende a grabar a 24 cuadros por segundo.

en general se usa en computación tasas de refresco de 50 Hz hacia arriba.

https://www.youtube.com/watch?v=_SzGQkI-IwM

modelo RGB

modelo aditivo, basado en los colores primarios rojo, verde y azul.

si usamos 8 bits para cada color, tenemos 24 bits en total, o sea, 2^24 posibilidades.

$$2^{24} = 16,777,216$$

modelo CMYK

modelo substractivo, basado en los colores cyan, magenta, amarillo, y negro.

se le llama substractivo porque la tinta resta los colores rojo, verde y azul de la luz blanca.

bibliografía