1. Física Aplicada
p
ejemplos de Modelamiento en otras Ciencias
Dr. Willy H. Gerber
Instituto de Física, Universidad Austral de Chile, Valdivia
Programa de Física Médica, Universidad de la Frontera, Temuco
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2. Física en la Zoología
Física en la Zoología
Física en la Zoología
(y en el deporte)
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3. Como caminamos y corremos
Porque correr y no caminar rápido
Porque correr y no “caminar rápido”
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5. El caminar y correr
Caso Peso mantiene pies en la tierra;
modo caminar
Caso Peso no puede mantiene pies en la tierra;
modo correr
Para el ser humano la velocidad critica es de aprox. 3.2 m/s o 11.4 km/hrs.
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6. El caminar y correr
Aceleración centrifuga,
ecuación y medición
Angulo [grad]
grad]
Aceleración centrifugal [g
Velocidad [m/s]
Datos medidos por alumnos
de la Universidad Austral de Chile
de la Universidad Austral de Chile
Velocidad [m/s]
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7. Sistema motriz
Funcionamiento del sistema hueso‐musculo
Funcionamiento del sistema hueso‐musculo
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8. Acción del musculo
Como los músculos solo pueden “tensar” deben de trabajar en duplas:
Musculo para
Musculo para
“abrir”
Musculo para
“cerrar”
“ ”
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9. Acción del musculo
largo del hueso [cm]
largo del hueso [cm] Fuerza (ej. peso) [N]
Fuerza (ej peso) [N]
radio del hueso [cm] ángulo [rad]
sección del musculo [cm2] desviación [cm]
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11. Ecuación de “elasticidad del musculo”
No solo aplica a el cuerpo
humano, también a todo animal
e incluso vegetal
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20. Descripción del movimiento
Al volar en la posición lateral de la estela
turbulenta el pajar ahorra como el 40%
de su energía.
de s ener ía
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21. Como nada un pez
Como nada un pez
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22. Forma del Pez
0.25
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23. Como nada un pez
Fuerza generada
Propulsión
Contracción de músculos
Contracción de músculos
Dilatación de músculos
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25. Descripción del movimiento
E introducir “indicadores fáciles de manejar”
Numero de Strouhal
u e o de St ou a
Velocidad
Velocidad
Numero de Strouhal (0.25…0.35) Distancia entre vortex:
Frecuencia de la cola [Hz=1/s]
Amplitud de la oscilación [m]
A lit d d l il ió [ ]
Velocidad [m/s]
Ejemplo: Amplitud 10 cm, St=0.3, Frecuencia 2.5 Hz ‐> v=0.833 m/s, l=16.67 cm
Ejemplo: Amplitud 10 cm St 0 3 Frecuencia 2 5 Hz > v 0 833 m/s l 16 67 cm
Frecuencia 0.5 Hz ‐> v=0.167 m/s, l=3.34 cm
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26. Descripción del movimiento
Concluyendo sobre su comportamiento ….
El pez que nada mas atrás
El pez que nada mas atrás
Puede aprovechar parte de la
energía generada por el pez
que lo antecede.
Nadan así 2‐6 veces mas
N d í2 6
largo que un pez individual.
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27. E hidrodinámica
Y otros ejemplos de fluidos laminares:
l d fl d l
ena [Pa]
ΔpR
sión en la ve
Δp Δpr
Δp
Δ R’
Pres
Largo de la vena [m]
Desarrollo del hueso Dolor en dientes
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28. Economía y Sociología
Usando la física en “analogía”
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29. Economía
Economía
(Distribución de bienestar)
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35. Sociología
Autopista
Tren
Rio
Distribución Barreras Locomoción
Segmento
Compra por cercanía
Compra por preferencia
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36. Sociología
También para campanas políticas
Reclame El colega
Presentaciones Los del club
Los del club Efectos de “magnetización”
Efectos de “magnetización”
Crear
Entrevistas La familia espontanea
convencidos
Debates Los amigos
Noticias
Curiosidades: datos indican “no hable mal de Lagos, sea su sucesor!”
No hizo caso Lo trato pero …
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37. Economía y Sociología
Otros frentes:
Cesantía como condensación?
Compras de productos caros (OR – Products) : distribución de Fermiones?
(Marketing: distribución “logística”)
Compras de productos baratos (AND‐ Products): distribución de Bosones?
Problemas de fondo
Prejuicios: “personas no son partículas” … capaz estadísticamente si
“ í l ” dí
“paradoja de Gibbs????” … todos somos reemplazables
“las personas no son predecibles” … la masa si
yo se o que es co ecto, o se puede co t asta
“yo se lo que es correcto, no se puede contrastar” … ???
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40. Aplicaciones tecnológicas
High tech???
Diamantes
Condición de trabajo:
d ó d b
Si no se cumple:
‐ Corona rueda y “vibra como loca”
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42. Ingenieria Inversa
El invento
Supuestamente mejora
el desempeño y permite
p yp
Incluso usar material de
bajo octanaje.
¿¿¿Como???
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43. Ingenieria Inversa
Discontinuidad en
‐ Características del gas
‐ Variables que describen el sistema
Mezcla quemada
Mezcla quemada
Mezcla
sin quemar
Mecanismos para modelar
‐ Difusión del material
Difusión del material
‐ Cambio de potencial químico
10‐5 m
Consecuencia, baja velocidad
C i b j l id d
Mezcla quemada
Mezcla
Temperatura Única alternativa, mover el
Única alternativa “mover” el
frente de llama
Posición
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48. Análisis de Señales
Analizando
Info de radiación
últimos 10 anos
últimos 10 anos
en Valdivia
(Ch. Loevengreen)
Objetivo largo plazo
Participar en simulaciones cambio climático
Participar en simulaciones cambio climático
Otro frente con el CECS (mediano plazo)
Análisis numérico de Lagrangianos
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50. Contacto
Dr. Willy H. Gerber
wgerber@gphysics.net
Instituto de Fisica
Instituto de Fisica
Universidad Austral de Chile
Campus Isla Teja
Casilla 567, Valdivia, Chile
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