Física en la Zoología Física en la Zoología (y en el deporte)
Como caminamos y corremos Porque correr y no “caminar rápido”
El caminar y correr
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.
El caminar y correr (Gp:) Velocidad [m/s] (Gp:) Angulo [grad]
(Gp:) Velocidad [m/s] (Gp:) Aceleración centrifugal [grad]
Aceleración centrifuga, ecuación y medición Datos medidos por alumnos de la Universidad Austral de Chile
Sistema motriz Funcionamiento del sistema hueso-musculo
Acción del musculo Como los músculos solo pueden “tensar” deben de trabajar en duplas: Musculo para “abrir” Musculo para “cerrar”
Acción del musculo largo del hueso [cm] radio del hueso [cm] sección del musculo [cm2] Fuerza (ej. peso) [N] ángulo [rad] desviación [cm]
Ecuación de “elasticidad del musculo” Peso del cuerpo Torque originado por el peso Torque originado por el musculo Igualando los torques
Ecuación de “elasticidad del musculo” No solo aplica a el cuerpo humano, también a todo animal e incluso vegetal
Un Hoax que no tomo el curso Foto es y no por lo que los huesos serian demasiado pesados. Algunos nos quieren engañar pero no estudian la mecánica del cuerpo …
Como vuela un ave Cómo vuela un ave
Fuerzas al volar Resistencia por ángulo de ataque:
Potencia necesaria Resistencia aerodinámica Potencia máxima Velocidad de … aterrizaje migración fuga Volar Resistencia alto ángulo de ataque
Aterrizaje y Despegue
Descripción del movimiento
Descripción del movimiento
Descripción del movimiento Mayor sustentacion para ave que sigue
Descripción del movimiento Al volar en la posición lateral de la estela turbulenta el pajar ahorra como el 40% de su energía.
Como nada un pez Cómo nada un pez
Forma del Pez 0.25
Como nada un pez Propulsión Dilatación de músculos Contracción de músculos Fuerza generada
Descripción del movimiento Calle de Karman tradicional = resistencia por succión Calle de Karman invertida = propulsión Necesidad de explicar “intuitivamente”
Descripción del movimiento Numero de Strouhal Numero de Strouhal (0.25…0.35) Frecuencia de la cola [Hz=1/s] Amplitud de la oscilación [m] Velocidad [m/s] Distancia entre vortex: 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 E introducir “indicadores fáciles de manejar” Velocidad Velocidad
Descripción del movimiento 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 largo que un pez individual. Concluyendo sobre su comportamiento ….
E hidrodinámica (Gp:) ?p (Gp:) Largo de la vena [m] (Gp:) Presión en la vena [Pa] (Gp:) ?pR (Gp:) ?pr (Gp:) ?pR’
Desarrollo del hueso Y otros ejemplos de fluidos laminares: Dolor en dientes
Economía y Sociología Usando la física en “analogía”
Economía Economía (Distribución de bienestar)
Economía Contando estados posibles de un “sistema” de “personas” con un “bienestar” (wellbeing) total a distribuir de Probabilidad de que una “persona” tenga un nivel de “bienestar” es (caso “sin interacción”) Descripción mediante la curva de Lorenz (Bienestar total de una fracción de la población):
Economía Representación grafica Algunos ejemplos
Sociología Sociología (Toma de decisiones)
Sociología Influencia del medio Interacción entre miembros Modelos tipo spin para la opinión publica (preferencias en productos, políticos, etc.) Vector de opinión de persona i
Sociología Se puede modelar con Ising, o mas general Potts, sin embargo en la aplicación fit numérico de A’s y B’s en base a encuestas
y estimación de probabilidades de un evento como “selección de producto” (componente especial del vector opinión s) (Gp:) Atención
(Gp:) Variedad de Productos
(Gp:) Calidad de Productos
(Gp:) Conveniencia de Precios
(Gp:) Infraestructura
(Gp:) Tiempo de acceso
(Gp:) Rapidez de Cajas
(Gp:) Agrado
(Gp:) Conveniencia de Promociones
Ejemplo Opiniones Venta Supermercado
Sociología Distribución Barreras Rio Tren Autopista Locomoción Segmento Compra por cercanía Compra por preferencia
Sociología Curiosidades: datos indican “no hable mal de Lagos, sea su sucesor!” También para campanas políticas Reclame Presentaciones Entrevistas Debates Noticias El colega Los del club La familia Los amigos Efectos de “magnetización” espontanea Crear convencidos No hizo caso Lo trato pero …
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 “paradoja de Gibbs????” … todos somos reemplazables “las personas no son predecibles” … la masa si “yo se lo que es correcto, no se puede contrastar” … ???
Aplicaciones tecnológicas Aplicaciones tecnológicas
Problemas simples Problemas simples
Aplicaciones tecnológicas High tech??? Diamantes Condición de trabajo: Si no se cumple: – Corona rueda y “vibra como loca”
Ingenieria Inversa Ingeniería Inversa
Ingenieria Inversa El invento ¿¿¿Como??? Supuestamente mejora el desempeño y permite Incluso usar material de bajo octanaje.
Ingenieria Inversa Mezcla quemada Mezcla sin quemar Discontinuidad en Características del gas Variables que describen el sistema Temperatura Mezcla quemada Mezcla Posición 10-5 m Mecanismos para modelar Difusión del material Cambio de potencial químico Consecuencia, baja velocidad Única alternativa, “mover” el frente de llama
Ingenieria Inversa Solución: uso de jets, no comprar patente, registrar la propia
Actividades actuales Actividades actuales
Modelamiento Creando piel artificial (grupo Dr. Miguel Concha) Polimerización de la matriz Viscosidad modelada vía Green-Kubo
Hundimiento de las células modelado vía Empuje + Stokes
Métodos Numéricos Proyecto en fase de definición 300 PCs en red Con Jefe Radioterapia Dr. Andres Córdova
Análisis de Señales Analizando Info de radiación últimos 10 anos en Valdivia (Ch. Loevengreen) Objetivo largo plazo Participar en simulaciones cambio climático Otro frente con el CECS (mediano plazo) Análisis numérico de Lagrangianos
Análisis de Señales Retirando nuestro “filtro azul”