Análisis y diseño de un molino de bolas de 3.2 TN de 25 HP para reducción de tamaño de 75 a 100 micras

Para diseñar un molino de bolas que trabaje continuamente de manera satisfactoria, se requiere ser analizado por deformación y esfuerzos, en el que, se determinan los valores de mayor magnitud, localización y dirección de lo que se denomina esfuerzos y deformaciones principales. Se analiza el comportamiento de los esfuerzos en cada uno de los componentes a diseñar a través de la teoría de fallas de la energía de la distorsión, esfuerzos de trabajo para comportamiento elástico. Para evaluar los resultados de comportamiento mecánico en estas componentes del molino, se consideran propuestas de material y de geometría de las diferentes partes que lo componen, y desarrollando un programa de análisis y diseño a través de Excel se determina el análisis de esfuerzos en los puntos críticos de las posibles áreas a la falla, la geometría más apropiada para cada una de las componentes, los materiales a utilizar y los factores de seguridad que permiten establecer el trabajo satisfactorio década una de ellas. Además de realizar la selección de las componentes y estimar una cotización de la máquina.

Análisis teórico del contacto plasma-superficie y sus aplicaciones industriales

Actualmente, la física de plasmas constituye una parte importante de la investigación en física que está siendo desarrollada. Su campo de aplicación varía desde el estudio de plasmas interestelares y cósmicos, como las estrellas, las nebulosas, el medio intergaláctico, etc.; hasta aplicaciones más terrenales como la producción de microchips o los dispositivos de iluminación. Resulta particularmente interesante el estudio del contacto de una superficie metálica con un plasma. Siendo la razón que, la dinámica de la interfase formada entre un plasma imperturbado y una superficie metálica, resulta de gran importancia cuando se trata de estudiar problemas como: la implantación iónica en una oblea de silicio, el grabado por medio de plasmas, la carga de una aeronave cuando atraviesa la ionosfera y la diagnosis de plasmas mediante sondas de Langmuir. El uso de las sondas de Langmuir está extendido a través de multitud de aplicaciones tecnológicas e industriales como método de diagnosis de plasmas. Algunas de estas aplicaciones han sido mencionadas justo en el párrafo anterior. Es más, su uso también es muy popular en la investigación en física de plasmas, por ser una de las pocas técnicas de diagnosis que proporciona información local sobre el plasma. El equipamiento donde es habitualmente implementado varía desde plasmas de laboratorio de baja temperatura hasta plasmas de fusión en dispositivos como tokamaks o stellerators. La geometría más popular de este tipo de sondas es cilíndrica, y la principal magnitud que se usa para diagnosticar el plasma es la corriente recogida por la sonda cuando se encuentra polarizada a un cierto potencial. Existe un interes especial en diagnosticar por medio de la medida de la corriente iónica recogida por la sonda, puesto que produce una perturbación muy pequeña del plasma en comparación con el uso de la corriente electrónica. Dada esta popularidad, no es de extrañar que grandes esfuerzos se hayan realizado en la consecución de un modelo teórico que explique el comportamiento de una sonda de Langmuir inmersa en un plasma. Hay que remontarse a la primera mitad del siglo XX para encontrar las primeras teorías que permiten diagnosticar parámetros del plasma mediante la medida de la corriente iónica recogida por la sonda de Langmuir. Desde entonces, las mejoras en estos modelos y el desarrollo de otros nuevos ha sido una constante en la investigación en física de plasmas. No obstante, todavía no está claro como los iones se aproximan a la superficie de la sonda. Las dos principales, a la par que opuestas, aproximaciones al problema que están ampliamente aceptadas son: la radial y la orbital; siendo el problema que ambas predicen diferentes valores para la corriente iónica. Los experimentos han arrojado resultados de acuerdo con ambas teorías, la radial y la orbital; y lo que es más importante, una transición entre ambos ha sido recientemente observada. La mayoría de los logros conseguidos a la hora de comprender como los iones caen desde el plasma hacia la superficie de la sonda, han sido llevados a cabo en el campo de la dinámica de fluidos o la teoría cinética. Por otra parte, este problema puede ser abordado mediante el uso de simulaciones de partículas. La principal ventaja de las simulaciones de partículas sobre los modelos de fluidos o cinéticos es que proporcionan mucha más información sobre los detalles microscópicos del movimiento de las partículas, además es relativamente fácil introducir interacciones complejas entre las partículas. No obstante, estas ventajas no se obtienen gratuitamente, ya que las simulaciones de partículas requieren grandísimos recursos. Por esta razón, es prácticamente obligatorio el uso de técnicas de procesamiento paralelo en este tipo de simulaciones. El vacío en el conocimiento de las sondas de Langmuir, es el que motiva nuestro trabajo. Nuestra aproximación, y el principal objetivo de este trabajo, ha sido desarrollar una simulación de partículas que nos permita estudiar el problema de una sonda de Langmuir inmersa en un plasma y que está negativamente polarizada con respecto a éste. Dicha simulación nos permitiría estudiar el comportamiento de los iones en los alrededores de una sonda cilíndrica de Langmuir, así como arrojar luz sobre la transición entre las teorías radiales y orbitales que ha sido observada experimentalmente. Justo después de esta sección introductoria, el resto de la tesis está dividido en tres partes tal y como sigue: La primera parte está dedicada a establecer los fundamentos teóricos de las sondas de Langmuir. En primer lugar, se realiza una introducción general al problema y al uso de sondas de Langmuir como método de diagnosis de plasmas. A continuación, se incluye una extensiva revisión bibliográfica sobre las diferentes teorías que proporcionan la corriente iónica recogida por una sonda. La segunda parte está dedicada a explicar los detalles de las simulaciones de partículas que han sido desarrolladas a lo largo de nuestra investigación, así como los resultados obtenidos con las mismas. Esta parte incluye una introducción sobre la teoría que subyace el tipo de simulaciones de partículas y las técnicas de paralelización que han sido usadas en nuestros códigos. El resto de esta parte está dividido en dos capítulos, cada uno de los cuales se ocupa de una de las geometrías consideradas en nuestras simulaciones (plana y cilíndrica). En esta parte discutimos también los descubrimientos realizados relativos a la transición entre el comportamiento radial y orbital de los iones en los alrededores de una sonda cilíndrica de Langmuir. Finalmente, en la tercera parte de la tesis se presenta un resumen del trabajo realizado. En este resumen, se enumeran brevemente los resultados de nuestra investigación y se han incluido algunas conclusiones. Después de esto, se enumeran una serie de perspectivas futuras y extensiones para los códigos desarrollados.

La topología de Zariski sobre anillos conmutativos

En el presente trabajo se plantea la relación entre el Álgebra Conmutativa y la Topología, desarrollando una topología particular sobre el conjunto de todos los ideales primos de un anillo conmutativo cualquiera. Y haciendo un estudio del espectro primo del anillo. Para ello hacemos uso tanto de las nociones de Álgebra como las de Topología. Luego se estudia el subespacio maximal del espectro primo para ver la relación que hay entre un espacio topológico compacto Hausdorff y el subespacio maximal del anillo de todas las funciones continuas reales sobre dicho espacio.

Conjuntos numéricos y aritmética

Conjuntos numéricos y aritmética, plantea, de manera descriptiva, un recorrido por los diferentes conjuntos numéricos. La pretensión inicialmente, ha sido partir del planteamiento y definición del conjunto numérico más elemental como lo es el conjunto de los números naturales, hasta llegar a su ampliación, por necesidades de cálculo y solución de operaciones, al conjunto de los números complejos. Por esta vía se transita, entonces, pasando por el conjunto de los números enteros, racionales, irracionales y reales, sin abordar, en ningún momento, estos conjuntos con enfoques o análisis axiomáticos. La colección Lecciones de matemáticas, iniciativa del Departamento de Ciencias Básicas de la Universidad de Medellín y del grupo de investigación SUMMA, incluye en cada número la exposición detallada de un tema matemático, tratado con mayor profundidad que en un curso regular. Las temáticas incluyen: álgebra, trigonometría, cálculo, estadística y probabilidades, álgebra lineal, métodos lineales y numéricos, historia de las matemáticas, geometría, matemáticas puras y aplicadas, ecuaciones diferenciales y empleo de software para la enseñanza de las matemáticas. Todas las carátulas de la colección vienen ilustradas, a manera de identificación, con diseños de la geometría fractal cuya fuente u origen se encuentra referenciada en las páginas interiores de los textos.

Enseñanza de la geometría en séptimo Año con el programa The Geometer’s Sketchpad

El programa vigente de matemática del Tercer Ciclo del Ministerio de Educación Pública contiene una declaratoria de los fines que se pretende alcanzar con el mismo. Tales fines tienen pertinencia desde el punto de vista de las tendencias actuales de la enseñanza de la matemática. Mi experiencia profesional adquirida durante el ejercicio de la docencia en el campo de la matemática por más de veinte años me permitió detectar un problema que merece atención: la existencia de una brecha importante entre lo pretendido por el programa oficial de matemática de la educación secundaria y lo realmente desarrollado en el aula. Contribuir a cerrar esa brecha fue la intención principal del proyecto de investigación, trabajando particularmente en el área de geometría de séptimo año, utilizando un programa computacional cuyas características son potencialmente prometedoras para lograrlo: The Geometer’s Sketchpad (El Geometra).

Geometría de fronteras inter-cristalinas: un modelo alternativo

Se propone un modelo de nucleación y crecimiento de granos y esferulitas durante la solidificación.

Evaluación de la enseñanza de la Geometría utilizando un software asistente de Geometría

El trabajo evalúa desde una perspectiva constructivista el proceso de enseñanza de la asignatura Geometría I -utilizando el software Cabri Géométre II- desarrollado con docentes en formación de la especialidad de matemática de la Universidad Pedagógica, Instituto Pedagógico de Barquisimeto (Venezuela). Se diseñaron instrumentos para recabar información sobre los siguientes aspectos: estrategias instruccionales utilizadas en el aula de clase y en el laboratorio de computación, diseño de la planificación del curso, y uso de procedimientos e instrumentos de evaluación. Analizada la información correspondiente, se llegó a concluir que, respecto a las estrategias utilizadas en el proceso de instrucción, se manifiesta el uso apropiado de algunas de ellas, como la formulación de preguntas insertadas y el procesamiento de respuestas. También se infieren deficiencias en la formulación de objetivos e insuficiencias en propuestas de descubrimientos. En la planificación se detectaron imperfecciones, al no ser dirigida a la construcción de conocimientos conceptuales y procedimentales que promuevan el aprendizaje significativo de los contenidos tratados. Con relación a las estrategias evaluadoras, se constata el buen uso de las técnicas y tipos de evaluación.

Definición y análisis de una solución de seguridad en entornos D2D oportunistas multioperador

Este estudio tiene como objetivo definir y analizar una solución de seguridad en entornos D2D oportunistas multioperador. En primer lugar, se analizan los aspectos de la topología de red a securizar y se define la solución de seguridad que se ajusta a esa topología. A continuación, se identifican los parámetros más significativos para medir el rendimiento de dicha solución y se define un plan de pruebas y un escenario tanto en entorno simulado como en entorno real. Posteriormente se realizan las medidas en ambos entornos, y por último se analizan los resultados obtenidos para determinar la eficiencia la solución de seguridad.

El geoespacio como recurso didáctico en la enseñanza de la geometría

Se proponen actividades utilizando el geoespacio, el cual es un material que el alumno manipulará para aprender en forma práctica, y así se consolidará el aprendizaje de las matemáticas, en especial de la geometría. Por medio de dibujos en isométrico se hará la representación plana de los sólidos que se formen en el geoespacio. Pescarini y Puig Adam han presentado una modificación del geoplano para hacer posible el estudio del espacio de tres dimensiones; lo han llamado geoespacio y sus posibilidades son sensiblemente menores. Consta de tres paredes de tela metálica fina formando un triedro. Con trozos de alambre se materializan las figuras del espacio, particularmente las poliédricas. En este trabajo se presenta al geoespacio como una estructura cúbica que lleva un sistema de argollas dispuestas en las aristas, donde podrán colocarse ligas de colores para formar sólidos y presentar diversas situaciones didácticas.

Geometría del espacio

Este texto está dirigido a estudiantes de los últimos años de bachillerato y primeros semestres universitarios; posee un gran número de figuras diseñadas con tramas que permiten la visualización de sus elementos y las relaciones inter e intrafigurales. Los ejercicios propuestos evalúan las competencias pragmática, contrastativa, argumentativa, creativa e interpretativa de enunciados y modelos.

Estrategia didáctica para la resolución de problemas de la asignatura geometría descriptiva

En el presente trabajo, se brindan los resultados de una investigación desarrollada por la autora en la facultad de Ingeniería Mecánica de la CUJAE, enmarcada dentro de la tendencia la enseñanza de la resolución de problemas, en la cual se sistematizaron y generalizaron los resultados de las investigaciones realizadas en nuestro centro, acerca del proceso de enseñanza aprendizaje de esta asignatura. Durante el proceso investigativo, se construyeron las posiciones teóricas y se obtuvieron los principales resultados teóricos que fueron introduciéndose para precisar las acciones didácticas que se requerían en la práctica.

Curvas clásicas. Enfoque geométrico, cartesiano y matemático

La colección de textos Lecciones de Matemáticas, iniciativa del Departamento de Ciencias Básicas de la Universidad de Medellín y su grupo de investigación SUMMA, incluye en cada número la exposición detallada de un tema matemático en particular, tratado con el rigor que muchas veces no es posible lograr en un curso regular de la disciplina. Las temáticas incluyen diferentes áreas del saber matemático como: álgebra, trigonometría, cálculo, estadística y probabilidades, álgebra lineal, métodos lineales y numéricos, historia de las matemáticas, geometría, matemáticas puras y aplicadas, ecuaciones diferenciales y empleo de softwares matemáticos. Todas las carátulas de la colección vienen ilustradas, a manera de identificación, con diseño de la geometría fractal, cuya fuente y origen se encuentra referenciada en las páginas interiores de los textos. Este número tiene por objeto mostrar, con claridad y en forma simple, temas de geometría que probablemente no han sido bien estudiados en los cursos normales de matemáticas como geometría, cálculo y ecuaciones diferenciales, entre otros, y que hacen referencia a las secciones cónicas y las curvas clásicas en general.

Una primera lección de Geometría algebraica

En este artículo se explica cómo aparece la Geometría Algebraica, partiendo del estudio de los conjuntos de soluciones de sistemas algebraicos

Exploración, visualización y demostración: la enseñanza de las matemáticas con el geómetra

La enseñanza de las matemáticas apoyada en el uso de software de geometría dinámica como El Geómetra (The Geometer’s Sketchpad) puede hacerse mucho más significativa y fomentar de manera mucho más eficiente un pensamiento reflexivo y un razonamiento deductivo en nuestros alumnos, no importa el grado en que se encuentren. Ahora bien, con la versión 4.0 de Sketchpad es posible enseñar de una manera más amable no sólo la geometría, sino cualquier rama de las matemáticas, desde la aritmética hasta el cálculo, pasando por el álgebra y la geometría analítica. En este artículo se verán algunas actividades con Sketchpad cuya intención es ilustrar el uso de la exploración, visualización y la demostración para desarrollar el entendimiento matemático y el razonamiento reflexivo en nuestros alumnos.

Elaboración de una guía y material didáctico de la circunferencia y parábola para el laboratorio de matemáticas y física de la Universidad de Cuenca

El presente trabajo de investigación se encuentra definido alrededor de la necesidad de utilizar recursos didácticos para facilitar la comprensión de la asignatura de Geometría Analítica en los temas de la Circunferencia y la Parábola como un medio para relacionar la teoría con la práctica de ésta asignatura, con los estudiantes de los primeros ciclos de la Carrera de Matemáticas y Física de la Universidad de Cuenca. En el capítulo uno se analiza diversos temas concernientes a algunos aspectos generales dentro de la educación, así como algunas corrientes pedagógicas que están presentes en la actualidad, también se aborda a la didáctica en general y a la didáctica de las matemáticas, la importancia de la implementación de recursos didácticos como la implementación de una guía con su correspondiente material concreto para trabajar los contenidos de esta asignatura. El capítulo dos comprende la parte diagnóstica, en el cual se demuestra mediante la aplicación de una encuesta y su respectivo análisis, que existen dificultades en la comprensión de los contenidos de la Geometría Analítica en los temas de la circunferencia y la parábola. Una alternativa para facilitar el proceso de enseñanza-aprendizaje es la elaboración de una guía con su respectivo material concreto. Por último en el capítulo tres se presenta la propuesta que consta de dos partes:la guía y el material didáctico como recursos auxiliares que se han creado para los temas de la circunferencia y la parábola. La guía didáctica está formada por diez prácticas que tienen el perfil de prácticas de laboratorio presentadas de una manera secuencial que indican la utilización correcta de los materiales en cada uno de los temas propuestos.