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Museo Big Bang de Lota

Interacción básica entre cargas: Los cuerpos con cargas opuestas se atraen y se repelen en caso contrario. La expresión de esta fuerza de interacción fue obtenida por Coulomb, quien enuncia: "La fuerza ejercida entre cargas puntuales, en reposo y en el vacio, tiene la dirección de la linea que las une. El sentido de la fuerza, es tal que ésta es atractiva si las cargas tienen signos opuestos y repulsiva si las cargastienen el mismo signo. El módulo de la fuerza es proporcional al producto de las cargas y varía inversamente con el cuadrado de la separación entre ellas". Este enunciado está expresado en una relación matemática relacionada con las cargas positiva y negativa, energía potencial y fuerzas.

Propagación del calor: El calor no es otra cosa que la agitacion de las moléculas que componen un cuerpo, es la tranferencia de energía, no cualquier energía, sino energía en tránsito,de esta manera el calor se tranfiere con el movimiento y su traspaso de una molécula a otra, ya sea por convección, conducción o radiación. En este caso particular hablamos de conducción ya que las moléculas pertenecen a un sólido y se transfiere el calor por choques.

El roce: La fuerza de roce no es más ni menos que la fuerza que se opone al movimiento de los cuerpos.Esta fuerza se genera en la superficie de contacto entre dos cuerpos (mesa y cuaderno, pelota y pasto) y sucede cuando las imperfecciones de ambas coincidas o encajan.

Tenemos que saber que hay dos tipos de rozamiento:

1) Roce estático o fricción estática: ¿has tratado de empujar una caja muy pesada y sientes que no la puedes mover? Bueno, es el roce estático la famosa fuerza que no te deja mover la caja pues es la fuerza de oposición al inicio de cualquier movimiento de un objeto sobre otro (superficie). El objeto tiene que estar en reposo sobre una superficie horizontal para que se cumpla este roce.

2) Roce dinámico o fricción cinética: esta fuera ocurre cuando el cuerpo ya está en movimiento. Es el tedioso trabajo de, cuando ya lograste mover la caja, hacer que se siga moviendo, aún así esta fuerza de oposición es más débil lo cual es que cuando logramos hacer mover la caja seguir haciéndola moverse ya no se nos hace tan complicado. Este roce es igual al coeficiente de roce por la normal en todo instante.

En la imágen, existen dos tipos de superficie, una que es más ''rugosa'', y otra lisa, en la lisa se mueve más rápido el bloque porque la fuerza de roce es menor, ya que la oposición que muestra es más débil que en la rugosa.

Juego de palabras -- nos mecanizamos no pensamos.

Reflexion

La Reflexión:

es el cambio de dirección de un rayo o una onda que ocurre en la superficie de separación entre dos medios, de tal forma que regresa al medio inicial. Ejemplos comunes son la reflexión de la luz, el sonido y las ondas en el agua.

Herramientas de Excavación

Las mina de carbon de Lota,sustentó la contrucción de la central termoeléctrica que fue formada por Isidora Goyeneche de Cousiño y la mismísima ayuda de Thomas Alva Edison.
El carbón tiene muchos usos y el que se le dió mayor importancia ha sido como combustible para generar energía eléctrica y calor. De esta manera se complementó la mina con la producción de electricidad.
Durante la extracción del carbón,este tal y como sale de las minas, se debe lavar para eliminar las impurezas de azufre. Después se muele y tritura hasta pulverizarlo. Por último se procede a cribarlo y a clasificarlo, separando los distintos tipos de carbón (antracita, hulla, lignito ,turba ,hulla).
En las siguientes imágenes pueden observar estas grandes herramientas, que se encontraban en las afueras de la Mina al lado del escenario de la grabación de la película Subterra, la cual estuvo ambientada en el tema de los mineros, nos referimos, a los años dorados de Lota.

Museo Big-bang

Estatica:

La electrostática es la rama de la física que estudia los fenómenos eléctricos producidos por distribuciones de cargas estáticas, esto es, el campoelectroestatico de un cuerpo cargado.
Históricamente, la electrostática fue la rama del electromagnetismo que primero se desarrolló. Con la postulación de la ley de oulombfue descrita y utilizada en experimentos de laboratorios a partir del siglo XVII, y ya en la segunda mitad del siglo XIX las leyes Maxwell concluyeron definitivamente su estudio y explicación permitiendo demostrar cómo las leyes de la electrostática y las leyes que gobernaban los fenomenos magneticos pueden ser estudiados en el mismo marco teórico denominado electromagnetismo.

Un poco Sobre el Mineral Carbon...

El Carbon, es uno de los minerales de los que se encontraban en mayor cantidad bajo nuestros suelos marinos en nuestro país Chile.

La extraccion de este material, fue de gran importancia para nuestro país, ya que además de nosotros mismos darle un uso, lo exportabamos a otros países en los cuales requerian el uso de este material.

Este mineral tenia una gran importancia, ya que se podia utilicar por su gran capacidad de guardar y producir calor al mantenerlo encendido, tambien se pueden tallar elementos artísticos en el, dentro de otros usos.

El Carbon en sí, es un mineral frágil en todo sentido; ya que su extraccion de los suelos debe ser precavida, y el uso de este también ya que por ejemplo al quemarlo, produce sierta cantidad elevada de monoxido de carbono, por otra parte , el azufre y el nitrógeno del carbón forman óxidos durante la combustión que pueden contribuir a la formación de lluvia ácida.

Ahora, podrás observar algunas propiedades del carbón, en las cuales nos detendremos solo en las que tengan relación con temáticas ya antes mencionadas en la página.

Prop. Mecánicas:

*Abrasividad

*Dureza

*Resistencia Mecánica
*Cohesión
*Friabilidad
*Fragilidad
*Triturabilidad

Prop. Térmicas:

*Conductibilidad Térmica -> Existe transferencia de calor sin movimiento de materia.
*Calor específico ->Cantidad de calor necesario para elevar la temperatura de 1gr. de una sustancia en un grado
*Dilatación -> es el cambio de longitud, volumen o alguna otra dimensión métrica, que sufrirá un cuerpo físico como consecuencia del cambio de temperatura al cual se ve sometida por cualquier medio.

Prop. electricas:
*Conductividad Eléctrica -> Esta propiedad depende de la presión, de la temperatura y del contenido en agua del carbón. El carbón es considerado en términos generales como un semiconductor.

*Constante dieléctrica -> Esto está relacionado con la polarización de los electrones π que existen en los anillos bencénicos de la estructura del carbón. Está esta propiedad muy relacionada con el contenido en agua del carbón y varía con el rango del carbón.

Prop. Fisicas:

*Densidad y peso específico ->medida de cuánta masa hay contenida en una unidad de volumen, La del carbon se puede medir en: Densidad a granel o en masa, Densidad de carga o estiba, Peso específico aparente, Peso específico verdadero, Peso específico unitario.

*Contenido en agua -> El carbón contiene agua tanto por su proceso de formación en origen como por las transformaciones sufridas

Los Lugares en la mina, que observamos y pudimos ver que se extraía este mineral, era en las profundidades del mar ( 100 mts. aprox).

A medidas que uno hace el recorrido, puede ir aprenciando al lado en las paredes superficiales, que el mineral se encuentra intacto y que la extracción de este debe ser con total cuidado, por las precausiones de que no se rompa al picotearlo para estraer un trozo desde la pared.

Imágenes

Lámparas mencionadas anteriormente que eran utilizadas en la mina de Lota.


Taladro











Cascos y baterías para la mina.

Funcionamiento de la Mina en relación a la Física

Con respecto a los tipos de carbón que se extraen de la mina y que dependerán del uso que se le dará, y la implementacion de este, es decir, el procedimiento que se lleva a cabo con el podemos distinguir que la presión y el calor adicionales pueden transformar el carbón en grafito, que es prácticamente carbono puro.De esta manera, el calor y presión influyen en el carbón.

El calor: Ciertos productos de la combustión del carbón pueden tener efectos perjudiciales sobre el medio ambiente. Al quemar carbón se produce dióxido de carbono entre otros compuestos. Muchos científicos creen que, debido al uso extendido del carbón y otros combustibles fósiles (como el petróleo), la cantidad de dióxido de carbono en la atmósfera terrestre podría aumentar hasta el punto de provocar cambios en el clima de la Tierra. Por otra parte, el azufre y el nitrógeno del carbón forman óxidos durante la combustión que pueden contribuir a la formación de lluvia ácida.

En las excavasiones del Carbón, se utiliza un método que consiste en comunicar entre sí estos pozos para que los gases que emana el carbón salgan al exterior y no se produzcan explosiones, mediante un sistema de ventilación que lleva aire fresco a los mineros y evita la acumulación de gases peligrosos. Hay una teoría que explica que el carbón se forma con emanaciones continuas de gas metano en las profundidades de la tierra, esto explica la salida de este gas.

Para evitar que la mina se hunda se le pone pilares en cada capa y cuando ya se ha terminado se provoca el derrumbe.

Para transportar el material se hace por medio de vagonetas en las instalaciones y si la explotación minera está más modernizada se hace por medio de cintas transportadoras y elevadores.

El carbón siempre sale con materiales que dificultan su utilización y disminuye su calidad con respecto al poder calorífico del mismo. Para limpiarlo se utilizan medios físicas como la trituración y el lavado.

Materiales, instrumentos de medición y avances en la Mina de Lota:



El winche, también conocido como malacate, cabestrante o cabrestante, se compone de un motor eléctrico (1) conectado a la batería del vehículo.
Este equipo permite sacar el vehículo de lugares en donde seria imposible que saliera por sus propios medios. Tambien se puede usar para sacar arboles u objetos que obstruyen el camino. Los mineros lo utilizaban para el transporte del material pesado, como grandes baldes de carbón en frentes mecanizados.



La bomba de extracción: eléctrica, manual y neumática. Esta bomba tiene como fin la extraccion del agua en las minas, para asi despejar el terreno y picar las piedras y sacar carbón.








Máscaras antigas: dispositivo de uso individual, que se ajusta a la cabeza para proteger de vapores y gases venenosos. Estas máscaras protegían de gases, en este caso, del gas grisú que es un gas que produce explosiones dentro de la mina, y del gas metano, tóxico para el humano, lo usan como protección.







Teléfono: contaban con una central telefónica ya que dentro de la mina al ser tan grande, existía la necesidad de comunicarse, es por eso que era esencial la presencia de esta red de teléfonos.










Metanómetro: Instrumento para medir la emisión del gas metano (CH4).
A traves de este instrumento de medicion los minero se aseguraban si en el aire existia presencia de este gas tóxico, y les prevenia la cantidad de gasm para que así complementen las máscaras antigas, y si existía mucha cantidad de este gas, los mineros al observar este instrumento se percataban al instante.




Quisiera destacar la presencia de lámparas con las que alumbraban los oscuros túneles de las galerías de la mina, estas lámparas fueron importantísimas ya que fueron un medio con el que se facilitó en cierta medida el trabajo del minero, se les hacía más fácil, junto también con la ayuda de la picota y la pala, con la que extraían el carbón en forma de piedra. Más adelante se crean los taladros, por así decirse, que era un instrumento más moderno, y era más fácil retirar el carbón, y no incluia tanto desgaste físico en comparación con la picota y la pala.


La siguiente imágen muestra el panel cargador de la baterías de las lámparas.

Estas son las baterías de las lámparas presentes en los cascos.














Además de las lámparas, durante el recorrido de nuestra propia experiencia en la Mina Chiflón del Diablo,única del mundo que está bajo el mar, ventilada naturalmente y que está abierta al público(público como nosotros). Para desplazarse, bajar por la mina habían ascensores, estos eran usados de manera muy inteligente, les permitía bajar o subir dentro de la mina, y era una forma de movilizacion a diferentes alturas, era una entrada más ''fácil'' al corazón de la mina, porque la otra entrada presenta una gran pendiente.

Lota.. un lugar con física?

Lota, es una de las ciudades más pobres de Chile, no obstante es un patrimonio nacional, ya que presenta principales atractivos turísticos como son las minas de carbón, Playa Blanca, el Parque de Lota, el museo histórico de Lota, el museo interactivo de Ciencia y tecnología Big Bang y la Central Hidroeléctrica Chivilingo de Lota. No obstante en esto lugares a pesar de ser lugares de visita turistica, presentan mucha tecnología, avances que significan cambios para la vida de los ciudadanos.

Con respecto a la Mina de Lota, algunos avances cientificos son: