Scielo RSS <![CDATA[Revista mexicana de física E]]> http://www.scielo.org.mx/rss.php?pid=1870-354220150001&lang=pt vol. 61 num. 1 lang. pt <![CDATA[SciELO Logo]]> http://www.scielo.org.mx/img/en/fbpelogp.gif http://www.scielo.org.mx <![CDATA[<b>Diseño de práctica de laboratorio para uso de la creatividad</b>: <b>Canal de olas</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422015000100001&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt El trabajo describe las experiencias docentes de maestros del laboratorio de Física II, en la Facultad de Ciencias Marinas, donde se propone una práctica de laboratorio, en la cual el estudiante debe crear una adaptación que se ajuste a un instrumento de medición, para poder medir el nivel del agua en un canal de oleaje. Para ello sólo deberá usar como sensor un ratón computacional (RC). Los estudiantes sólo tienen acceso a parte del código computacional que permite la lectura de los pixeles que se ha movido el RC, con ello, y con su creatividad deberán construir una adaptación que permita medir directamente el movimiento de la superficie del agua y así poder medir el paso de las olas en el canal. Es importante señalar que en la carrera de Oceanólogo no llevan materias de electrónica, así que los estudiantes no tienen manera de construir una tarjeta de adquisición de datos. La práctica cubre varios factores didácticos, primero les permite a los estudiantes construir su propia adaptación que servirá para medir directamente un fenómeno y lo pueda registrar en la computadora, segundo, usan el concepto de re-uso de tecnología para obtener un beneficio, y por último, los anima a proponer otros usos del RC en la medición de parámetros físicos.<hr/>This paper describes the experiences of teachers teaching Physics II Laboratory, at the School of Marine Sciences of the UABC, in which the student modifies a device in order to measure the water level in a wave tank. The students are only allowed to use a computer mouse as a sensor. The students have access to a piece of MATLAB code that reads the number of pixels that the mouse has been moved. Using that code and their creativity, the students must modify the mouse to obtain a device that directly measures the movement of the water surface and, in doing so, registers the characteristics of the water waves in the tank. It is important to note that the oceanography program does not include courses in electronics, so students cannot build a data acquisition card. This experiment covers various educational factors allowing students to adapt a device in order to construct their own gauge to directly measure a phenomenon and to record digitally, encouraging the reuse of technology for profit and the innovation of alternative uses for the mouse in the measurement of physical variables. <![CDATA[<b>Obtención y solución a la ecuación de movimiento de un cohete, actuando sobre él las fuerzas externas del campo gravitacional constante y el rozamiento del aire proporcional a la velocidad</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422015000100002&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Estudiaremos los sistemas de masa variable para el caso particular del problema del cohete, donde se pretende encontrar la ecuación que rige su movimiento y posteriormente resolverla bajo las condiciones del campo gravitacional homogéneo y la resistencia del aire, para poder conocer las cantidades físicas como lo son la velocidad y la posición en todo momento. Además de encontrar la solución del cohete para el caso en el que sólo actúa la fuerza gravitacional sobre él pudiendo observar la diferencia entre ambas soluciones. La solución encontrada en este trabajo para este problema no se encuentra en la bibliografía, de manera que este trabajo pretende deslumbrar la solución del enigmático problema del cohete.<hr/>In this work will be studied the variable mass system for the particular case of rocket problem, with intend obtain the equation that govern its movement and solve after under homogeneous gravitational field conditions and air resistance, know to allow the physics quantities, like velocity and position in all time. Furthermore get the rocket solution for the case that only acts the gravitational force on it, that allows to observe the difference between both solution. The found solution in this paper for this problem doesn't appear in the literature, such that this work purport dazzle the enigmatic solution of rocket problem. <![CDATA[<b>Obteniendo los coeficientes de restitución y arrastre en un solo experimento</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422015000100003&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En el presente trabajo se muestra una forma sencilla y novedosa de obtener el coeficiente de restitución correspondiente al choque entre una pelota y el piso, en la cual se obtiene, además, el coeficiente de arrastre característico de una superficie esférica.<hr/>In this paper is shown a simple and novel way of finding the coefficient of restitution for the collision between a ball and the floor, where also the drag coefficient of a spherical shape is obtained. <![CDATA[<b>Validating quantum storage and state transference based on spin systems through elimination of exchange degeneracy</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422015000100004&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt A quantum storage and state transference machine based on spin systems is considered. The process described cannot be regarded a a quantum teleportation because it does not involve any measurement. In previous work on quantum storage and state transference based on spin systems, exchange degeneracy was not taken into account and this is important because the initial and final states can become indistinguishable from each other and so the state transference may loose its meaning. It is shown that such a failure can be corrected by symmetrization. We conclude that in a consistent state transference and storage process, the parity of the initial state is not necessarily conserved. <![CDATA[<b>Packing of monosized spheres in a cylindrical container</b>: <b>models and approaches</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422015000100005&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Packing of monosized spheres in a cylindrical container of a fixed diameter is a frequently discussed subject in recent studies. It is motivated by the high applicability of these models, particularly by the advances in nanomaterial science and engineering, associated with the development of hierarchically ordered matters of specific structures and properties. Their features strongly depend on the arrangement and density of the filling atoms in the channels of a nanostructured porous matrix. A special interest is devoted to a dense random packing, which by its nature is not totally random when the spheres do not overlap. In this paper, related models of packing are classified basing on the space filling method, and the densities reached theoretically as well as experimentally for those classes are given. The effects produced by some parameters on the packing density and the main properties are analyzed. The experimental techniques and computer modeling approaches are summarized.<hr/>El empaquetamiento de esferas del mismo tamaño en un contenedor cilíndrico de diámetro fijo es un tema que se discute frecuentemente en investigaciones recientes. Eso es motivado por la alta aplicabilidad de dichos modelos, debido a los avances en la ciencia e ingeniería de nanomateriales y el desarrollo de materiales jerárquicamente ordenados con estructuras y propiedades específicas. Sus características dependen estrictamente del arreglo y densidad de los átomos en canales de una matriz porosa nanoestructurada. Un interés especial está enfocado en un empaquetamiento aleatorio denso, el cual por su naturaleza no es totalmente aleatorio cuando las esferas no se traslapan. En este artículo, los modelos relacionados con el empaquetamiento son clasificados basándose en el método de llenado del espacio, y las densidades alcanzadas tanto teóricamente como experimentalmente para estas clases son dadas. Los efectos producidos por algunos parámetros en la densidad y las propiedades del empaquetamiento son analizados. Son resumidas las técnicas experimentales y los alcances del modelado por computadora. <![CDATA[<b>Understanding the arithmetic of color</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422015000100006&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt In this work we propose to introduce Arithmetic for the Mixture of Colors, which can be defined from dividing the electromagnetic spectrum of white light in three thirds, and by associating each of them to an algebraic expression of the three primary additive and subtractive colors. Then, we will give the rules for adding or subtracting to predict the new mixture of resultant colors. <![CDATA[<b>Velocidad de evaporación del agua</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422015000100007&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt De entre los fenómenos o transformaciones que el agua sufre en su ciclo natural, sin duda alguna, uno muy importante es el de evaporación. Para estar consciente de su importancia y poder contribuir en las actividades que se deben hacer para asegurar la disponibilidad de tan vital líquido, es necesario cuantificar el fenómeno cuando se produce a temperatura ambiente. En este trabajo se describe un experimento sencillo en el cual se determina la rapidez con que este feóomeno ocurre. El experimento es apropiado para ser realizado, en el laboratorio de física general, por alumnos de primer año de carreras de ciencias básicas o de ingenierías.<hr/>Among the phenomena or transformations that happen in the natural water cycle, undoubtedly one of them is evaporation. In order to get conscience of its importance, and to be able to contribute in the human activities to ensure the availability of freshwater, it is necessary to quantify the phenomenon when it happens at room temperature. In this paper a simple experiment is presented in which the speed of evaporation is determined. The experiment is proper to perform, in the general physics laboratory, by students of the first year in careers of basic sciences or engineering. <![CDATA[<b>Modelando un punto cuántico</b>: <b>una aproximación pedagógica</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422015000100008&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt Determinamos el comportamiento energético de un electrón en el interior de un punto cuántico. El punto cuántico se modela usando un pozo de potencial infinito y un oscilador armónico bidimensional y se soluciona a través del formalismo de segunda cuantización. Este sistema tiene una alta relevancia por sus potenciales aplicaciones en la construcción de dispositivos para el procesamiento cuántico de información. Esta descripción presenta las aplicaciones de problemas clásicos de la mecánica cuántica en el diseño y construcción de dispositivos opto-electrónicos y puede ser empleada en los cursos de física aplicada a nivel de licenciatura o posgrado.<hr/>We determine the energy performance of an electron inside a quantum dot. The quantum dot is modeled using a infinite potential well and a two-dimensional harmonic oscillator and solved through the formalism of second quantization. This system has a high relevance for their potential applications in the construction of devices for quantum information processing. This description presents the applications of classical problems of quantum mechanics in the design and construction of opto-electronics devices and can be used in applied physics courses at undergraduate or postgraduate level. <![CDATA[<b>Simetría y Degeneración</b>: <b>partícula atrapada en una caja cúbica con paredes impenetrables</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422015000100009&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt La importancia de la simetría es ampliamente reconocida tanto en el campo de la física como en el de la química. En particular se sabe que en el dominio de sistemas lineales, la degeneración de los sistemas está estrechamente relacionada con la simetría; la degeneración de un estado estacionario corresponde a la dimensión de una de las representaciones irreducibles del grupo de simetría. La importancia de identificar el grupo de simetría es por lo tanto fundamental para el etiquetado de los estados propios del sistema. En ocasiones el espectro presenta degeneración accidental sistemática, hecho que indica que el grupo de simetría supuesto es en realidad un subgrupo. Esta situación se presenta, por ejemplo, en el átomo de hidrógeno no relativista, pero también en el caso de una partícula atrapada en una caja cúbica con paredes infinitas. En esta contribución se presenta un procedimiento que permite identificar el grupo de simetría que explica la degeneración del sistema de una partícula en una caja. Siguiendo dicho procedimiento se presentan ejemplos para ilustrar los conceptos involucrados, así como las consecuencias de identificar erróneamente el grupo de simetría para el cálculo de las reglas de selección.<hr/>In physics as well as in chemistry the importance of symmetry is widely acknowledged. It is of common knowledge that the systems' degeneracy, in the domain of linear physical systems, is tightly related with symmetry. The stationary state degeneracy should correspond with the dimension of the symmetry group irreducible representations (irreps) associated. Therefore identifying the symmetry group is essential for labeling the energy levels. Sometimes the spectrum presents systematic accidental degeneracy, which means that the supposed symmetry group is actually a subgroup. This is the case for a particle in a cubic box, with impenetrable walls. This article presents the procedure that allows the identification of the new symmetry group that explains the degeneracy. Furthermore examples to illustrate the concepts are presented as well as the consequences implied in the selection rules. <![CDATA[<b>Euler y los absolutos</b>]]> http://www.scielo.org.mx/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S1870-35422015000100010&lng=pt&nrm=iso&tlng=pt En este trabajo se discuten los planteamientos hechos por Leonhard Euler (1707-1783) a favor de los conceptos absolutos de espacio, tiempo y movimiento, en contraposición a sus contrapartidas relacionales. Con esta finalidad se analiza lo dicho por Euler con respecto a estos temas en cuatro de sus obras: la Medianica Sive Motus Scientia Analytice (1737), las Reflexions sur l'espace et le temps (1748), las Lettres a una princesse d'Allemagne sur divers sujets de physique & de philosophie (escritas entre 1760 y 1762) y la Theoria Motus Corporum Solidorum Seu Rigidorum (1765).<hr/>This work seeks to discuss the arguments posed by Leonhard Euler (1707-1783) in favour of considering space, time and movement as absolute concepts as opposed to relational ones. To this end, points made by Euler concerning this topic are analyzed in four of his works: Mechanica Sive Motus Scientia Analytice (1737), Reflexions sur l'espace et le temps (1748), Lettres a una princesse d'Allemagne sur divers sujets de physique & de philosophie (written between 1760 and 1762), and Theoria Motus Corporum Solidorum Seu Rigidorum (1765).