Algunas variables climáticas y conservación de postales

[Bioclimática]
Por: Pilar Cristina Barrera Silva


En estos días Jacinto, el joven estudiante de arquitectura me contactó y me comentó:
-Mi profe* de proyectos, nos propuso indagar acerca de los posibles deterioros en objetos producidos por variables climáticas. 
Jacinto continuó: – Mi profe es muy pilo**, él nos dice siempre en clase, que además de diseñar inmuebles óptimos para que los seres humanos gocemos de confort, debemos siempre respetar el planeta. 
Mi joven amigo Jacinto me preguntó, acerca de como podía desarrollar este trabajo, y recordé aquellas postales que tenía guardadas desde hace un buen tiempo, con las cuales había realizado un experimento casero para saber como incidían algunas variables climáticas en las mismas. 
Invité a Jacinto a mi biblioteca y le mostré las láminas, que en este momento están guardadas con todos los criterios de conservación preventiva. El chico quedó muy impactado al verlas. Le comenté en que había consistido la experiencia, no sin antes mencionarle que la observación se realizó en un tiempo de ocho meses. 
Le relaté a Jacinto: -La humedad, temperatura, contaminación, viento, radiación visible, ultravioleta y la correspondiente a infrarrojo (calor) en el espectro electromagnético, son algunas de las variables climáticas que   inciden de manera directa sobre los diferentes sistemas en nuestro planeta.
Continué con la charla: 
-En las imágenes vemos tres postales que coinciden en su diseño, interactuando en condiciones diferentes a cambios ambientales. La experiencia consistió en ubicarlas en diferentes lugares durante el tiempo mencionado en una vivienda ubicada en la ciudad de Bogotá, la cual presenta temperatura promedio de 13 grados Celsius, en un quinto piso.
-La primera postal (imagen uno), se mantuvo guardada en un libro de biblioteca en el estudio del apartamento en condiciones de microclima estable a temperatura ambiente (en recinto cerrado esta temperatura es aproximada a 18 grados Celsius).
-En esta imagen notamos que los diferentes colores se muestran nítidos, la postal prácticamente se ve en excelente estado.
-Se puede pensar que el microclima al cual se sometió esta primera imagen se mantiene muy estable, lo que implica que no se presentaron variaciones de radiación electromagnética, y no estuvo expuesta a vientos, pero si se presentan cambios de humedad y temperatura sobre la postal, ésta se ha tomado como punto de referencia para contrastar los cambios de las otras dos.
Jacinto me decía: -Es increíble cómo cambian los objetos por la interacción con el medio ambiente.
El chico no se cansaba de mirar y volver a mirar las láminas de manera simultánea.
Le comenté a Jacinto: – Se me ocurrió la idea con el fin de mostrar estos efectos a mis estudiantes de ingeniería.
Seguimos platicando y le dije:
-Mira Jacinto: La segunda postal (imagen dos), la coloqué detrás del vidrio de esta ventana, orientada hacia el este. Puedes notar la variación en el tono de cada uno de los colores. No obstante, el vidrio común protegió en buena medida a la lámina de la radiación ultravioleta generada por nuestra estrella más cercana el Sol.  Sin embargo, sí actuó sobre ésta la radiación electromagnética correspondiente al rango visible y el infrarrojo (calor).  No estuvo expuesta al clima exterior donde se presentan: vientos, humedad externa, lluvia, cambios drásticos temperatura y contaminación. Cabe resaltar que esta postal también estuvo en un microclima estable, por encontrarse dentro del inmueble, igual que la primera a una temperatura aproximada a 18 grados Celsius. Puedes ver cómo los colores de esta lámina presentan cambios no tan drásticos, lo que podemos atribuir a las condiciones de cierta estabilidad en las que se mantuvo.
Jacinto me preguntó acerca de cómo el vidrio común filtra la radiación ultravioleta, le comentaba que en otra oportunidad ahondaríamos sobre el tema, pues nuestra reunión no podía ser muy larga, ya que me urgía asistir a una reunión de trabajo.
Sin embargo Jacinto volvió a preguntar, acerca de la orientación de la ventana y la posible importancia en la experiencia. A lo que le respondí que este factor tiene incidencia de acuerdo a la dirección de la radiación electromagnética sobre nuestro planeta a medida que el tiempo transcurre. Le comentaba que este tema lo deben tratar en sus estudios universitarios en el momento de diseñar un inmueble, claro de acuerdo al uso para el cual se planea.
Notaba a mi joven interlocutor cada vez mas interesado en el tema, y empezamos a observar la última lámina, le dije al muchacho:
-La tercera postal (imagen tres) la ubiqué en la parte externa de la misma ventana, y le expliqué que esta lámina descansaba justo al lado de la segunda, debidamente asegurada. Estuvo expuesta a: Radiación electromagnética tanto en el rango visible como en el ultravioleta y el infrarrojo, cambios bruscos de humedad y temperatura, vientos, en ocasiones la combinación lluvia-viento pues a pesar de estar bajo la cornisa del inmueble, a veces éstas la alcanzaron, contaminación generada por muchos factores como la combustión de combustibles del transporte, gases contaminantes transportados por la atmósfera generados por industrias, procesos incorrectos que generan gases tóxicos, al manejar desechos provenientes de fábricas y hogares -entre otros factores-.
Con Jacinto continuamos observando las láminas y comentando. Le dije:
 -El paso de los meses muestra el mayor deterioro de la tercera lámina, por simple comparación con las dos primeras. Los colores cambiaron de manera dramática; al tacto la postal se siente más delgada que las otras dos.
Jacinto comentó muy asombrado: -¡Es increíble cómo cambia el color rojo, en la última imagen prácticamente no se distinguen la letras!
A esta afirmación, respondí:
-Las condiciones ambientales prácticamente eliminaron el color rojo de la última postal, éste se tornó amarillento, cabe comentar cómo los tonos verdes presentaron cambios menos importantes que los otros colores. El amarillo también presentó variaciones importantes. Y tu comentario acerca del color rojo es correcto.
Le explicaba al joven:
 – La forma cómo interactúan los bienes muebles e inmuebles con las variables climáticas y los cuidados que se tengan determinan el grado de conservación de éstos.
 -A nivel científico se analiza el efecto de las variables relacionadas con cambios climáticos en bienes muebles e inmuebles de manera independiente, generando condiciones de laboratorio que permitan estudiar cada uno de los efectos mencionados; con el fin de proponer condiciones adecuadas de bienestar para los objetos que se pretenden preservar a través del paso de los años. El chico me comentó que le encantaría participar en un proyecto sobre variables climáticas y su relación con bienes inmuebles. Finalmente le dije a Jacinto: 
-Apreciado Jaciento, podemos profundizar en este importante tema, en otro encuentro, que espero sea en poco tiempo-.
También le reiteré al estudiante de arquitectura, que personalmente había mostrado a mis estudiantes de ondas electromagnéticas los efectos de radiación en las láminas, pero en realidad se presentan más variables involucradas en los cambios presentados en las mismas. 
Jacinto me agradeció lo que le expliqué y me pidió las láminas prestadas para compartirlas en su clase de proyectos. Me dijo al despedirse muy emocionado que diseñaría un gráfico de como se degrada cada color con el paso de los días y me lo enviaría para seguir con un análisis mas detallado.
Siempre me gusta interactuar con este estudiante, veo un gran futuro para una persona muy joven y llena de expectativas por aprender cada día. Sin duda será un gran profesional.
¡Lo cierto es que por estar reunida con Jacinto hablando sobre bioclimática no alcance a llegar a mi reunion de trabajo!

*Profe: Los estudiantes usan este término con mucha frecuencia para referirse a uno de sus profesores. Cabe comentar que en la mayoria de los casos no recuerdan su nombre.
** Pilo: En Bogotá los jóvenes usan este vocablo en forma coloquial para indicar qué una persona va mas allá del sentido común, que se preocupa por ir al fondo de lo que investiga, que no se queda en lo superficial, puede ser un muy buen lector.

fuentes consultadas
https://www.fundacionaquae.org/causas-contaminacion-ambiental/

Bioclimática: Ecosistemas

Ecosistema ubicado en la Ciudad de Bogotá en el noroccidente de la capital.

Por: Pilar Cristina Barrera Silva

♣️En estos días me encontré con el joven Jacinto, quien ya es estudiante de Arquitectura de primer semestre en una prestigiosa universidad. Me comenta lo contento que se siente de aprender  lo que siempre había querido. sin embargo extraña a sus padres, la finca en la cual vive en la Vereda San Onofre, sus amigos, el clima. Y entre risas me dice:
-Ahora el tiempo pasa más de prisa-. -¡Qué locura!

Me pide ayuda para elaborar una reseña acerca de ecosistemas, buscando en mis notas le indiqué algunos temas importantes:

Primero le expliqué de manera breve en que consiste la bioclimática:

-La bioclimática se refiere a aprovechar las condiciones climáticas de un lugar, con  el fin de diseñar construcciones de edificios  que presenten  ambientes confortables para el ser humano. Es así como el arquitecto busca diseñar estructuras adecuadas y cómodas,  para el ser humano con un uso de mínima energía.  Jacinto muy interesado toma nota de mi relato.

-Veamos en que consiste ahora un ecosistema:

-Este término se refiere a un sistema que lo integran organismos vivos, en donde se relacionan éstos con el medio en el cual se encuentran. En nuestro planeta se presenta gran variedad de ecosistemas naturales, los cuales con el transcurso del tiempo se han replegado a lugares muy limitados-.

-Un ecosistema en particular se puede considerar como un pequeño universo en el cual se encuentra el proceso completo de nacimiento, proceso de vida, reproducción  y  desaparición de cada uno de sus integrantes bien sea  de manera natural o provocada por agentes externos al mismo-.

-Los procesos que acompañan a un ecosistema son complejos, se tiene en cuenta lo relacionado con los cambios químicos, físicos y biológicos de éste. También es necesario estudiar los cambios de energía presentes en la evolución de mismo-.

Jacinto se queda pensando y dice:

-En la finca donde vivo con mis padres, residimos  en un pequeño ecosistema natural, mi padre cuida de la naturaleza que nos rodea y respeta los animales que sin vivir en la finca de tanto en tanto se acercan, él siempre dice que ellos llegaron primero que nosotros y que la naturaleza les pertenece.  Como tenemos un riachuelo cercano, mi padre siempre esta pendiente que éste no presente contaminación, recuerdo que tuvimos problemas con unos vecinos que botaban desechos y generaron la muerte de muchos peces. Mi padre los denunció y al cabo de varios meses ellos decidieron vender e irse del pueblo. Jacinto me platica:

-Somos afortunados en San Onofre, aún la violencia no ha llegado a mi región.
-Nosotros tenemos en parte de la finca cultivos de plantas comestibles que nos permiten sobrevivir y llevar al pueblo a vender en época de cosecha.
Me encanta la forma en que Jacinto relaciona mis explicaciones con su propia vida.

Ahora continuo con la charla:

-Ecosistema natural: se puede considerar un  bosque con toda la complejidad de seres que viven él. Ha surgido la necesidad de crear políticas de protección a ecosistemas naturales, ya que de ellos depende la vida en nuestro planeta. Esto implica que se están diseñando continuamente estrategias por parte de los diferentes países con el fin de preservar gran cantidad de especies que se encuentran en peligro de extinción por no respetar el medio ambiente-.

-Se analiza la estructura de los sistemas con la llamada estratificación de éstos: surgen los términos estructura vertical y estructura horizontal:

Estructura vertical: relacionado con sistemas forestales, que tienen que ver básicamente con: estratos: herbáceo, arbustivo y arbóreo.

Estructura horizontal: relacionado con ecosistemas ribereños, muy complejos ya que se analizan cambios climáticos relacionados con variaciones de temperatura, niveles de profundidad y esta estructura se analiza en conjunto con el bosque circundante-.

-Ecosistema Urbano: Corresponde a un lugar de la Tierra donde se agrupa gran cantidad de seres humanos. En éstos predominan  grupos  de personas con intereses comunes de supervivencia y particulares relacionados con sus propias expectativas.  Una ciudad se puede considerar un ecosistema urbano. Funciona gracias a cambios de energía e información. Los ecosistemas urbanos intervienen de manera directa a los naturales, creando grandes daños en los últimos, los cuales se consideran en muchas ocasiones irreversibles, es así como hemos sido testigos de la desaparición de especies animales o vegetales gracias a la intervención directa del hombre-.

-Dependiendo del lugar geográfico y las condiciones climáticas a las cuales está sometido un ecosistema urbano, se generan sus propias necesidades energéticas, lo que implica determinar cambios profundos en el entorno natural, se produce disminución de fotosíntesis en ese entorno, se genera calor por transformación de energía en desechos que finalmente modifican el medio ambiente, el alcantarillado genera una disminución en la evapotranspiración del suelo, lo que modifica el ciclo de vida de las plantas-.

-Cuando se conforma un ecosistema urbano en su entorno se genera:

Cambios climáticos: lo cual se relaciona con la humedad, la temperatura el viento –entre otros-cambios físicos: por una geomorfología (relacionado con las formas de la superficie de nuestro planeta)  impuesta al lugar por los nuevos habitantes del sitio; cambios de energía en varios aspectos, uno de ellos:  lo relacionado con condiciones de iluminación del lugar, también con uso de parte del espectro electromagnético; cambios en condiciones ambientales en lo referente a ruido generado por vibraciones, manejo de ondas mecánicas; cambios del ambiente natural, lo que se relaciona con el paisaje del lugar; y también los cambios que se presentan en las relaciones interpersonales de los individuos que componen la sociedad-.

Jacinto se muestra apesadumbrado y me comenta:

-Es muy triste que para garantizar la vida y bienestar del ser humano tengamos que sacrificar gran parte de la naturaleza. Mis estudios de Arquitectura los encaminaré a generar el menor daño posible a nuestro planeta-.
-Es tenaz cómo varios de mis compañeros no se preocupan por el medio ambiente, sus padres son dueños de grandes extensiones de tierra y solo quieren explotar estos recursos con el fin de obtener ganancias, para esto estudian en la universidad-.

Jacinto se despide y me asegura que continuará estudiando e investigando sobre este interesante tema y llevará a clase un compendio para discutirlo con su profesor y compañeros.♦️

Fuentes:

http://es.wikipedia.org/wiki/Ecosistema
http://www.guia-urbana.com/urbanismo/ecosistema-urbano.
Comentarios y/o sugerencias: picriba@hotmail.com

Bioclimática: Espectro electromagnético (E.E.)

Por: Pilar Cristina Barrera Silva

En una visita a unos amigos que viven en el campo, me presentaron al joven  Jacinto, ya terminando su bachillerato y con la  expectativa de ingresar a la universidad  a estudiar Arquitectura,  en la capital de su departamento en Colombia, gracias a una beca que había ganado por sus buenos resultados académicos  en el colegio de la vereda San Onofre en donde ha pasado toda su vida.
Me comentaba Jacinto que le gustaría entender en qué consiste el E.E. ya que su profesor de física lo mencionó en clase, pero no había entendido mucho acerca de este tema.
Personalmente sentí alegría por la pregunta de alguien tan joven y me di cuenta que él tenía muchas expectativas de los estudios que en  breve comenzaría. Le comenté  que el bienestar de los seres humanos, y todo el paisaje que conforma lo animado o  lo inanimado dentro de nuestro planeta  en buena medida depende de lo que hoy en día conocemos como (E.E). -Pasé a relatarle lo siguiente:

-El E.E. se identifica con la distribución de energía  de las ondas electromagnéticas, estas ondas se presentan cuando partículas cargadas se mueven de manera acelerada. Una forma de producir radiación electromagnética es hacer oscilar en forma armónica estas cargas. Como él había estudiado ya algo de ondas mecánicas, le explicaba que las ondas electromagnéticas a diferencia de las ondas mecánicas no requieren medio de propagación.

-Al ser ondas tienen  velocidad de propagación, su valor en el vacío es c= 3,00X108m/s;  lo que diferencia una onda electromagnética de otra es la frecuencia y la longitud de onda que cada una presenta. La velocidad de la radiación electromagnética se relaciona con la frecuencia y la longitud de onda a partir de: c=λf; dónde λ es la longitud de onda y f es la frecuencia. De la expresión se nota que si la longitud de onda aumenta la frecuencia debe disminuir con el fin que el producto siempre se mantenga constante. Sigue leyendo

Oscilador armónico, amortiguado, forzado y cotidianidad

Por: Pilar Cristina Barrera Silva
Ensayo

Uno de los temas de física mecánica que mas me gusta transmitir en mis clases es el oscilador armónico, amortiguado y forzado.

la ecuación de movimiento es la siguiente:

 

Esta hermosa expresión proviene de sumar las fuerzas externas sobre el oscilador, éste puede ser una madre impulsando el columpio de su hijo en el parque. Veamos su interpretación:

El primer término:

 Es la fuerza natural del oscilador,  indica el movimiento periódico del objeto de interés, esto quiere decir que se presenta un ir y venir entre dos posiciones extremas, fácil imaginar la situación del parque de la madre y su niño. en el movimiento armónico simple se tiene una frecuencia natural de vibración -esto es el número de vibraciones por segundo- indicada con el término  el cual depende de las propiedades de cada oscilador en particular.

El segundo término es la fuerza de rozamiento con el medio, esta fuerza va frenando el movimiento del objeto; se esperaría que en algún momento llegue a detenerse

El tercer término:
   es la fuerza externa, la cual lo mantiene en el movimiento de suave vaivén, durante el tiempo en el cual se aplica esta fuerza. Ya que el oscilador se mueve de acuerdo a la fuerza externa, la frecuencia que sobre él actúa es  llamada frecuencia forzada.

El último término lo encontramos a la derecha:
 Es la fuerza resultante nos enseña que al sumar estas tres fuerzas, no se equilibran; por lo tanto el sistema de nuestro interés se va a acelerar, de acuerdo a  la fuerza resultante.

 

La Física es una ciencia de carácter experimental, donde estudiamos las leyes de la naturaleza y comportamientos de sistemas, bien sea creados en un laboratorio, así como aquellos que nos encontramos a diario en nuestro transitar por la vida.
En este orden de ideas si hacemos una analogía entre el oscilador mencionado y el desarrollo de nuestra existencia encontraremos algunas ideas interesantes:
Al nacer llegamos a un sitio en el cual en la mayoría de los casos atienden todas nuestras necesidades básicas, nuestros primeros años transcurren sin mayores sobresaltos, como si estuviéramos sujetos solamente a la fuerza natural mencionada; no somos muy conscientes de nuestra vida en los primeros años. El tiempo transcurre más rápido de lo que esperamos y cuando nos damos cuenta hemos vivido un buen lapso de tiempo en donde cubrimos nuestras propias necesidades pero también se nos presentan grandes dificultades en el camino; bien puede ser pérdida de un ser querido, despido del trabajo, dificultades de salud…, es acá donde podemos asociar a nuestra vida la fuerza de rozamiento con el medio, a veces las vicisitudes son tan importantes que se nos trunca el camino y partimos de manera definitiva.
No obstante, si nuestro tránsito por la vida continua, implica que tenemos derroteros y expectativas para cumplir, esto pueden ser: terminar estudios superiores, viajar en búsqueda de lo desconocido, tener y procurar el mejor futuro para nuestros hijos -en fin…- estos incentivos bien se pueden asemejar con el tercer término la fuerza externa la cual como se mencionó impulsa al oscilador evitando que se detenga, así mismo nuestra existencia tiene sentido cuando tenemos metas a las cuales debemos llegar.

Al sumar las fuerzas sobre el oscilador, el sistema presenta la fuerza resultante la cual es proporcional al producto de la masa por la aceleración que éste presenta. Así mismo nuestra vida tiene un ritmo muy variado en la medida que tengamos actividades para desarrollar. y continuar vigentes en la medida de lo posible durante el tiempo que tenemos disponible.
En varios casos vemos personas que al llegar a su momento de retiro de actividades laborales, en poco tiempo abandonan el planeta para mezclar sus átomos con todos los que están esparcidos por el universo. Esto puede ocurrir por que la fuerza externa  deja de actuar y sus sistemas físicos quedan expuestos solamente a la fuerza de rozamiento con el medio, la que ocasiona que su vida va perdiendo energía hasta el momento del colapso final.
En este oscilador también analizamos el hecho que la frecuencia natural, pueda estar cercana a la frecuencia forzada de la fuerza externa, en este caso se habla de resonancia, esto indica que el oscilador entrega toda su energía y se mueve con una amplitud muy grande, así vemos algunas personas que sin mayores dificultades en sus vidas son muy osadas en sus actividades y a veces notamos como colapsan en sus pretensiones, seguramente por tener todo  lo deseado  y mirar con desdén las dificultades de la vida, generando para su vida una resonancia existencial.

En conclusión, no es ningún secreto que debemos mantener actividad tanto física como intelectual en el diario vivir para ser semejantes al movimiento armónico, amortiguado y forzado.

Las leyes naturales están presentes en nuestras vidas desde el momento de la concepción hasta el instante en el cual emitimos nuestra última respiración, y por si algo sería mejor intentar seguirlas con el fin de estar en total armonía con el universo.

Comentarios y/o sugerencias:
picriba@hotmail.com

 

 

 

 

Bioclimática: Principios físicos de vibraciones mecánicas

Las vibraciones mecánicas están presentes en nuestro diario vivir. El simple hecho de hablar genera ondas sonoras las cuales se transportan en el aire y nos permiten escuchar la voz de aquella persona que nos dirige su palabra. Las ondas mecánicas requieren un medio de propagación y nosotros como seres humanos somos en algún momento ese medio en el cual la onda transporta energía y cantidad de movimiento. Esta situación produce efectos que no siempre son benéficos.

En el siguiente texto encontramos algunos tópicos interesantes acerca de vibraciones:

Vibraciones, principios físicos

Bioclimática: Radiación ionizante y no ionizante

Las radiaciones ionizantes y no ionizantes forman parte de nuestro diario vivir, en el siguiente texto encontramos información de interés:

Radiacion ionizante y no ionizante

Bioclimática: Ondas electromagnéticas y sus efectos

En el siguiente texto encontramos información importante acerca de las ondas electromagnéticas, como se clasifican y que  efectos pueden generar en  seres humanos y su entorno.

Ondas electromagnéticas