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Oscilaciones o vibraciones La relación que existe entre nosotros y el medio es posible mantenerla en gran medida gracias al movimiento ondulatorio: la luz del Sol, el ruido de la calle, la información de la radio y la televisión, entre otros, llegan a nosotros a través de ondas. Para entender estos fenómenos es importante hablar de su origen: la vibración, que es uno de los movimientos más importante y repetidos de la naturaleza. Consiste básicamente en un movimiento lineal de ida y vuelta que realizan algunos cuerpos cuando se les saca de su posición de equilibrio. Esto sucede, por ejemplo, cuando una rama de un árbol azotada por el viento vibra en torno a la posición central, lo que genera el movimiento, cuando una cuerda de guitarra es pulsada para tener el sonido de una nota musical o cuando nos columpiamos. Vibratorio A este movimiento de vaivén también se le conoce como oscilación. El punto de equilibrio corresponde a la posición de reposo en que se encuentra el cuerpo antes de empezar a vibrar. Para que se produzca una vibración debe ocurrir una perturbación que altere el estado de reposo en el que se encuentra un cuerpo. Un cuerpo que oscila inicia su movimiento desde una posición pasado cierto tiempo retorna al punto de partida realizando una completa, llamada ciclo. Por ejemplo, un péndulo en movimiento ciclo cada vez que retorne al mismo punto extremo.

específica, oscilación completará

Si todos los ciclos demoran el mismo tiempo en realizarse, se oscilación periódica. Ejemplos de oscilaciones periódicas son: el un péndulo, el movimiento de oscilación de un objeto atado a un vibración de un punto de una cuerda de cualquier instrumento

habla de una movimiento de resorte y la musical.

Las oscilaciones periódicas se caracterizan por tener una frecuencia (f) y un período (T). La frecuencia se define como el número de ciclos que realiza un cuerpo en el tiempo de un segundo. Otra definición es: el número de ciclos que realiza un cuerpo en un determinado tiempo. La unidad de medida es [1/s], que se conoce como Hertz [Hz]. El período es el tiempo que demora un cuerpo en realizar un ciclo. Otra definición es: el tiempo que demora un cuerpo en realizar un determinado número de ciclos. La unidad de medida del período es segundos, minutos, etc. En el sistema internacional la unidad de medida es el segundo [s].

La frecuencia y el período son magnitudes inversamente proporcionales, es decir, T f = 1. Luego, podemos calcular el período si ya conocemos la frecuencia o calcular la frecuencia si se conoce el período. Despejando de la ecuación anterior, el período (T) se tiene que: T = 1/f Despejando, ahora la frecuencia, se obtiene: f = 1/T

un


Son vibraciones mecánicas de una materia a una frecuencia superior a la del sonido audible, cuya gama oscila desde 20 a 20000 Hz. Pertenecen a los sistemas de diatermia utilizados para termoterapia, pero a diferencia de otras técnicas esta obtiene sus beneficios a través de la conversión de energía acústica (vibraciones sonoras) en energía térmica. Las oscilaciones ultrasónicas son compresiones y dilataciones periódicas de la materia (sólida, líquida o gaseosa) a un determinado ritmo (frecuencia) y según la rapidez en la sucesión de los impulsos varía la longitud de onda. Cuando las oscilaciones son >20000 osci/seg. hablamos de ultrasonidos. Cuando pulsamos la cuerda de una guitarra vibra y emite un sonido que escuchamos, esto es debido a que su frecuencia se encuentra entre los 20 y 20.000 oscilaciones por segundo o Herzios (Hz). Se denominan ultrasonidos aquellos cuya frecuencia es superior a los 20.000 Hz y por lo tanto no son audibles por el ser humano. Imaginemos que tenemos una linterna en la mano. La luz que emite puede ser más fuerte o más débil (potencia). Ahora enfocamos a una pared. Cuanto más lejos estemos de ésta mayor es el círculo de luz que se forma. Nos acercamos y podemos observar que el círculo disminuye de tamaño y se hace más luminoso (intensidad). Nos quedamos un tiempo a una distancia mínima y al cabo de unos minutos podemos percibir que la pared se ha calentado (absorción). Nos damos la vuelta y enfocamos cualquier objeto: por ejemplo un vaso de cristal. Observamos que se forma una sombra tenue. La luz atraviesa el cristal pero no toda: una parte es absorbida (absorción) y se transforma en calor, otra es reflejada (reflexión) y hace que veamos el vaso. Intensidad ultrasónica: es la energía que pasa por segundo en cada cm2 de superficie. Unidad = W / cm2 Potencia: energía total por segundo (Watios). Absorción: de la irradiación que se transforma en calor debido al roce interno de las partículas. Reflexión: en zonas de distinta densidad (reflexión en hueso; dolor perióstico) Aplicación: por contacto directo Propagación: mejor cuanto más denso sea el medio Detección: fenómeno de la movilización (gota de agua) El aparato está compuesto por una consola que contiene el circuito productor de ultrasonidos y un cabezal productor de ultrasonidos de tamaño variable. Normalmente el cabezal mide de 4 a 5 cm2. La dosificación es de intensidad entre 3,5 a 4w/cm2, más intensidad produce dolor en el periostio. En forma de emisión continua se usan potencias menores que en forma pulsada. En los procesos crónicos la intensidad empleada es de 3,5 a 4w/cm2. En los procesos agudos la intensidad empleada es baja. Aplicaciones de los Ultrasonidos en Cirugía Plástica El mecanismo de acción de los ultrasonidos se basa en su capacidad de transmitir energía. Esta energía provocará un efecto térmico, así como un efecto agitador. Efecto térmico: trófico antiinflamatorio. Agitación molecular: analgesia a intensidad baja, dolor a intensidad alta. Aumento de las reacciones metabólicas Efecto vasodilatador Acción coloidoquímica: GEL a SOL de los exudados de la celulitis. Modificación de las estructuras coloidales, se produce una despolimerización o fragmentación de las moléculas grandes, de modo que disminuye la viscosidad del medio. Acción antifíbrina: enfermedad de Dupuytren, queloides, celulitis y Medicina estética en general. Su produce un aumento de la circulación sanguínea en la zona tratada, debido en parte al efecto térmico y por la liberación de sustancias vasodilatadoras. Como consecuencia se favorece la activación del metabolismo local. Generalmente se aplican mediante un cabezal de pequeño diámetro, que se traslada lentamente de forma circular sobre la zona a tratar, para mejor distribución de la energía y evitar el sobrecalentamiento. Los utilizamos para: Tonificación de la piel. Acné.


Queloides, Dupuytren, etc. Celulitis. Los ultrasonidos constituyen una nueva vía posible en el tratamiento localizado de la celulitis, que han venido experimentándose con resultados altamente satisfactorios. Edemas y transtornos circulatorios localizados. Varices. Contractura capsular en la mama post-implante de prótesis. Lipoescultura. Cicatrices recientes. Tendinitis y bursitis. Ciática, lumbalgia, fibrosis, contracturas, etc. Están contraindicados en: Zonas isquémicas. Trastornos de la sensibilidad. Inflamaciones agudas. Tumores. Abdomen en embarazo. Globos oculares, cerca de los oídos y cerebro. El Teorema de Fourier Toda onda compleja periódica se puede representar como la suma de ondas simples. Lo anterior es equivalente a decir que podemos construir una onda compleja periódica mediante la suma sucesiva de ondas simples. Esto es lo que se conoce como el Teorema de Fourier.

Diagnóstico automático: La ecografía permite registrar la vibración de cada una de las membranas del corazón, proporcionando una curva periódica. Un programa de ordenador calcula los primeros términos de las sucesiones (coeficientes de Fourier). En el caso de la válvula mitral, son suficientes los dos primeros coeficientes de Fourier para diagnosticar al paciente. Esta forma de diagnóstico disminuye costes en el sistema sanitario y, sobre todo, evita al paciente los riesgos y molestias inherentes a las pruebas endoscópicas Análisis espectral La espectroscopia es una técnica analítica experimental, muy usada en física o química, que se basa en detectar la absorción o emisión de radiación electromagnética de ciertas energías, y relacionar estas energías con los niveles de energía implicados en una transición cuántica. De esta forma, se pueden hacer análisis cuantitativos o cualitativos de una enorme variedad de sustancias. Éstos, conocidos como análisis espectrales consisten específicamente en el


estudio de una luz previamente descompuesta en radiaciones monocromáticas mediante un prisma o una red de difracción.

Por otra parte las orbitales del átomo de un elemento químico son tan características del mismo como las huellas digitales de un individuo, y siempre diferentes de las de cualquier otro elemento. Es así como los físicos han podido catalogar el conjunto de las radiaciones luminosas que emite cada uno de los elementos cuando se halla en estado de incandescencia.

La luz que recibimos de una estrella, por ejemplo, consiste en una mezcla de radiaciones, algunas de las cuales provienen de átomos de hidrógeno, de helio, de hierro, etc. Si a esa luz se la hace pasar por una rendija para obtener un haz largo y estrecho, y si éste atraviesa un prisma, las distintas radiaciones quedarán clasificadas, ya que el prisma desvía hacia un extremo las de longitud de onda más larga (correspondientes a la luz roja) y hacia el otro las de longitud de onda más corta (luz violeta); entre ambos extremos se ordenarán las ondas de longitud intermedia: anaranjado, amarillo, verde, azul y añil. En suma, así se obtiene un espectro continuo cuyo aspecto es el de una estrecha franja transversal de arco iris.

Entre la emisión de ese espectro por los átomos excitados por el calor de la estrella y su recepción en la Tierra interviene otro fenómeno que es el que permite el análisis espectral. Cada vez que una radiación emitida encuentra, durante su propagación en la misma atmósfera de la estrella, un vapor que contiene átomos del mismo elemento, es absorbida por uno de éstos. Por consiguiente, en el espectro de aquella estrella que se obtendrá en la Tierra cada uno de los puestos correspondientes a las longitudes de onda interceptadas quedará falto de luz y en él aparecerá una raya oscura. Así, en lugar del espectro de emisión se obtendrá un espectro de absorción que contendrá en forma de rayas las huellas de todos los elementos químicos existentes en el astro. Aplicaciones[editar] En el espectro de las estrellas siempre existe una zona de radiaciones más intensas que las demás. Esa preponderancia es independiente de la composición química del astro y resulta de la temperatura superficial de éste. Sabemos por experiencia que si a un metal se lo calienta progresivamente empieza por tener una incandescencia de color rojo oscuro que va volviéndose cada vez más claro y acaba por dar una luz blanca. Así, las estrellas rojas son menos calientes que las anaranjadas, y éstas de las amarillas y así en más. Partiendo de los espectros, los astrónomos han podido averiguar la temperatura superficial de las estrellas y clasificarlas en grupos (Diagrama Hertzprung-Russell). Por otra parte, al comparar las rayas del espectro de una estrella con las de una luz terrestre, se observa que en el espectro estelar las rayas se hallan corridas ligeramente hacia el extremo rojo del espectro o hacia el violeta. Ese fenómeno, debido al efecto Doppler-Fizeau, permite calcular la velocidad radial con la que la estrella se aleja o se acerca a la Tierra. En particular, ha permitido descubrir que todas las galaxias se alejan unas de otras, lo cual constituiría una prueba de la expansión del Universo. Finalmente, gracias al análisis espectral es que, por ejemplo, se descubrió el helio en 1868, tras identificar las rayas obtenidas en un espectro luego de un eclipse solar. Desde entonces, el análisis espectral de los cuerpos celestes ha revelado que todos se componen de los elementos que conocemos en la Tierra y que figuran en la tabla periódica de Mendeleiev

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