Mouse, Raton 4y6m1w

REPÚBLICA BOLIVARIANA DE VENEZUELA MINISTERIO DEL PODER POPULAR PARA LA EDUCACIÓN SUPERIOR INSTITUTO UNIVERSITARIO TECNOLOGICO DEL ESTADO BOLIVAR MECÁNICA – SECCION M-1-01

RONDÓN, GABRIEL

Ciudad Bolívar, julio de 2008

ÍNDICE PAG: INTRODUCCIÓN……………………………………………………………4

OBJETIVO GENERAL………………………………………………………5 OGJETIVO ESPECIFICO…………………………………………………...6 ETAPA HISTÓRICA-SOCIAL:……………………………………………..8 ORIGEN……………………………………………………………………...8 ETAPA CIENTÍFICA:……………………………………………………….9 Características físicas de los materiales……………………………………...9 Origen de los materiales con que se fabricó…………………………………9 EVOLUCIÓN:……………………………………………………………….9 TIPOS DE MOUSE:………………………………………….………………9 MECÁNICOS………………………………………………………………...9 ÓPTICOS…………………………………………………………………….10 DE LÁSER…………………………………………………………………...11 TRICKBALL………………………………………………………………...11 IMPACTO SOCIAL………………………………………………………....12 Repercusiones………………………………………………………………..12 ETAPA TÉCNICA…………………………………………………………..13 Función……………………………………………………………………...13 Estructura……………………………………………………………………13 Proceso de fabricación……………………………………………………...13

2

Funcionalidad………………………………………………………………..14 CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES…………………………..14 Origen de lo materiales……………………………………………………..14 Propiedades de los materiales empleados…………………………………..15 ¿QUÉ TRANSPORTA LA ENERGÍA AL MOUSE?..................................16 PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DEL COBRE……………….....17 PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS POLÍMEROS:………………….19 RESISTENCIA……………………………………………………………...19 ELONGACIÓN..............................................................................................22 MODULO…………………………………………………………………...23 DUREZA…………………………………………………………………….25 CONCLUSIÓN………………………………………………………………32 REFERENCIAS ELECTRÓNICAS…………………………………………33 ANEXO……………………………………………………………………...34

3

INTRODUCCIÓN La tecnología de la información es una de las disciplinas que rápidamente han pasado del plano estrictamente científico al mundo cotidiano. Cada vez y con mayor frecuencia el hombre incorpora a su vida cotidiana una serie de instrumentos de naturaleza electrónica que tienen como referencia obligada el acopio, procesamiento o uso de datos, en su campo vital. El más conocido de estos equipos es la computadora y sus elementos periféricos como las impresoras, el Mouse, el lápiz óptico, las tablas digitalizadoras, los visiocascos, el escáner, entre otros. El Mouse desde su creación ha sido uno de los más grandes inventos en la ergonomía de computadoras porque eso libra a los s de la gran proporción de uso de teclado. El primer modelo desarrollado por Engelbart y su compañero de faenas Bill English, fue construido de forma artesanal con materiales tan simples como la madera o una moneda, pero su funcionamiento es prácticamente idéntico al de los ratones actuales. Después de este primer tipo de Mouse, surgieron los: mecánicos, ópticos, de láser, trackball. La mayoría de los Mouse están construidos con materiales plásticos (petróleo, recurso no renovable), en su interior contienen dispositivos eléctricos, electrónicos, mecánicos u ópticos según el tipo, el cobre (recurso mineral, no renovable) es un material que se emplea en los conductores. El Mouse tiene, si se trata de un Mouse mecánico simple: los botones izquierdo y derecho, una cubierta plástica con una Trackball, sensores en su interior que reciben la señal del movimiento de la bola de desplazamiento; también tiene un cable que conecta al mecanismo con el cerebro de la computadora.

4

OBJETIVO GANERAL El Mouse, tiene gran importancia como periférico de la computadora ya que facilita el control de múltiples programas, tales como los de dibujo. Teniendo en cuenta su valor es muy importante estudiar su evolución desde su creación y el impacto que ha tenido en la sociedad y el beneficio que les proporciona al mundo de la informática. En el informa a desarrollar desglosaremos temas como: Etapa-histórica social. Etapa científica. Evolución. Repercusiones. Característica de los materiales. Las propiedades mecánicas de los materiales. De acuerdo a toda esta información, completaremos un estudio bastante amplio, para lograr o adquirir conocimiento sobre el Mouse, de igual manera

su proceso de

evolución, y también los cambios que han surgido en su estructura tanto científica como mecánica.

5

OBJETIVO ESPECIFICO En materia, el Mouse tiene como finalidad en proporcionar a los alumnos las habilidades necesarias para utilizar adecuadamente un procesador de palabras. Asimismo, conocer la importancia de la computación y las posibilidades que ofrece al desarrollo científico y tecnológico dentro de nuestro tiempo. Los anteriores objetivos significan que los alumnos conozcan principios los principios de la evolución del Mouse y sus propiedades para poder operar la microcomputadora, para luego utilizar un procesador de palabras para aplicarlos a la elaboración de trabajos académicos. Esta materia introduce al alumno en las múltiples posibilidades de aplicación que tiene la materia no como herramienta del futuro sino del presente. El alumno conocerá y podrá manejar un equipo de computadora, así como su sistema operativo, además como los tipos de Mouse en su evolución elementales como el Mouse de láser y óptico. El alumno conocerá la evolución de Mouse, así como las características y funcionamiento de sus componentes tanto como los conceptos y funcionamiento para el uso y manejo metalúrgico de este procesador, tomando en cuenta la evaluación de cada uno en modo de evolución, principalmente que obtengan la información a través de sus compañeros y profesores. En este proceso también participan los minerales como medio y aplicación estable. Calculando sus diferentes procesos en el Mouse.

6

1) Proceso de evolución del Mouse En 1984 el ratón de Engelbart (con un solo botón) pasó a ser incorporado de serie en las Macintosh de Apple, pero no sería hasta los 90 cuando penetraría de forma extendida en los hogares como una parte o elemento más de la computadora. Así, este se ha convertido en el segundo periférico más importante en una computadora (el primero es el teclado, obviamente). El primer modelo desarrollado por Engelbart y su compañero de faenas Bill English, fue construido de forma artesanal con materiales tan simples como la madera o una moneda, pero su funcionamiento es prácticamente idéntico al de los ratones actuales. Después de este tipo de Mouse surgieron los: Ópticos, de Láser, Mecánicos y TrackBall. 2) ESTRUCTURA La mayoría de los Mouse están construidos con materiales plásticos (petróleo, recurso no renovable), en su interior contienen dispositivos eléctricos, electrónicos, mecánicos u ópticos según el tipo, el cobre (recurso mineral, no renovable) es un material que se emplea en los conductores. El Mouse tiene, si se trata de un Mouse mecánico simple: los botones izquierdo y derecho, una cubierta plástica con una Trackball, sensores en su interior que reciben la señal del movimiento de la bola de desplazamiento; también tiene un cable que conecta al mecanismo con el cerebro de la computadora. 3) FUNCION DEL MOUSE La función principal de un Mouse es facilitarnos el desplazamiento dentro de la computadora. Este dispositivo, se emplea en escuelas, hogares, oficinas o en cualquier lugar donde se tenga una computadora.

7

EL MOUSE ETAPA HISTÓRICO-SOCIAL Origen El mouse, inventado por Douglas Engelbart en el Stanford Research center en 1963, e impulsado por Xerox en 1970, es uno de los más grandes inventos en la ergonomía de computadoras porque eso libra a los s de la gran proporción de uso de teclado. He aquí la historia de la creación del ratón (mouse) y de su creador: Douglas Engelbart considerado por muchos como el Thomas Alva Edison de la informática. Siempre es bueno saber de donde vienen y quién creó esas cosas que utilizamos a diario. El nombre con el que fue registrado el ratón fue “X-Y Position Indicator for a Display System” y posee la patente número 3.541.541. La presentación oficial del ratón se realizó el 9 de diciembre 1968, año de revoluciones, en el Civic Auditorium de San Francisco con una expectación impresionante y un público de más de 2.000 personas.

8

Fig1 Primer Mouse creado por Douglas Engelbart en 1963.

ETAPA CIENTÍFICA Características físicas de los materiales En las primeras pruebas del ratón probaron con una pelota grande y pesada y aparatos con ejes centrales. Contaban con un bastante ligero que se sostenía al lado de la pantalla y con un control movible para manejar las cosas. Pero pronto comprobaron que en rapidez y precisión, aquello que comenzaron a llamar ratón, se llevaba la palma. Origen de los materiales con que se fabricó El primer modelo desarrollado por Engelbart y su compañero de faenas Bill English, fue construido de forma artesanal con materiales tan simples como la madera o una moneda, pero su funcionamiento es prácticamente idéntico al de los ratones actuales. Este primer ejemplar es sin duda una pieza histórica en informática, y reside en la casa de California de su inventor, y no en ningún museo especializado como podría pensarse. EVOLUCIÓN En 1984 el ratón de Engelbart (con un solo botón) pasó a ser incorporado de serie en las Macintosh de Apple, pero no sería hasta los 90 cuando penetraría de forma extendida en los hogares como una parte o elemento más de la computadora. Así, este se ha convertido en el segundo periférico más importante en una computadora (el primero es el teclado, obviamente).

9

Después de este primer tipo de Mouse, surgieron los: • MECÁNICOS Tienen una gran bola de plástico, de varias capas, en su parte inferior para mover dos ruedas que generan pulsos en respuesta al movimiento de éste sobre la superficie. Una variante es el modelo de Honeywell que utiliza dos ruedas inclinadas 90 grados entre ellas en vez de una bola. Parte inferior de un ratón con cable y sensor óptico. La circuitería interna cuenta los pulsos generados por la rueda y envía la información a la computadora, que mediante software procesa e interpreta.

Fig2 Mouse mecánico. •

ÓPTICOS

Es una variante que carece de la bola de goma, que evitando el frecuente problema de la acumulación de suciedad en el eje de transmisión, y por sus características ópticas es menos propenso a sufrir un inconveniente similar. Se considera uno de los más modernos y prácticos actualmente. Puede ofrecer un límite de 800 ppp, como cantidad de puntos distintos que puede reconocer en 2,54 centímetros (una pulgada), a menor cifra peor actuará el sensor de movimientos. Su funcionamiento se basa en un sensor óptico que fotografía la superficie sobre la que se encuentra y detectando las variaciones entre sucesivas fotografías, se determina si el ratón ha cambiado su posición.

En

superficies

pulidas

o

sobre

10

determinados materiales, el ratón óptico causa movimiento nervioso sobre la pantalla, por eso se hace necesario el uso de una alfombrilla.

Fig3 Mouse óptico •

DE LÁSER

Este tipo es más sensible y preciso, haciéndolo aconsejable especialmente para los diseñadores gráficos y los fanáticos de los videojuegos. También detecta el movimiento deslizándose sobre una superficie horizontal, pero el haz de luz de tecnología óptica se sustituye por un láser (invisible al ojo humano) con resoluciones a partir de 2000 ppp, lo que se traduce en un aumento significativo de la precisión y sensibilidad.

Fig4 Mouse de láser. •

TRACKBALL

11

El concepto de trackball es una idea novedosa que parte del hecho: se debe mover el puntero, no el dispositivo, por lo que se adapta para presentar una bola, de tal forma que cuando se coloque la mano encima se pueda mover mediante el dedo pulgar, sin necesidad de desplazar nada más ni toda la mano como antes. De esta manera se reduce el esfuerzo y la necesidad de espacio, además de evitarse un posible dolor de antebrazo por el movimiento de éste. A algunas personas, sin embargo, no les termina de resultar realmente cómodo. Este tipo ha sido muy útil por ejemplo en la informatización de la navegación marítima.

Fig5 Mouse trickball

IMPACTO SOCIAL El beneficio que ha tenido el Mouse en la sociedad ha sido muy importante desde su invención pues ha facilitado el manejo de programas de cómputo, el Mouse es importante para la interfaz gráfica de porque uno puede simplemente apuntar hacia opciones y objetos y hacer clic en el botón del Mouse. Tales aplicaciones se les

12

llaman programas point-and-clic (apuntar y hacer clic). El Mouse es también útil para programas gráficos que permiten hacer dibujos usándolo como una pluma, lápiz o pincel; sin él, el uso de la computadora seria más difícil. Repercusiones En el futuro el Mouse en todos sus tipos, seguramente serán más eficientes, es posible que deje de existir como lo conocemos ahora, posiblemente como repercusión por los avances tecnológicos, en el futuro este incluido junto con la computadora posiblemente en un tipo escritorio en el cual se encuentren integrados todos los componentes de una PC. La automatización cibernética está avanzando tanto que tal vez se requiera de la intervención humana en una mínima parte para concretar un trabajo. Siguen y serán siendo un eslabón importante en la educación y en el trabajo. ETAPA TÉCNICA Función La función principal de un Mouse es facilitarnos el desplazamiento dentro de la computadora. Este dispositivo, se emplea en escuelas, hogares, oficinas o en cualquier lugar donde se tenga una computadora. La frecuencia con que se emplea el Mouse está directamente relacionada con la frecuencia con que se usan las computadoras; actualmente son millones de s de equipo de cómputo en todo el mundo, que a su vez emplean el Mouse para facilitar tareas como el diseño y manipulación de programas istrativos, lenguajes de programación, etc. Estructura La mayoría de los Mouse están construidos con materiales plásticos (petróleo, recurso no renovable), en su interior contienen dispositivos eléctricos, electrónicos, mecánicos u ópticos según el tipo, el cobre (recurso mineral, no renovable) es un material que se emplea en los conductores. El Mouse tiene, si se trata de un Mouse mecánico simple: los botones izquierdo y derecho, una cubierta plástica con una Trackball, sensores en su

13

interior que reciben la señal del movimiento de la bola de desplazamiento; también tiene un cable que conecta al mecanismo con el cerebro de la computadora. La masa y volumen son las principales propiedades que tienen los materiales con que son fabricados los Mouse. Proceso de fabricación De igual manera el peso, mientras que la unión, el recubrimiento y la conformación representan procesos empleados en su fabricación. El atornillado, ensamblado, pintado, esmaltado son técnicas utilizadas también en su fabricación. Herramientas metalúrgicas y otras como el desarmador son útiles en este proceso.

Funcionalidad El Mouse al ser desplazado sobre una superficie plana o alfombrilla especial transmite esta información al movimiento del puntero en el programa que se tenga en el momento cargado en la computadora. Dependiendo de las tecnologías empleadas en el sensor del movimiento o por su mecanismo y del método de comunicación entre éste y la computadora, existen multitud de tipos o familias. El objetivo principal o más habitual es seleccionar distintas opciones que pueden aparecer en la pantalla, con uno o dos clic, pulsaciones, en algún botón o botones. Para su manejo el debe acostumbrarse tanto a desplazar el puntero como a pulsar con uno o dos clips para la mayoría de las tareas. En el caso de los Mouse ópticos, al arrastrar el Mouse sobre la superficie, se mueven los sensores internos, los cuales están unidos a unos discos de codificación óptica, opacos pero perforados, dependiendo de su posición pueden dejar pasar o interrumpir

14

señales infrarrojas de un diodo LED. Estos pulsos ópticos son captados por sensores que obtienen así unas señales digitales de la velocidad vertical y horizontal actual para trasmitirse finalmente a la computadora. En el momento en que el Mouse se utiliza, se manifiestan energías como la mecánica y eléctrica. CARACTERISTICAS DE LOS MATERIALES ORIGEN DE LOS METERIALES. MATERIAL COBRE PLASTICO

INORG X X

ORG

RENOV

NORENOV MIN X X X X

VEG

ANIM

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES EMPLEADOS Las propiedades que dependen de la cantidad total de materia del cuerpo se llaman propiedades generales; entre ellas están la forma, tamaño, peso y temperatura. PROPIEDAD GRAL

DEFINICION de

DONDE

SE

MANIFIESTA materia Al pesar el Mouse en una

Masa

Cantidad

Volumen

contenida en el cuerpo. báscula. Lugar o extensión que Lugar que

ocupa

el

ocupa un cuerpo en el Mouse en el espacio. espacio se mide en (m3).el volumen no depende de la cantidad de materia sino también

de

la

15

Peso

temperatura, Fuerza de

atracción Es la fuerza gravitacional

gravitacional que la tierra que ejerce la tierra sobre ejerce sobre todos los el Mouse. cuerpos. Es proporcional Inercia

a la masa. Cualidad que tienen los Se manifiesta al moverse cuerpos de presentar al o cuando esta en reposo. estado

de

reposo,

o

movimiento en línea recta en que se encuentra hasta que una fuerza alterna Impenetrabilidad

actué sobre ella. Imposibilidad de que dos El

plástico

es

cuerpos ocupen el mismo impenetrable. Divisibilidad

espacio simultáneamente. Propiedad que tienen los Improbable cuerpos para fraccionarse pudieran

que

se

dañar

o

en pedazos cada vez más quebrarse alguna parte Porosidad

pequeños. Característica

de

con el traro normal. la No hay posibilidad

materia que consiste en porque el

plástico

su

presentar poros o espacios estructura atómica es muy vacíos.

densa.

El plástico conforma la mayor parte del Mouse, los cuales se caracterizan por una relación resistencia/densidad alta, unas propiedades excelentes para el aislamiento térmico y eléctrico y una buena resistencia a los ácidos, álcalis y disolventes. Las enormes moléculas de las que están compuestos pueden ser lineales, ramificadas o entrecruzadas, dependiendo del tipo de plástico. Las moléculas lineales y ramificadas son termoplásticas (se ablandan con el calor),

16

¿QUE TRANSPORTA LA ENERGÍA ELÉCTRICA AL MOUSE? El cobre conforma todo lo que es el cableado del Mouse, mediante de esta material se transfiere la electricidad, para, que funcione el Mouse. Es el elemento químico de número atómico 29. Se trata de un metal de transición de color rojizo y brillo metálico que, junto con la plata y el oro, forma parte de la llamada familia del cobre. Gracias a su alta conductividad eléctrica, ductilidad y maleabilidad, se ha convertido en el material más utilizado para fabricar cables eléctricos y otros componentes eléctricos y electrónicos. Forma parte de una cantidad muy elevada de aleaciones que generalmente presentan mejores propiedades mecánicas, aunque tienen una conductividad eléctrica menor. Las más importantes son conocidas con el nombre de bronces y latones. Por otra parte, el cobre es un metal duradero porque se puede reciclar un número casi ilimitado de veces sin que pierda sus propiedades mecánicas. Fue uno de los primeros metales en ser utilizado por el ser humano en la prehistoria. El cobre y su aleación con el estaño, el bronce, adquirieron tanta importancia que los historiadores han llamado Edad del Cobre y Edad del Bronce a dos periodos de la Antigüedad. Aunque su uso perdió importancia relativa con el desarrollo de la siderurgia, el cobre y sus aleaciones siguieron siendo empleados para hacer objetos tan diversos como monedas, campanas y cañones. A partir del siglo XIX, concretamente de la invención del generador eléctrico en 1831 por Faraday, el cobre se convirtió de nuevo en un metal estratégico, al ser la materia prima principal de cables e instalaciones eléctricas. PROPIEDADES Y CARACTERÍSTICAS DEL COBRE Propiedades físicas

17

Cubierta del Palacio de los Deportes de México D. F. construída en 1968 con cobre expuesto a la intemperie. El cobre posee varias propiedades físicas que propician su uso industrial en múltiples aplicaciones, siendo el tercer metal, después del hierro y del aluminio, más consumido en el mundo. Es de color rojizo y de brillo metálico y, después de la plata, es el elemento con mayor conductividad eléctrica y térmica. Es un material abundante en la naturaleza; tiene un precio asequible y se recicla de forma indefinida; forma aleaciones para mejorar las prestaciones mecánicas y es resistente a la corrosión y oxidación. La conductividad eléctrica del cobre puro fue adoptada por la Comisión Electrotécnica Internacional en 1913 como la referencia estándar para esta magnitud, estableciendo el International Annealed Copper Standard (Estándar Internacional del Cobre Recocido) o IACS. Según esta definición, la conductividad del cobre recocido medida a 20 ºC es igual a 58,1086 S/m.6 A este valor de conductividad se le asigna un índice 100% IACS y la conductividad del resto de los materiales se expresa en porcentaje de IACS. La mayoría de los metales tienen valores de conductividad inferiores a 100% IACS pero existen excepciones como la plata o los cobres especiales de muy alta conductividad designados C-103 y C-110.25 Propiedades mecánicas Tanto el cobre como sus aleaciones tienen una buena maquinabilidad, es decir, son fáciles de mecanizar. El cobre posee muy buena ductilidad y maleabilidad lo que permite producir láminas e hilos muy delgados y finos. Es un metal blando, con un índice de dureza 3 en la escala de Mohs (50 en la escala de Vickers) y su resistencia a la tracción es de 210 MPa, con un límite elástico de 33,3 MPa.1 Permite la procesos de fabricación de deformación como laminación o forja, y procesos de soldadura y sus aleaciones adquieren propiedades diferentes con tratamientos térmicos como temple y recocido. En general, sus propiedades mejoran con las bajas temperaturas lo que permite utilizarlo en aplicaciones criogénicas.

18

Características químicas En la mayoría de sus compuestos, el cobre presenta estados de oxidación bajos, siendo el más común el +2, aunque también hay algunos con estado de oxidación +1. Expuesto al aire, el color rojo salmón inicial se torna rojo violeta por la formación de óxido cuproso (Cu2O) para ennegrecerse posteriormente por la formación de óxido cúprico (CuO).26 La coloración azul del Cu+2 se debe a la formación del ión [Cu(OH2)6]+2.27 Expuesto largo tiempo al aire húmedo, forma una capa adherente e impermeable de carbonato básico (carbonato cúprico) de color verde y venenoso.28 En el caso de los bronces, también pueden formarse pátinas de acetato de cobre (cardenillo).29 Los halógenos atacan con facilidad al cobre, especialmente en presencia de humedad. En seco, el cloro y el bromo no producen efecto y el flúor sólo le ataca a temperaturas superiores a 500 °C.26 El cloruro cuproso y el cloruro cúprico, combinados con el oxígeno y en presencia de humedad producen ácido clorhídrico, ocasionando unas manchas de atacamita o paratacamita, de color verde pálido a azul verdoso, suaves y polvorientas que no se fijan sobre la superficie y producen más cloruros de cobre, iniciando de nuevo el ciclo de la erosión.29 Los ácidos oxácidos atacan al cobre, por lo cual se utilizan estos ácidos como decapantes (ácido sulfúrico) y abrillantadores (ácido nítrico). El ácido sulfúrico reacciona con el azufre formando un sulfuro, CuS (covelina) o Cu2S (calcocita) de color negro y agua. También pueden formarse sales de sulfato de cobre (antlerita) que tienen unos colores de verde a azul verdoso.29 Estas sales son muy comunes en los ánodos de los acumuladores de plomo que se emplean en los automóviles.

19

El ácido cítrico disuelve el óxido de cobre, por lo que se aplica para limpiar superficies de cobre, lustrando el metal y formando citrato de cobre. Si después de limpiar el cobre con ácido cítrico, se vuelve a utilizar el mismo paño para limpiar superficies de plomo, el plomo se bañará de una capa externa de citrato de cobre y citrato de plomo con un color rojizo y negro.

PROPIEDADES MECÁNICAS DE LOS PLÁSTICOS O POLÍMEROS RESISTENCIA La resistencia es una propiedad mecánica que usted podría relacionar acertadamente, pero no sabría con exactitud qué es lo que queremos significar con la palabra "resistencia" cuando hablamos de polímeros. En primer lugar, existen varios tipos de resistencia. Está la resistencia tensil. Un polímero tiene resistencia tensil si soporta un estiramiento similar a éste:

Fig6 Imagen de tracción.

La resistencia tensil es importante para un material que va a ser extendido o va a estar bajo tensión. Las fibras necesitan tener buena resistencia tensil. Luego está la resistencia a la compresión. Un polímero tendrá resistencia a la compresión si soporta una compresión como ésta:

20

Fig7 Imagen representativa de la compresión y tracción. El concreto es un ejemplo de material con buena resistencia a la compresión. Cualquier cosa que deba soportar un peso encima, debe poseer buena resistencia a la compresión. También está la resistencia a la flexión. Un polímero tiene resistencia a la flexión si soporta una flexión como ésta:

Fig8 Imagen de resistencia e la flexión. Existen otras clases de resistencia de las que podríamos hablar. Un polímero tiene resistencia a la torsión si es resistente cuando es puesto bajo torsión. También está la

21

resistencia al impacto. Una muestra tiene resistencia al impacto si es fuerte cuando se la golpea agudamente de repente, como con un martillo. ¿Qué es la resistencia? Tenemos una definición bien precisa. Emplearemos la resistencia tensil para ilustrarlo. Para medir la resistencia tensil de una muestra polimérica, tomamos la muestra y tratamos de estirarla tal como se muestra en la figura de arriba. Generalmente la estiramos con una máquina llamada Instron. Esta máquina simplemente sujeta cada extremo de la muestra y luego procede a estirarla. Mientras dura el estiramiento de la muestra, va midiendo la fuerza (F) que está ejerciendo. Cuando conocemos la fuerza que se está ejerciendo sobre la muestra, dividimos ese número por el área (A) de la muestra. El resultado es la tensión que está experimentando la muestra.

Luego, usando nuestra máquina, seguimos incrementando la fuerza, y obviamente la tensión, sobre la muestra hasta que ésta se rompe. La tensión requerida para romper la muestra representa la resistencia tensil del material. Asimismo, podemos imaginar ensayos similares para medir la resistencia a la compresión o a la flexión. En todos los casos, la resistencia es la tensión necesaria para romper la muestra. Puesto que la resistencia tensil es la fuerza aplicada sobre la muestra dividida por el área de la misma, tanto la tensión como la resistencia tensil se miden en unidades de fuerza por unidad de área, generalmente N/cm2. La tensión y la resistencia también pueden ser medidas en megapascales (MPa) o gigapascales (GPa). Resulta sencilla la conversión entre diferentes unidades, ya que 1 MPa = 100 N/cm2, 1 GPa = 100.000 N/cm2, y obviamente, 1 GPa = 1.000 MPa.

22

Otras veces, la tensión y la resistencia se miden en las viejas unidades del sistema inglés, libras por pulgada cuadrada, o psi. Para convertir psi a N/cm2, el factor de conversión es 1 N/cm2 = 1.45 psi. ELONGACIÓN Pero las propiedades mecánicas de un polímero no se remiten exclusivamente a conocer cuán resistente es. La resistencia nos indica cuánta tensión se necesita para romper algo. Pero no nos dice nada de lo que ocurre con la muestra mientras estamos tratando de romperla. Ahí es donde corresponde estudiar el comportamiento de elongación de la muestra polimérica. La elongación es un tipo de deformación. La deformación es simplemente el cambio en la forma que experimenta cualquier cosa bajo tensión. Cuando hablamos de tensión, la muestra se deforma por estiramiento, volviéndose más larga. Obviamente llamamos a esto elongación.

Fig9 Grafica de la elongación Por lo general, hablamos de porcentaje de elongación, que es el largo de la muestra después del estiramiento (L), dividido por el largo original (L0), y multiplicado por 100.

Existen muchas cosas relacionadas con la elongación, que dependen del tipo de material que se está estudiando. Dos mediciones importantes son la elongación final y la elongación elástica.

23

La elongación final es crucial para todo tipo de material. Representa cuánto puede ser estirada una muestra antes de que se rompa. La elongación elástica es el porcentaje de elongación al que se puede llegar, sin una deformación permanente de la muestra. Es decir, cuánto puede estirársela, logrando que ésta vuelva a su longitud original luego de suspender la tensión. Esto es importante si el material es un elastómero. Los elastómeros tienen que ser capaces de estirarse bastante y luego recuperar su longitud original. La mayoría de ellos pueden estirarse entre el 500% y el 1000% y volver a su longitud original es inconveniente. MÓDULO Los elastómeros deben exhibir una alta elongación elástica. Pero para algunos otros tipos de materiales, como los plásticos, por lo general es mejor que no se estiren o deformen tan fácilmente. Si queremos conocer cuánto un material resiste la deformación, medimos algo llamado módulo. Para medir el módulo tensil, hacemos lo mismo que para medir la resistencia y la elongación final. Esta vez medimos la resistencia que estamos ejerciendo sobre el material, tal como procedimos con la resistencia tensil. Incrementamos lentamente la tensión y medimos la elongación que experimenta la muestra en cada nivel de tensión, hasta que finalmente se rompe. Luego graficamos la tensión versus elongación, de este modo:

Fig10 Grafica de curva tensión estiramiento.

24

Este gráfico se denomina curva de tensión-estiramiento. (Estiramiento es todo tipo de deformación, incluyendo la elongación. Elongación es el término que usamos cuando hablamos específicamente de estiramiento tensil). La altura de la curva cuando la muestra se rompe, representa obviamente la resistencia tensil, y la pendiente representa el módulo tensil. Si la pendiente es pronunciada, la muestra tiene un alto módulo tensil, lo cual significa que es resistente a la deformación. Si es suave, la muestra posee bajo módulo tensil y por lo tanto puede ser deformada con facilidad. Hay ocasiones en que la curva tensión-estiramiento no es una recta, como vimos arriba. Para algunos polímeros, especialmente plásticos flexibles, obtenemos curvas extrañas, como ésta:

Fig11 Grafica de ubicación del modulo. A medida que la tensión se incrementa, la pendiente, es decir el módulo, no es constante, sino que va experimentando cambios con la tensión. En casos como éste, generalmente tomamos como módulo la pendiente inicial, como puede verse en la curva de arriba. En general, las fibras poseen los módulos tensiles más altos, y los elastómeros los más bajos, mientras que los plásticos exhiben módulos tensiles intermedios. El módulo se mide calculando la tensión y dividiéndola por la elongación. Pero dado que la elongación es adimensional, no tiene unidades por cual dividirlas. Por lo tanto el módulo es expresado en las mismas unidades que la resistencia, es decir, en N/cm2. DUREZA

25

El gráfico de tensión versus estiramiento puede darnos otra valiosa información. Si se mide el área bajo la curva tensión-estiramiento, coloreada de rojo en la figura de abajo, el número que se obtiene es algo llamado dureza.

Fig12 Grafica de ubicación de la enengía. La dureza es en realidad, una medida de la energía que una muestra puede absorber antes de que se rompa. Piénselo, si la altura del triángulo del gráfico es la resistencia y la base de ese triángulo es el estiramiento, entonces el área es proporcional a resistencia por estiramiento. Dado que la resistencia es proporcional a la fuerza necesaria para romper la muestra y el estiramiento es medido en unidades de distancia (la distancia que la muestra es estirada), entonces resistencia por estiramiento es proporcional a fuerza por distancia, y según recordamos de la física, fuerza por distancia es energía. ¿Se entiende?

¿En qué se diferencia la dureza de la resistencia? Desde el punto de vista físico, la respuesta es que la resistencia nos dice cuánta fuerza es necesaria para romper una muestra, y la dureza nos dice cuánta energía hace falta para romper una muestra. Pero en realidad no nos dice cuáles son las dierencias desde el punto de vista práctico. Lo importante es saber que justamente, dado que un material es resistente, no necesariamente debe ser duro. Veamos algunos otros gráficos para comprender mejor

26

ésto. Observemos el de abajo, que tiene tres curvas, una en azul, otra en rojo y otra en rosa.

Fig13 Diferencia entre tres tipos de plástico. La curva en azul representa la relación tensión-estiramiento de una muestra que es resistente, pero no dura. Como puede verse, debe emplearse mucha fuerza para romperla, pero no mucha energía, debido a que el área bajo la curva es pequeña. Asimismo, esta muestra no se estirará demasiado antes de romperse. Los materiales de este tipo, que son resistentes, pero no se deforman demasiado antes de la ruptura, se denominan quebradizos. Por otra parte, la curva en rojo representa la relación tensión-estiramiento para una muestra que es dura y resistente. Este material no es tan resistente como el de la curva en azul, pero su área bajo la curva es mucho mayor. Por lo tanto puede absorber mucha más energía que el de la curva en azul. Entonces ¿por qué la muestra de la curva en rojo puede absorber más energía que la muestra de la curva en azul? La muestra roja es capaz de elongarse mucho más antes de romperse que la muestra azul. La deformación permite que la muestra pueda disipar energía. Si una muestra no puede deformarse, la energía no será disipada y por lo tanto se romperá.

27

En la vida real, generalmente deseamos materiales que sean duros y resistentes. Idealmente sería genial tener un material que no se doblara ni rompiera, pero este es el mundo real. Deben hacerse trueques. Observemos las curvas nuevamente. La muestra azul tiene mucho mayor módulo que la muestra roja. Si bien es deseable que para muchas aplicaciones los materiales posean elevados módulos y resistencia a la deformación, en el mundo real es mucho mejor que un material pueda doblarse antes que romperse, y si el hecho de flexionarse, estirarse o deformarse de algún modo impide que el material se rompa, tanto mejor. De modo que cuando diseñamos nuevos polímeros o nuevos compósitos, a menudo sacrificamos un poco de resistencia con el objeto de conferirle al material mayor dureza.

Fig114 diferencia entre los plásticos rígidos, flexibles y elastómeros.

Propiedades Mecánicas de los Polímeros Reales Hemos estados hablando en forma abstracta durante bastante tiempo, de modo que ahora sería una buena idea hablar sobre los polímeros que exhiben ese tipo de

28

comportamiento mecánico, es decir, qué polímeros son resistentes, cuáles son duros, etc. Por esa razón usted tiene un gráfico en la parte de arriba. Compara curvas típicas tensión-estiramiento para diferentes clases de polímeros. Puede verse en la curva verde, que plásticos rígidos como el poliestireno, el polimetil metacrilato o los policarbonatos pueden soportar una gran tensión, pero no demasiada elongación antes de su ruptura. No hay una gran área bajo la curva. Decimos entonces que estos materiales son resistentes, pero no muy duros. Además, la pendiente de la recta es muy pronunciada, lo que significa que debe ejercerse una considerable fuerza para deformar un plástico rígido. (Creo que esto es realmente lo que quiere decir "rígido", ¿no?). De modo que resulta sencillo comprobar que los plásticos rígidos tienen módulos elevados. Resumiendo, los plásticos rígidos tienden a ser resistentes, soportan la deformación, pero no suelen ser duros, es decir, son quebradizos. Los plásticos flexibles como el polietileno y el polipropileno difieren de los plásticos rígidos en el sentido que no soportan tan bien la deformación, pero tampoco tienden a la ruptura. El módulo inicial es elevado, o sea que resisten por un tiempo la deformación, pero si se ejerce demasiada tensión sobre un plástico flexible, finalmente se deformará. Usted puede comprobar esto en su casa con una bolsa plástica. Si la estira, será difícil al comienzo, pero una vez que la ha estirado lo suficiente, lo hará cada vez con mayor facilidad. Como conclusión, podemos decir que los plásticos flexibles pueden no ser tan resistentes como los rígidos, pero son mucho más duros. Es posible alterar el comportamiento tensión-estiramiento de un plástico con aditivos denominados plastificantes. Un plastificante es una molécula pequeña que hace más flexible al plástico. Por ejemplo, sin plastificantes, el poli(cloruro de vinilo), o PVC, es un plástico rígido, que se usa tal cual para cañerías de agua. Pero con plastificantes, el PVC puede ser lo suficientemente flexible como para fabricar juguetes inflables para piletas de natación.

29

Las fibras como el KevlarTM, la fibra de carbono y el nylon tienden a exhibir curvas tensión estiramiento como la de color celeste que se ve en el gráfico de arriba. Al igual que los plásticos rígidos, son más resistentes que duras, y no se deforman demasiado bajo tensión. Pero cuando es resistencia lo que se requiere, las fibras tienen mucho que ofrecer. Son mucho más resistentes que los plásticos, aún los rígidos, y algunas fibras poliméricas como el KevlarTM, la fibra de carbono y el polietileno de peso molecular ultra-alto poseen mejor resistencia tensil que el acero. Los elastómeros como el poliisopreno, el polibutadieno y el poliisobutileno muestran un comportamiento mecánico completamente diferente al de los otros tipos de materiales. Observe la curva de color rosa en el gráfico de arriba. Los elastómeros tienen módulos muy bajos. Usted puede verlo en la suave pendiente de la recta, pero probablemente ya lo sabría de antemano. También sabría que resulta sencillo estirar o plegar un trozo de caucho. Si los elastómeros no tuvieran módulos bajos, no serían buenos elastómeros, ¿verdad? Pero para que un polímero sea un elastómero, le hace falta algo más que tener módulo bajo. El hecho de ser fácilmente estirado no le da demasiada utilidad, a menos que el material pueda volver a su tamaño y forma original una vez que el estiramiento ha terminado. Las banditas de goma no servirían de nada si sólo se estiraran y no recobraran su forma original. Obviamente, los elastómeros recobran su forma y eso los hace tan sorprendentes. No poseen sólo una elevada elongación, sino una alta elongación reversible.

Más Allá de las Propiedades Tensiles OK, todo esto está muy bien, pero esta discusión acerca de tal o cual polímero que posee tal o cual propiedad mecánica, se ha focalizado principalmente en las propiedades tensiles. Cuando tratamos con otras propiedades, como las de compresión

30

o flexión, las cosas pueden ser totalmente distintas. Por ejemplo, las fibras poseen alta resistencia tensil y también buena resistencia a la flexión, pero por lo general exhiben una desastrosa resistencia a la compresión. Además tienen buena resistencia tensil sólo en la dirección de las fibras.

Fig15 Resistencia de las fibras. Combinando Cualidades Hemos hablado mucho de cómo algunos polímeros son duros, otros resistentes, y cómo a menudo deben hacerse ciertas concesiones cuando se diseñan nuevos materiales. Uno puede sacrificar la resistencia en favor de la dureza, por ejemplo. Pero a veces podemos combinar dos polímeros con diferentes propiedades para obtener un nuevo material con las propiedades de ambos por separado. Existen tres formas de hacer esto, que son la copolimerización, el mezclado, y la obtención de compósitos. El Spandex es un ejemplo de un copolímero que combina las propiedades de dos materiales. Es un copolímero que contiene bloques de polioxietileno elastómero y bloques de un poliuretano, precursor de fibras rígidas. El resultado es una fibra que se estira. El Spandex es empleado para la confección de ropa de gimnasia, como los pantalones para ciclismo.

31

El poliestireno de alto-impacto, o HIPS, es una mezcla inmiscible que combina las propiedades de dos polímeros, el estireno y el polibutadieno. El poliestireno es un plástico rígido. Cuando se lo agrega a un elastómero, como el polibutadieno, forma una mezcla de fases separadas, que tiene la resistencia del poliestireno y la dureza aportada por el polibutadieno. Por esta razón, el HIPS es mucho menos quebradizo que el poliestireno puro. En el caso de un material compuesto, generalmente empleamos una fibra para reforzar un termorrígido. Los termorrígidos son materiales entrecruzados cuyo comportamiento tensión-estiramiento es a menudo similar al de los plásticos. La fibra incrementa la resistencia tensil del compuesto, en tanto que el termorrígido le confiere dureza y resistencia a la compresión.

CONCLUSIÓN El Mouse o ratón es un periférico de entrada de la computadora de uso manual, generalmente fabricado en plástico, utilizado como entrada o control de datos. Se utiliza con una de las dos manos del y detecta su movimiento relativo en dos dimensiones por la superficie horizontal en la que se apoya, reflejándose habitualmente

32

a través de un puntero o flecha en el monitor. Su uso es fácil, y se utiliza para movernos con rapidez a través de los elementos que se muestran en pantalla y elegir la información que nos interesa con mayor facilidad. Hoy en día es un elemento imprescindible en un equipo informático para la mayoría de las personas, y pese a la aparición de otras tecnologías con una función similar, como la pantalla táctil, la práctica ha demostrado que tendrá todavía muchos años de vida útil. Siendo la informática muy amplia, especialmente en programas para la computadora, el Mouse se uno ha estos para darles mayor facilidad en el control. Las tareas más comunes que se realizan con el Mouse son: •

Hacer un clic para seleccionar una opción. Pulsar un botón (generalmente el botón izquierdo) una vez y soltarlo inmediatamente.

•

Hacer un doble clic, por ejemplo para abrir un programa. Pulsando el botón izquierdo dos veces seguidas rápidamente.

•

Marcar una sección del texto.

•

Arrastrar y soltar. Esta acción le permite mover una sección del texto o imagen a otro lugar. Seleccione lo que desea mover y luego, haga clic con el botón izquierdo del Mouse.

33

REFERENCIA ELECTRÓNICA Solange, y Marisa Bordet. El Mouse. (2008, 30 de junio) Odian, George; Principles of Polymerization, 3rd ed., J. Wiley, New York, 1991. (2008, 30 de junio)

Freud Juan Capcha Espinoza.(Realización: 21-07-2006) [Monografías].consultado 30 de junio de 2008.< http://www.monografias.com/trabajos37/el-mouse/el-mouse.shtml>

34

ANEXO

¿Cómo se captura el movimiento de un ratón mecánico estándar? 1: Al arrastrarlo sobre la superficie gira la bola, 2: ésta a su vez mueve los rodillos ortogonales, 3: éstos están unidos a unos discos de codificación óptica, opacos pero perforados, 4: dependiendo de su posición pueden dejar pasar o interrumpir señales infrarrojas de un diodo LED.

35

5: Estos pulsos ópticos son captados por sensores que obtienen así unas señales digitales de la velocidad vertical y horizontal actual para trasmitirse finalmente a la computadora.

36