Física del toque de campana
Un timbre eléctrico es un timbre mecánico o electrónico que funciona mediante un electroimán. Cuando se aplica una corriente eléctrica, produce un sonido repetitivo de zumbido, repiqueteo o timbre. Los timbres electromecánicos se han utilizado ampliamente en los cruces de ferrocarril, en los teléfonos, en las alarmas contra incendios y robos, como timbres escolares, timbres de puertas y alarmas en las plantas industriales, desde finales del siglo XIX, pero actualmente se están sustituyendo ampliamente por los timbres electrónicos. Un timbre eléctrico consta de uno o varios electroimanes, formados por una bobina de alambre aislado alrededor de una barra de hierro, que atraen una armadura de tira de hierro con un badajo.
La forma más utilizada es la campana interruptora, que es una campana mecánica que produce un sonido continuo cuando se aplica corriente. Véase la animación, más arriba. La campana o el gong (B), que a menudo tiene forma de copa o media esfera, es golpeada por un brazo con resorte (A) con una bola metálica en el extremo llamada badajo, accionada por un electroimán (E). En su posición de reposo, el badajo se mantiene alejado de la campana una corta distancia por su brazo elástico. Cuando se cierra el interruptor (K), una corriente eléctrica pasa desde la batería (U) a través del bobinado del electroimán. Crea un campo magnético que atrae el brazo de hierro del badajo, tirando de él para dar un golpe a la campana. Esto abre un par de contactos eléctricos (T) fijados al brazo del badajo, interrumpiendo la corriente hacia el electroimán. El campo magnético del electroimán se colapsa y el badajo se aleja de la campana. Esto cierra de nuevo los contactos, permitiendo que la corriente fluya de nuevo hacia el electroimán, por lo que el imán tira del badajo para golpear de nuevo la campana. Este ciclo se repite rápidamente, muchas veces por segundo, dando como resultado un timbre continuo.
Formas de energía
¿Qué es la energía del sonido? La energía sonora se define como el movimiento de las vibraciones a través de la materia. La energía sonora se produce cuando un objeto vibra, lo que da lugar a un ruido. Las vibraciones sonoras provocan ondas de presión que viajan a través de un medio, como el aire, el agua, la madera o el metal. Descubre algunos de los muchos ejemplos de energía sonora, la mayoría de los cuales probablemente hayas experimentado.
Energía sonora del transporte y la industriaLos equipos pesados, como los vehículos y los equipos industriales, hacen ruido, por lo que estos elementos son ejemplos de energía sonora. La próxima vez que estés en una zona en la que haya muchos vehículos o empresas, presta atención a los ejemplos de energía sonora presentes en ella.
Ejemplos de instrumentos y energía sonoraLos instrumentos musicales emiten sonidos agradables, suponiendo que los maneje alguien que sepa tocarlos. Lo que suena como música para tus oídos es también un ejemplo de energía sonora. Si estás cerca de un instrumento mientras lo tocan, a veces puedes sentir las vibraciones.
Ejemplos de energía sonora del ser humanoEl cuerpo humano hace muchos ruidos. Parte de la energía sonora producida por el cuerpo humano es involuntaria, mientras que otra representa ruidos que la gente hace a propósito. Presta atención a los distintos sonidos que hace tu cuerpo a lo largo del día. Quizá te sorprenda descubrir cuánta energía sonora procede directamente de ti.
Sonido de campana producido
La energía que percibimos a nuestro alrededor parece tener muchas formas. El fuego arde, las gomas elásticas se rompen, las linternas se encienden y brillan, los objetos se caen y las cosas parecen estar calientes, frías o a la temperatura justa. Con tantas cosas en marcha, ¿cómo podemos averiguar qué formas de energía tienen estas cosas y acontecimientos? Tras cientos de años de observación y experimentación, la ciencia ha clasificado la energía en dos formas principales: energía cinética y energía potencial. La energía cinética se define como la energía de un objeto en movimiento. Un balón de fútbol lanzado, un automóvil a gran velocidad, un corredor de maratón o una roca que cae de un acantilado son ejemplos de objetos que tienen energía cinética.
La energía potencial se define como la energía asociada a la disposición de un sistema de objetos que ejercen fuerzas entre sí. La energía potencial se almacena o se libera cuando la disposición de los objetos y/o las fuerzas que ejercen unos sobre otros cambian de alguna manera. Los sistemas de objetos, desde los átomos hasta los planetas, pueden disponerse de muchas maneras, lo que da lugar a muchas formas de energía potencial: energía química, elástica, eléctrica (electromagnética), gravitatoria, nuclear y térmica.
La energía de las campanas comenzó con
Energía térmica-cinéticaToda la materia está formada por partículas que siempre están en movimiento aleatorio. Tienen energía cinética. La energía térmica es toda la energía cinética debida al movimiento aleatorio de las partículas que componen un objeto.
Energía térmica Las partículas se mueven más rápido a temperaturas más altas que a temperaturas más bajas. Cuanto más rápido se mueven las partículas, mayor es su energía cinética y mayor es la energía térmica del objeto. La energía térmica también depende del número de partículas.
Energía química-potencialLa energía química es la energía de un compuesto que cambia a medida que sus átomos se reorganizan. La energía química es una forma de energía potencial porque depende de la posición y disposición de los átomos en un compuesto. Cuando se forman compuestos como el azúcar, se realiza un trabajo para unir los diferentes átomos. Cuando se separan, la energía se libera.
Eléctrica-cinética y potencialLa energía eléctrica es la energía de los electrones en movimiento. Los electrones son las partículas con carga negativa de los átomos. La energía eléctrica de los electrones en movimiento se utiliza para realizar un trabajo.