Física aplicada a los bienes culturales - Beatriz Moreno Masó - E-Book

Física aplicada a los bienes culturales E-Book

Beatriz Moreno Masó

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Beschreibung

La Física es una ciencia de gran importancia por la aplicación que tiene en todo proceso que se lleve a efecto en la naturaleza y a través de la acción del hombre en su quehacer cotidiano en aras del desarrollo, y como aplicación de los conocimientos obtenidos en las investigaciones que se llevan a cabo en diferentes manifestaciones naturales, donde la presencia de las ciencias es fundamental para dar respuestas a los diferentes procesos que se presentan, específicamente en el campo que nos ocupa con esta obra. El texto está organizado en nueve capítulos que contienen los elementos que se mueven alrededor de las obras de arte, las incidencias de fenómenos naturales y del tiempo que de manera permanente ejercen su acción sobre ellas independientemente de su textura y lugar donde se encuentren ubicadas.

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Veröffentlichungsjahr: 2023

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Revisión técnica para ebook: Miriam Raya Hernández

Edición: Sergio M. Bello Canto

Diseño de cubierta: Yadyra Rodríguez Gómez

Diseño interior: Dayán Martínez Chorens

Corrección: Miriam Raya Hernández

Composición digitalizada: Madeline Martí del Sol

Conversión a e-book: Belkis Alfonso García

© Beatriz Moreno Masó, 2014

© Sobre la presente edición:

     Editorial Científico-Técnica, 2021

ISBN 9789590512483

Quedan rigurosamente prohibidas, sin la autorización escrita de los titulares del Copyright, bajo la sanción establecida en las leyes, la reproducción parcial o total de esta obra por cualquier medio o procedimiento, comprendidos la reprografía y el tratamiento informático, y la distribución de ejemplares de ella mediante alquiler o préstamo público. Si precisa obtener licencia de reproducción para algún fragmento en formato digital diríjase a CEDRO (Centro Español de Derechos Reprográficos, www.cedro.org) o entre la web www.conlicencia.com EDHASA C/ Diputació, 262, 2º 1ª, 08007 Barcelona. Tel. 93 494 97 20 España.

INSTITUTO CUBANO DEL LIBRO

Editorial Científico-Técnica

Calle 14 no. 4104, e/ 41 y 43, Playa, La Habana, Cuba

[email protected]

www.nuevomilenio.cult.cu

Índice de contenido
Capítulo 1
Densidad de los cuerpos
Definiciones de densidad de los cuerpos, según sus dimensiones
Detalles de interés a la hora de determinar las diferentes densidades y algunos valores de esta magnitud para materiales importantes
Preguntas y problemas
Experimento propuesto (determinación de la densidad de diferentes materiales)
Bibliografía
Capítulo 2
Fuerzas y equilibrio de los cuerpos
Fuerzas
Tipos de fuerzas
Fuerza gravitatoria
Peso y normal
Fuerza electrostática
Fuerza de fricción
Fuerzas viscosas
Equilibrio de los cuerpos, la partícula
Equilibrio de los cuerpos, el cuerpo extenso y el centro de gravedad
Consecuencias particulares de estas leyes para el equilibrio de los cuerpos suspendidos y apoyados
Preguntas y problemas
Experimento propuesto
Bibliografía
Capítulo 3
Elementos generales de los sólidos deformables
Conceptos y definiciones
¿Cómo describir con números los fenómenos de los sólidos deformables?
Características de algunos materiales
Rotura de los materiales
Otras propiedades de los materiales relativas a su resistencia
Vigas, extremos y deformaciones
Estado tensional en un plano, elementos de interés
Preguntas y problemas
Experimentos propuestos
Isotropía de un papel
Comportamiento de un cuerpo elástico ante las cargas
Estudio de las deformaciones en una viga empotrada
Bibliografía
Capítulo 4
Moléculas, fenómenos y patrimonio
Estructura microscópica de los objetos y su entorno
Estados de la sustancia y cambios de estado
Estado sólido
Estado líquido
Estado gaseoso
Cambios de estado
Humedad en el estado gaseoso
El aire que nos rodea
Humedad absoluta (Habs)
Humedad relativa (Hr)
Temperatura de rocío (Tr)
Capilaridad, el agua que sube por las paredes
Sólidos, fenómenos moleculares y patrimonio. Dilatación térmica
Otros fenómenos de interés de la física molecular
Formas de transmisión de calor
Adsorción y absorción. Difusión
Formación de eflorescencias y subflorescencias
Viscosidad y tixotropía
Preguntas y problemas
Experimentos propuestos
Observación de la absorción de calor en un cambio de estado
Ascenso del agua por capilaridad en materiales porosos
Bibliografía
Capítulo 5
Electricidad
Introducción
Relación entre la humedad y la conductividad eléctrica. Conductimetría
Uso y consumo de la electricidad
Equipos en nuestra vida diaria
Campo electromagnético
Preguntas y problemas
Experimento
Comprobación del gasto de los diferentes equipos electrodomésticos
Bibliografía
Capítulo 6
Luz sobre el patrimonio
Introducción. Ondas y conceptos relacionados
Espectro electromagnético
¿Cómo se cuantifica la iluminación?
Leyes fundamentales de la óptica geométrica
Lentes convergentes. Parámetros que las caracterizan
Proceso de formación de imágenes por una lente convergente
Instrumentos ópticos de interés
Lupa o microscopio simple
Microscopio compuesto
Cámara fotográfica
Fibra óptica
Preguntas y problemas
Experimentos propuestos
Absorción de la radiación infrarroja y su transformación en calor
Variación de la iluminación con la distancia a la fuente de luz
Confección de una cámara oscura
Determinar la distancia focal de una lente convergente
Bibliografía
Capítulo 7
Visión y teoría del color
Introducción. El sistema de la visión
Primer factor: las fuentes de luz
Segundo factor: las características de la superficie de los objetos
Tercer factor: el ojo humano
Metamerismo o confusión de los colores
¿Cómo funciona una pintura?
Mezclas de colores
Sistemas de cuantificación del color
Necesidad y características generales de los sistemas de cuantificación del color
Sistema Munsell
Sistema RGB
Sistema L*a*b*
Discusión final acerca de la iluminación en los museos
Preguntas y problemas
Experimento propuesto
Estudio cuantitativo de una mezcla de colores
Bibliografía
Capítulo 8
Atómo e investigación del patrimonio. Elementos de física moderna
Importancia del capítulo. Nociones de estructura del átomo
Espectros y componentes de una pintura
Fluorescencia
Radiación de cuerpo negro. Luz y temperatura
Rayos X y radiografía en el patrimonio
Efecto fotoeléctrico
Preguntas y problemas
Bibliografía
Capítulo 9
Física nuclear y edad de los objetos arqueológicos
Introducción
Actividad de una muestra radioactiva y período de semidesintegración
Edad de los objetos arqueológicos y datación por carbono 14
Preguntas y problemas
Bibliografía
Anexo 1
Unidades de medición. Notación científica
Introducción
Unidades de longitud, área y volumen
Unidades de masa
Notación científica
Problemas y preguntas
ANEXO 2
Densidades de diferentes materiales
ANEXO 3
Propiedades elásticas y de resistencia de algunos materiales
ANEXO 4
Física molecular. Datos de interés
ANEXO 5
Iluminación. Datos de interés
ANEXO 6
Espectros de la línea de colores ISAOL
De la autora

Capítulo 2

Fuerzas y equilibrio de los cuerpos

Fuerzas

Todos los cuerpos están sujetos a la acción de las fuerzas; en este sentido, los objetos patrimoniales no son la excepción. Las fuerzas son capaces de destruir, desplazar, craquelar y agrietar los materiales que forman las piezas; por ello, es necesario conocerlas. Pero no todo en las fuerzas es negativo. Las fuerzas internas también mantienen la integridad de unobjeto, tanto mediante la atracción dentro del material o pieza, como enla unión adhesiva de las diferentes piezas.

Ante todo, debe definirse el concepto de fuerza:

Fuerzaes aquella acción que se ejerce sobre un cuerpo y que es capaz de deformarlo.

Como característica fundamental sobresale que tiene magnitud, dirección y sentido; por este motivo, se le representa con una flecha o saeta actuando sobre los cuerpos.

Sobre la escultura de la figura 2.1 actúa la fuerza del viento en la forma que se indica.

Fig. 2.1 Escultura al aire libre sobre la cual actúa la fuerza del viento.

La unidad con que se mide la fuerza en el sistema internacional es elnewton(N). Este es, aproximadamente, igual a ladécima partede lo que usted siente en su mano, verticalmente y hacia abajo, cuando está sosteniendo 1 kg de carga.

Las fuerzas que existen en la naturaleza son muy variadas, pero este texto se centrará solo en algunas que resultan de interés.

Tipos de fuerzas

Fuerza gravitatoria

Es causada porlaatracción de la tierrasobre todos los cuerpos que están a su alrededor; actúa verticalmente y hacia abajo. Ejemplo: Obsérvese en la figura 2.2 cómo la flecha indica la dirección de la fuerza gravitatoria.

Fig. 2.2. La saeta que apunta hacia arriba es la fuerza que ejerce la superficie sobre el bloque.

Peso y normal

El peso es la fuerza que ejercen los cuerpossobre el sostén; es vertical y hacia abajo. Si se analiza un cuerpo, sobre este actúa la gravitación, pero el cuerpo actúa sobre su sostén con una fuerza. Ejemplo, el bloque actúa con supesosobre la superficie, deformándola (Fig. 2.3); a su vez, la superficie ejerce una fuerza sobre el cuerpo, denominadanormal. Esta fuerza es perpendicular a la superficie y dirigida hacia arriba. De este modo, se equilibra a la fuerza gravitatoria.

Fig. 2.3 Superficie deformada por la acción del peso del bloque que actúa sobre esta. La saeta que apunta hacia arriba es la fuerza normal.

Fuerza electrostática