NATURALEZA DEL ENTORNO FISICO 2023 - Belen ROMAÑACH(1)

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ESCUELA DE ENFERMERÍA DE LA CRUZ ROJA ARGENTINA FILIAL MORÓN
Carrera: Técnico Superior en Salud con Especialidad en Radiología.
Materia: Radiofísica
Docente: Barcala Cesar
LA NATURALEZA DEL ENTORNO FÍSICO
LA TENTACIÓN DE SAN ANTONIO, SALVADOR DALI
Naturaleza del entorno físico:
Desde una visión estrictamente física, se pueden clasificar todas las cosas como materia o energía.
Materia 
Todo lo que ocupa espacio y tiene forma. La característica distintiva de la materia es la masa o cantidad de materia. El kilogramo es la unidad de masa en el sistema Internacional O SEA QUE ALGO QUE SE CATALOGA COMO MATERIA DEBE TENER MASA. Además, la materia presenta otras características como la gravedad y la inercia. No debemos confundir masa con peso. La masa es la cantidad de materia y el peso es la fuerza la gravedad sobre la materia. Esto significa entonces que para que haya peso debe haber presencia de gravedad. Por ese motivo en el espacio los cuerpos carecen de peso. 
EJEMPLO DE MATERIA: BLOQUES DE PLOMO USADOS PARA RADIOPROTECCIÓN EN RADIOTERAPIA. MASA DE CADA LADRILLO: 25 KG.
	
	LA MATERIA OCUPA ESPACIO Y TIENE FORMA. POSEE GRAVEDAD, INERCIA Y MASA. ÉSTA SE EXPRESA EN LA UNIDAD KILOGRAMO
Energía 
Es la capacidad de generar un trabajo. A diferencia de la materia, la energía carece de masa. Tampoco ocupa espacio ni tiene forma. POR TANTO SI ALGO SE CATALOGA COMO ENERGÍA, CARECE DE MASA.
La Energía puede presentarse en un sistema material en formas diferentes. las principales formas de energía son las siguientes: 
ENERGÍA TÉRMICA.
ENERGÍA MECÁNICA. 
ENERGÍA QUÍMICA. 
ENERGÍA ELÉCTRICA. 
ENERGÍA MAGNÉTICA. 
ENERGÍA ELECTROMAGNÉTICA. (COMO LOS RAYOS X).
ENERGÍA NUCLEAR. 
ENERGÍA DE VIBRACIÓN MECÁNICA DE LOS CUERPOS (SÓNICA). 
ENERGÍA EÓLICA.
A todos estos tipos de energía se podría agregar una derivada de los seres vivos que es la ENERGÍA METABÓLICA. 
EL SOL, NUESTRA PRINCIPAL FUENTE DE ENERGÍA
	
	LA ENERGÍA NO POSEE MASA, NO OCUPA ESPACIO NI TIENE FORMA. TAMPOCO TIENE CARGA ELÉCTRICA 
La energía se puede transformar de un tipo a otro. El Joule es la unidad de energía en el sistema Internacional. Es posible clasificar las cosas como materia, energía, o una combinación de ambas. Por ejemplo, un fósforo encendido posee masa y además energía térmica. 
La materia puede transformarse en energía y esta a su vez en materia, según los postulados de la equivalencia de masa y energía:
	
	
	
	E = energía (Joule).
	E = m x C2 
	
	donde
	m = masa (Kg.).
	
	
	
	C = velocidad de la luz = 3 x 108 metros/seg.
C (velocidad de la luz) es una constante universal. Se puede afirmar que la materia es un depósito enorme de energía. Este postulado se confirmó, con lamentables consecuencias, durante los primeros ensayos nucleares en 1945. El peor enemigo del hombre es el hombre mismo.
	
	LA MATERIA SE PUEDE CONVERTIR EN ENERGÍA Y VICEVERSA, SEGÚN LOS POSTULADOS DEL CIENTÍFICO ALBERT EINSTEIN 
Poco después de 1800 se sugirió que la materia consistía en pequeñas unidades llamadas átomos.Hacia 1900 se aceptó que la energía constaba de pequeñas unidades llamadas cuantos.
¿Qué es la entropía?
La energía sólo puede ser convertida en trabajo cuando, dentro del sistema concreto que se esté utilizando, la concentración de energía no es uniforme. La energía tiende entonces a fluir desde el punto de mayor concentración al de menor concentración, hasta establecer la uniformidad. La obtención de trabajo a partir de energía consiste precisamente en aprovechar este flujo.
El agua de un río es más alta y tiene más energía gravitatoria en el manantial que en la desembocadura. Por eso fluye el agua río abajo hasta el mar. Una rueda hidráulica gira gracias al agua
	
	
	“LITTLE BOY”: BOMBA NUCLEAR DE FISIÓN
	HIROSHIMA,JAPÓN 1945
que corre ladera abajo: este líquido agua puede realizar un trabajo. El agua sobre una superficie horizontal no puede realizar trabajo, aunque esté sobre una meseta muy alta y posea una energía gravitatoria excepcional. El factor crucial es la diferencia en la concentración de energía y el flujo hacia la uniformidad.
	
	LA ENERGÍA SIEMPRE SE TRASLADA DESDE UN PUNTO DE ALTA ACUMULACIÓN A UN PUNTO EN DONDE HAYA MENOS ACUMULACIÓN 
DE ESTA 
Y lo mismo reza para cualquier clase de energía. En las máquinas de vapor hay un depósito de calor que convierte el agua en vapor, y otro depósito frío que vuelve a condensar el vapor en agua. El factor decisivo es esta diferencia de temperatura. Trabajando a un mismo y único nivel de temperatura no se puede extraer ningún trabajo, por muy alta que sea aquélla.
El término «Entropía» lo introdujo el físico alemán Rudolf J. E. Clausius en 1850 para representar el grado de uniformidad con que está distribuida la energía, sea de la clase que sea. Cuanto más uniforme, mayor la entropía. Cuando la energía está distribuida de manera perfectamente uniforme, la entropía es máxima para el sistema en cuestión.
Clausius observó que cualquier diferencia de energía dentro de un sistema tiende siempre a igualarse por sí sola. Si se coloca un objeto caliente en contacto con otro frío, el calor fluye de manera que el primero se enfría y el segundo se calienta, hasta que ambos quedan a la misma temperatura. Si tenemos dos depósitos de agua comunicados entre sí y el nivel de uno de ellos es más alto que el del otro, la atracción gravitatoria hará que el primero baje y el segundo suba, hasta que ambos niveles se igualan y la energía gravitatoria queda distribuida uniformemente.
Clausius afirmó por tanto que en la naturaleza era regla general que las diferencias en las concentraciones de energía tendían a igualarse. O digámoslo así: que «la entropía aumenta con el tiempo».
EJEMPLO DE LA ENTROPÍA: LA DIFERENCIA ENTRE LA ENERGÍA PERMITE QUE EL AGUA SE DESPLACE HACIA ABAJO.
El estudio del flujo de energía desde puntos de alta concentración a otros de baja concentración se llevó a cabo de modo especialmente complejo en relación con la energía térmica. Por eso, el estudio del flujo de energía y de los intercambios de energía y trabajo recibió el nombre de «termodinámica», que en griego significa «movimiento de calor».
	
	LA TENDENCIA UNIVERSAL DE TODO SISTEMA FÍSICO ES AL DESORDEN 
Con anterioridad se había llegado ya a la conclusión de que la energía no podía ser destruida ni creada. Esta regla es tan fundamental que se la denomina «primer principio de la termodinámica».
La idea sugerida por Clausius de que la entropía aumenta con el tiempo es una regla general no menos básica, y se denomina «segundo principio de la termodinámica». Los principios de la entropía explican los fenómenos físicos en la producción de rayos X.
LA GRAN PIRÁMIDE DE GIZA ES UN EJEMPLO DE LA ENTROPÍA… DESPUÉS DE CASI 4600 AÑOS ES EVIDENTE EL “DESORDEN” EN FORMA DE LA EROSIÓN DE SU ESTRUCTURA
Radiación 
Es la energía emitida y transferida a través de la materia. El sonido es un ejemplo típico de radiación. Los rayos X son un tipo especial de radiación porque no necesitan un medio material para su propagación.
	
	LAS RADIACIONES USUALES REQUIEREN DE UN MEDIO FÍSICO PARA SU PROPAGACIÓN. POR EJEMPLO EL SONIDO Y EL CALOR. 
TERMOGRAFÍA INFRARROJA: EJEMPLO DE RADIACIÓN. OBSERVE CÓMO EL CALOR SE VA IRRADIANDO POR LA MANIJA DE LA TAZA
En este ejemplo también podemos observar la entropía del sistema. Cuando nos servimos una taza de café, esta tiene energía acumulada en forma de calor. Esto queda determinado con una temperatura de 80° C. Si la dejamos en reposo, el calor fluirá desde ese punto de mayor concentración al de menor, o sea el aire, que en este momento tiene una temperatura de 25° C.
Al cabo de 2 horas, el calor contenido en la taza se habrá disipado en el aire. Ahora no hay flujo de energía, puesto que ambos sistemas (la taza y el aire) se encuentran con la misma temperatura.
Según los postulados de la entropía, el sistema está en equilibrio porque alcanzó su máximo desorden.
	
	LOS RAYOS X SON UN TIPO ESPECIAL DE RADIACIÓN QUE NO NECESITAN UN MEDIO FÍSICO PARA SU PROPAGACIÓNAtenuación 
Ocurre cuando la materia intercepta una radiación y absorbe energía. Los anteojos para sol atenúan la radiación de la luz visible evitando una exposición excesiva de la retina.
Como podrá apreciar, la atenuación es un fenómeno que se origina en la interacción entre la materia y la energía. Cuando efectuamos una radiografía, la zona examinada absorbe parte de la energía de los rayos X produciendo atenuación. Los diferentes tejidos (músculo, hueso, grasa) atenúan en forma diferente los rayos X. De esta forma tenemos estructuras radiolúcidas (atenúan muy poco el haz de rayos X) como es el caso de la grasa y del músculo y radiopacas (hueso) que absorbe gran cantidad de rayos X.
EJEMPLO DE ATENUACIÓN: LA SEÑAL DE UN SATÉLITE DE COMUNICACIONES DEBE RECORRER ENORMES DISTANCIAS Y ES FUERTEMENTE ATENUADA, PARA LA RECEPCIÓN Y TRANSMISIÓN, SE REQUIEREN DE ANTENAS ENORMES, COMO EN LA FIGURA
Cuestionario:
Consigna: Responda el siguiente cuestionario. Las preguntas de esta lista serán evaluadas en forma escrita y/o en la modalidad oral por el docente. 
1) ¿CÓMO SE CLASIFICA EL ENTORNO FÍSICO?
2) DEFINA MATERIA.
3) DEFINA LAS 5 PROPIEDADES DE LA MATERIA.
4) ¿QUÉ ES LA MASA? 
5) SEÑALE AL MENOS 5 UNIDADES CON QUE SE PUEDE MEDIR LA MASA. 
6) INDIQUE LA DIFERENCIA ENTRE MASA Y PESO.
7) DEFINA ENERGÍA. 
8) SEÑALE SEÑALE AL MENOS 5 UNIDADES PARA MEDIR LA ENERGÍA.
9) INDIQUE EL SIGNIFICADO DE LA EQUIVALENCIA ENTRE MASA Y ENERGÍA. 
10) ¿QUÉ ANÁLISIS PUEDE REALIZAR DE LA ECUACIÓN DE EQUIVALENCIA ENTRE MASA Y ENERGÍA? 
11) DEFINA ENTROPÍA. 
12) SEGÚN LA ENTROPÍA, CUÁL ES LA TENDENCIA UNIVERSAL? 
13) ¿CUAL ES LA RELACIÓN ENTRE LA ENTROPÍA Y LA TERMODINÁMICA? 
14) DEFINA RADIACIÓN. 
15) CUÁL ES LA CARACTERÍSTICA DISTINTIVA DE UNA RADIACIÓN? 
16) POR QUÉ DECIMOS QUE LOS RAYOS X SON UN TIPO ESPECIAL DE RADIACIÓN? 
17) DEFINA ATENUACIÓN.
18) ¿QUÉ EFECTO TIENE EL CUERPO HUMANO RESPECTO A LA ATENUACIÓN DE LOS RAYOS X?
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