Análisis de Objeto Técnico : El Horno de Microondas

http://puntadiamante.blogspot.com by Gerardo Sànchez

GOBIERNO DEL ESTADO DE DURANGO SECRETARÍA DE EDUCACIÓN SUBSECRETARÍA DE SERVICIOS EDUCATIVOS DIRECCIÓN DE EDUCACIÓN BÁSICA “A” DEPARTAMENTO DE EDUCACIÓN SECUNDARIA TÉCNICA JEFATURA DE ENSEÑANZA DE EDUCACIÓN TECNOLÓGICA

ESCUELA SECUNDARIA TÉCNICA No. 62 Ponciano Arriaga s/n Col. Benito Juárez Tel. 8130734 81 30734

ÁMBITO DE SERVICIOS ADMINISTRATIVOS DE APOYO A LA PRODUCCIÓN TALLER COMPUTACION FICHA TÉCNICA ETAP ETAPA A REGIONA REGIONAL L Nombre de la ficha técnica: t écnica: EL HORNO DE MICROONDAS

Autor: Rodrigo Alonzo Fecha: Enero 2008 Asesor; Gerardo Sánchez Nájera

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TÍTULO

ÍNDICE

PÁGINA

ASPECTO HISTÓRICO SOCIAL ORIGEN…………………………………………………………………………………….

3

EVOLUCIÓN...............................................................................................................

4

IMPACTO IMPACTO SOCIAL....................................................................................................

5

REPERCUSIONES....................................................................................................

6

DIMENSIÓN CIENTÍFICA Y TÉCNICA 1. FUNCIONALIDAD FINALIDAD POR LA QUÉ FUE CONSTRUIDO.....................................................

6

POSIBLES USOS Y AMBITOS DE APLICACIÓN..................................................

7

UTILIDAD UTILIDA D DE USO CON RELACIÓN A LA SATISFACCIÓN DE LA NECESIDAD NECESIDA D

7

2. ESTRUCTURA IDENTIFICACIÓN DE LAS PARTES QUE COMPONEN AL OBJETO..................

7

REPRESENTACIÒN REPRESENTACIÒN GRÀFICA..............................................................................

8

CARACTERÍSTICAS DE LOS MATERIALES………………….…………………….. MATERIALES………………….……………………..

9

ORÍGEN DE LOS MATERIALES……………….…………….………………………… MATERIALES……………….…………….…………………………

9

PROPIEDADES GENERALES………………………………… GENERALES…………………………………………….. ………….. …………..

9

PROCESOS DE FABRICACIÓN............................................................................ FABRICACIÓN............................................................................

10

PRINCIPALES PRINCIPALES HERRAMIENTAS HERRAMIENTAS UTILIZADAS EN LA FABRICACIÓN.................. FABRICACIÓN..................

10

3. FUNCIONAMIENTO FUNCIONAMIENTO EXTERNO..............................................................................

11

FUERZAS Y TIPOS DE ENERGÍA QUE HACEN FUNCIONAR EL OBJETO.......

12

APLICACIÓN DE PRINCIPIOS DE LA CIENCIA.....................................................

13

PROPUESTAS PROPUESTAS DE INNOVACIÒN........................................................................ INNOVACIÒN........................................................................ …

13








-EL HORNO DE MICROONDAS-

Aspecto Histórico-Social ORIGEN. BREVE HISTORIA DEL FUEGO.

Hace 500.000 años, nuestros antepasados humanos habitaban una tierra inhóspita plagada de calamidades naturales, entre las que el fuego era la más temible y frecuente. Cuando el rayo o la centella aparecían en el cielo en forma de resplandor fugitivo, arrasando con su destello brillante extensiones de grandes árboles, el hombre huía como los otros animales y se acurrucaba atemorizado en el fondo de su caverna. Tiempos después, su curiosidad le llevó a observar el fulgor extraño y atrayente que quedaba sobre la tierra y lo llevó a observa el fulgor extraño y atrayente que quedaba sobre la tierra y lo llevó a observar el fulgor extraño y atray atrayen ente te que que qued quedab aba a sobr sobre e la tier tierra ra y lo llev llevó ó con con cuid cuidad ado o a su cave cavern rna, a, conservándolo con ramas caídas de los árboles. Su presencia le producía una extraña y sosegada confianza en sí mismo. Después vino el gran descubrimiento. Frotando una con otras dos piedras de sílex, aparecía una chispa que producía también el fuego tan celosamente conservado. Este hallazgo fue considerado después, el primero y más grande descubrimiento de la historia historia de la humanida humanidad. d. En el mismo mismo momento momento que el hombre hombre descub descubrió rió el secreto de encender el fuego, cambió el curso de su supervivencia. El fuego le sirvió para protegerse del frío invernal. A la entrada de su gruta, le defendió de los ataques de los grandes animales que no podía combatir. La carne que se procuraba para alimentarse, producía mejor sabor a su paladar tostándola sobre el fuego, que comi comién éndo dola la crud cruda a como como hast hasta a ento entonc nces es y cuan cuando do tuvo tuvo al fueg fuego o tota totalm lmen ente te domin dominad ado, o, atac atacó ó a las las fuer fueras as prim primiti itiva vass con con teas teas llam llamea eant ntes es y si era era herid herido o cauterizaba su piel sobre los rescoldos, con grandes alaridos de dolor. Pasaron muchos siglos y milenios. El hombre comenzó a agrupase con sus semejantes dando paso a un nuevo proceso; la vida comunitaria. Se practicaba la caza y el pastoreo y después se descubrió la agricultura. El fuego moldeó las vasijas para








totalmente dominado por el hombre, pero a veces se volvía contra él. Y crearon una reglamentación de su uso, para defender sus viviendas de la destrucción, mientras ausentes, practicaban la caza, el pastoreo o araban las tierras de barbecho. Así come comenz nzó ó casi casi en los los albo albore ress de la huma humani nida dad, d, la luch lucha a orga organi niza zada da cont contra ra el incendio. Igual que muchos de los grandes inventos que hoy son comodidad y mañana necesidad, el HORNO DE MICROONDAS es, de hecho, un subproducto de otra tecnología. Fue durante el curso de un proyecto de investigación relacionado con el radar, alrededor de 1946, que el doctor Percy Spencer, ingeniero de la Raytheon Corpor Corporati ation, on, notó notó algo algo muy peculi peculiar ar.. Estaba Estaba proban probando do un nuevo nuevo tubo tubo al vacío vacío llamado magnetrón cuando descubrió que un dulce que tenía en su bolsa se había derretido. Intrigado y pensando que quizá la barra de chocolate había sido afectada casualmente por esas ondas, el doctor Spencer hizo un experimento. Esta vez colo colocó có algu alguna nass semi semillllas as de maíz maíz para para hace hacerr palo palomi mita tas, s, cerc cerca a del del tubo tubo y, permaneciendo algo alejado, vio con una chispa de inventiva en sus ojos cómo el maíz maíz se moví movía, a, se cocí cocía a e hinc hincha haba ba y brin brinca caba ba espa esparc rcié iénd ndos ose e por por todo todo el laboratorio. A la mañana siguiente, el científico decidió colocar el magnetrón cerca de un huevo de gall gallin ina. a. Le acom acompa paña ñaba ba un cole colega ga curi curios oso, o, que que ates atestig tiguó uó cómo cómo el huev huevo o comenzó a vibrar debido al aumento de presión interna originada por el rápido incr increm emen ento to de la temp temper erat atur ura a de su cont conten enid ido. o. El curio curioso so cole colega ga se acer acercó có justamente cuando el huevo explotaba, salpicándole la cara con yema caliente, i quien no salía de su asombro! El rostro del doctor Spencer, por el contrario, se iluminó con una lógica conclusión científica: lo acaecido a la barra de chocolate, a las palomitas de maíz y ahora al huevo, podía atribuirse a la exposición a la energía de baja densidad de las microondas. Y si se podía cocinar tan rápidamente un huevo, ¿por qué no probar con otros alimentos? Así comenzó la experimentación. El doctor Spencer diseñó una caja metálica con una abertura en la que introdujo energía de microondas. Esta energía, dentro de la caja, no podía escapar y por lo tanto creaba un campo electromagnético de mayor ma yor densidad. Cuando se le colocaba








revolucionar la forma de cocinar y sentaba las bases de una industria multimillonaria: el horno de microondas. Los ingenieros se dedicaron a trabajar en el invento del doctor Spencer, Spencer, mejorándolo y modificándolo para un uso práctico. A finales de 1946, la Raytheon Company solicitó una patente para emplear las microondas en el cocimiento de los alimentos. Un horno que calentaba los alimentos mediante energía de microondas se instaló en un restaurante de Boston para hacer pruebas. En 1947, salió al mercado el primer horno comercial de microondas y el asunto se puso "caliente" -o ¿ya lo estaba? Estas primeras unidades eran grandes y estorbosas, de 1.60 m de altura y 80 Kg. de peso. El magnetrón se enfriaba con agua, de modo que era necesario instalar tubería especial. También, su precio era elevado, costaban alrededor de 5,000 dólares cada uno y no pueden pueden imaginarse imaginarse las frustracion frustraciones es producidas producidas al trabajar trabajar con esos monstruos monstruos temperamentales. Hubo bastante resistencia contra estas unidades y lógicamente, no fueron aceptadas de inmediato. Las ventas iniciales eran desalentadoras. Sin embargo, las mejoras y refinamientos ulteriores produjeron un horno más confiable y liviano, menos caro y con un nuevo nuevo magnet magnetrón rón enfria enfriado do por aire; aire; se elimin eliminó ó la necesi necesidad dad de coloca colocar r tuberías. Finalmente el horno de microondas alcanzó un nivel de aceptación relativa, particularmente en el campo de la venta de alimentos rápidos.

EVOLUCION. Los Los avan avance cess tecn tecnol ológ ógic icos os y el desa desarr rrol ollo lo post poster erio iorr cond conduj ujer eron on a un horn horno o de microondas evolucionado y al alcance de la cocina del consumidor. Sin embargo, aparec aparecier ieron on mucho muchoss mitos mitos y descon desconfia fianza nza acerca acerca de las nuevas nuevas y mister misterios iosas as estufas electrónicas de "radar", de modo que se retrasó algo el florecimiento, aunque no mucho. En los años setenta más y más gente encontró que las ventajas de cocinar con microondas compensaba los riesgos probables y al parecer, nadie moría de "envenenamiento" por las radiaciones, ni quedaba ciego, estéril o impotente (al menos debido al uso de hornos de microondas). Cuando se desvanecieron los








En 1975, por primera vez, las ventas de hornos de microondas rebasaron el número de estufas de gas vendidas. El año siguiente se informó que 17% de todos los hogares de Japón cocinaban con microondas, en comparación de sólo cuatro por ciento de los hogares de Estados Unidos durante ese año. Sin embargo, para 1978, los hornos de microondas adornaban las cocinas de más de nueve millones de hogares, aproximadamente 14%, en Estados Unidos. Al final de 1980, esta cifra aumentó en más de 25%. En 1986, el horno de microondas se hizo más patente que el lavavajillas y alcanzó 60%, o sea aproximadamente 52 millones, de los hogares esta estado doun unid iden ense ses. s. Los Los hábi hábito toss de coci cocina narr en Esta Estado doss Unid Unidos os camb cambia iaro ron n dramáticamente por la comodidad en tiempo y ahorro de energía del horno de microondas. Si alguna vez se consideró como lujo, el horno de microondas ha evolucionado mediante la moderna tecnología y por la demanda popular, en una necesidad práctica para un mundo activo. El mercado en expansión ha originado un estilo de acuerdo a cada gusto, un tamaño y forma que se acomodan a cada cocina y un precio asequible a casi cualquier bolsillo. Las opciones y particularidades, como la adic adició ión n de calo calorr de conv convec ecci ción ón,, horn hornea eado do con con sens sensor or,, etc. etc.,, satis satisfa face cen n las las necesidades de casi cualquier aplicación en el horneado, cocinado o secado. Ahora, la magia de hornear con microondas se ha esparcido por el mundo y convertido en un fenómeno internacional. El doctor Percy Spencer, el inventor, continuó en Raytheon como consultor "senior" hasta su muerte a la edad de 76 años. Fue autor de más de 100 patentes y se le consideraba uno de los principales expertos en el campo de las microondas, no obstante que carecía de instrucción secundaria.

IMPACTO SOCIAL. Los comer comercia ciante ntess tenían tenían el proble problema ma de cómo cómo podría podrían n manten mantener er calien calientes tes los alimentos hasta que se los comprasen, ya que si se descomponían sería una pérdida obviamente cuantiosa. Al aparecer el empleo del horno de microondas, pudieron mantener los productos congelados en el lugar donde se servían y luego










De inmediato los negocios de alimentos rápidos y restaurantes se dieron cuenta que el horno de microondas resolvía más problemas de los que creaba. Al encontrarse con el mismo problema de mantener calientes los alimentos durante largos periodos, los propietarios de restaurantes comenzaron a apreciar el valor del horn horno o de micr microo oond ndas as en sus sus oper operac acio ione nes. s. Actu Actual alme ment nte e pued pueden en mant manten ener er en refrigeración sus alimentos y calentarlos a la orden de los clientes. Cuando la industria alimenticia comenzó a reconocer todo el potencial y versatilidad del horno de microondas, éste se aplicó a nuevos y variados usos. Las industrias comenzaron a emplear las microondas para secar rebanadas de papa, tostar granos de café y cacahuates. Se podían descongelar, pre-asar y dar cocimiento final a las carn carnes es.. Aun Aun el abri abrirr ostr ostras as se faci facilit litab aba a con con el uso uso de las las micr microo oond ndas as.. Otra Otrass industrias encontraron conveniente las diversas aplicaciones del calentamiento por microondas. Con el tiempo, se emplearon éstas para secar corcho, cerámica, papel, cuero, tabaco, fibras textiles, lápices, flores, libros húmedos y cabezas de cerillo. También ambién se emplea emplearon ron las microo microonda ndass en el proces proceso o de curado curado de materi materiale aless sintéticos como nylon, hule y uretano. El horno de microondas se transformó en una necesidad para el mercado comercial y las posibilidades parecían interminables.

REPERCUSIONES. En el futuro estos microondas en todos sus tipos, seguramente serán más eficientes, y tendrán dispositivos de control en el que se le indique a que temperatura se requiere que trabaje y se mantenga y con que grado de dureza, tendrán sensores que se activarán cuando se introduce un alimento en él, posiblemente la energia que utilizan para hacerlos funcionar sean con fines más ecológicos o usen fuentes








Dimensión Científica y Técnica FUNCIONALIDAD. La función principal de un horno de microondas es permitirnos el calentamiento de alimentos como principal función porque también es utilizado en industrias para secar tabaco, fibras textiles, cerámica, etc.

Posibles Usos y Ámbitos de Aplicación. Aplicación Industrias

Ejemplo Como se se di dijo an anteriormente se se ut utilizan pa para secar corcho, cerámica, cerámica, papel, cuero, cuero, tabaco, fibras textiles, lápices, flores, libros húmedos y cabezas de cerillo. También se emplearon en el pro proceso ceso de cura urado de mate materi ria ales les

Hogares

sintéticos como nylon, hule y uretano. En lo los ho hogares es es ut utilizado pa para ca calentar

Negocios

alimentos. En los negoc negocios ios de comida comida princi principal palmen mente te

(de comida

también es utilizado para calentar comida.

principalmente)

Utilidad o Frecuencia de Uso con Relación a la Satisfacción de la Necesidad Este objeto técnico va en proporción directa a la satisfacción de la necesidad que va en aumento, porque muchas personas tienen en sus hogares, industrias, negocios,








7 8 9 10 11 12 13

Ranura de entrada a la cavidad Antena del magnetrón Guía de onda Ventilador Magnetrón Capacitor Transformador

REPRESENTACION GRAFICA.















CARACTERISTICAS DE LOS MA M ATERIALES. Origen de los Materiales. Materiales Acero Plástico Cobre

Inorg. x x x

Org.

Renov. No renov. x x x

Mineral Vegetal Animal x x x

PROPIEDADES DE LOS MATERIALES EMPLEADOS.

Propiedades Generales Las propiedades que dependen de la cantidad total de materia del cuerpo se llaman propiedades

generales; entre ellas están la forma, tamaño, peso, temperatura.

Propiedad Gral Masa

Definición

Donde se manifiesta Cantidad de materia contenida en un Al pesar el horno de microondas en

Volumen

cuerpo. Se mide en (Kg) una báscula. Luga Lugarr o exte extens nsió ión n que que ocup ocupa a un Es el lugar que ocupa el horno de cuerpo en el espacio. Se mide en (m3). microondas en un espacio. El volu volumen men no sólo sólo depe depend nde e de la cantidad de materia, sino también de

Peso

Inercia

la temperatura Fuerza de atracción gravitacional que Es la fuerza de atracción la Tierr ierra a ejer ejerce ce sobre obre todo todoss los los gravit gravitaci aciona onall que ejerce ejerce la tierra tierra cuerpos. Es proporcional a la masa sobre el microondas. Cualid Cualidad ad que tienen los cuerpo cuerposs de Se manifiesta al moverse o cuando pres preser erva varr el esta estado do,, de repo reposo so o esta en reposo. movimiento en línea recta en que se encu encuen entr tran an hast hasta a que que una una fuer fuerza za externa actúe sobre ellos










Sistema

Técnica

Donde se manifiesta

Unión

Atornillado

Al atornillar las partes externas e internas del horno

Ensamblado Pintado

de microondas. Al en ensamblar la las pa partes de del ho horno de de mi microondas. Se pinta todo el objeto técnico para darle

Esmaltado

presentación. Se cubre con esmalte toda la pintura aplicada para

Doblado

darle brillo y protección a la pintura. Se dobla para dar forma al plástico y al acero.

Recubrimiento

Conformación

Herramientas utilizadas en la fabricación del objeto.

No De Desc scri ripc pció ión n Ca Cara ract cter erís ísti tica cass Fu Func nció ión n Desa Desarm rmad ador or con con un Actú ctúa

com como

pala palan nca

mango mango plásti plástico co y una para para Afloja Aflojarr y/o sujeta sujetar r 1

Desarmador

barra

metálica los los torn tornilillo loss que que unen unen

alargada de diferentes las partes del horno de tamaños

para

los microondas.

distintos tornillos. Elaborar 2

Herramientas

las

partes

delica delicadas das o pequeñ pequeñas as del

horno

de








El campo electromagnético generado en el horno mueve literalmente las moléculas de agua orientándolas en una dirección. Pero apenas las moléculas de agua se orientan en una dirección determinada, el campo magnético se invierte, con lo que todas las moléculas de agua cambian su posición (rotan). Estas inversiones de la orientación del campo electromagnético suceden rápidamente, a razón de 2.500 millones de veces por segundo, lo que produce calor por la agitación molecular (el calor está directamente relacionado con la vibración o agitación molecular). Por tanto, el alimento se calienta por excitación de las moléculas de agua, que se están moviendo, girando sobre sí mismas, a gran velocidad.

FUNCIONAMIENTO Asegurarse que el microondas este conectado a la fuente de alimentación. Abrir la puerta e introducir el alimento.








divide en dos. La energía en su interior para comenzar su función. útil y la que se pierde en forma de calor Es la energí energía a potenc potencial ial En el interior del horno de microondas se POTENCIAL

que

se

almacena

al encuentra un plato que gira al comenzara a

elevar, cargar, desplazar, funcionar por lo cual se carga de energía o girar, etc. potencial. La energía mecánica se Se manifi manifiest esta a en el mismo mismo plato plato girato giratorio rio crea crea o gene genera ra cuan cuando do mencionado anteriormente. una una fuen fuente te exte extern rna a de

MECÁNICA

energía

alimenta

al

dispositivo mecánico y lo hace hacerr

gira girarr,

retroceder, etc.

avan avanza zarr,








Mue Muelle lles o resor esorte tess

En el el me mecan canismo smo de segu seguri rid dad qu que ci cierra rra y ab abre la puerta erta..

Propuestas de Innovación

Propuesta Nuev Nuevas as func funcio ione ness

Posible Aplicación Prog Progra rama marl rlo o par para a que que se mant manten enga ga a una una sola sola temp temper erat atur ura. a. Que al sobrec sobrecale alenta ntarse rse el alimen alimento to (quema (quemarse rse), ), el horno horno de microondas deje de funcionar.








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Análisis de Objeto Técnico : El Horno de Microondas

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