Síntesis energética Faraday

    La problemática elegida para la realización del proyecto integrador durante este semestre fue la del desperdicio de agua, se eligió a partir de las observaciones de nuestro contexto inmediato y a continuación presentamos las fotografías que representan dicha problemática.

Fig. 2. Contaminación del agua 

Fig 1. Desperdicio y  polución de agua 

Fig. 3. awa de uwu

La alternativa de solución para esta problemática que elaboramos para la materia de Física II consiste en un sistema de aprovechamiento de agua pluvial para el abastecimiento de energía en un hogar, a partir del movimiento generado por la caída del líquido, utilizándolo en una turbina hidroeléctrica, por lo que para la materia de calculo diferencial describimos la ley de Faraday que describe la transformación de la energía cinética en energía eléctrica.

Donde:

B = Campo magnético

E = Campo eléctrico

d = Elemento infinitesimal de longitud del circuito representado por el contorno c

S = Superficie arbitraria, cuyo borde es c

La ecuación anterior representa la derivada o razón de cambio de flujo magnético respecto al tiempo. Por tratarse de una función que contiene una integral y que se sale de los límites del curso, simplemente fue mostrada por fines expositivos.

Para llevar a cabo el procedimiento deseado obtuvimos el valor máximo en la ecuación de Streeter – Phelps con los valores del laboratorio que el profesor nos proporcionó, operándola como una función en términos del tiempo, y los resultados fueron los siguientes.

Los valores del laboratorio serán sustituidos en sus variables correspondientes.

 

Simplificando la expresión obtenemos:

Después obtuvimos la primera derivada

Se iguala la primera derivada a cero

Despejando a t se obtiene

Después obtuvimos la segunda derivada:

Se sustituye el valor critico (t) en la segunda derivada:

El valor obtenido es menor a cero, por lo que se trata de un valor máximo en el valor de tiempo…

Conclusiones

•      Este proyecto nos ayudó a reconocer las problemáticas ambientales que tenemos en nuestro contexto, así como buscar alternativas de solución, que se basen en lo aprendido de nuestras materias, ayudando al medio ambiente.

•      Nos ayudó a reconocer las ecuaciones que nos sirven para comprender los fenómenos de nuestras problemáticas, y como con los máximos y mínimos podemos sacar datos que nos ayuden a resolverlas

•      En general como equipo, con la realización de este proyecto integrador hemos podido aprender la forma de relacionar nuestra problemática con distintas leyes y ecuaciones, como la ley de Faraday y el valor máximo en funciones.

•      Así mismo, pudimos comprender y analizar la relación de la asignatura de cálculo, con la problemática de nuestro contexto inmediato que ocurre en la vida cotidiana, aportando una posible solución hacia el desperdicio de agua,  aprovechando el agua pluvial.

Referencias 

¿Qué es la ley de Faraday? (artículo). (s. f.). Khan Academy. https://es.khanacademy.org/science/physics/magnetic-forces-and-magnetic-fields/magnetic-flux-faradays-law/a/what-is-faradays-law

Leskow, E. C. (2021b, julio 15). Ley de Faraday - Concepto, historia, fórmula y ejemplos. Concepto. https://concepto.de/ley-de-faraday/

Ley de Faraday. (2021, 1 febrero). Concepto de - Definición de. https://conceptodefinicion.de/ley-de-faraday/