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domingo, 8 de julio de 2012

Termodinámica


La termodinámica (del griego  termo, que significa "calor" y  dinámico, que significa "fuerza") es una rama de la física que estudia los fenómenos relacionados con el calor.
Específicamente, la termodinámica se ocupa de las propiedades macroscópicas (grandes) de la materia, especialmente las que son afectadas por el calor y la temperatura, así como de la transformación de unas formas de energía en otras.
Estudia los intercambios de energía térmica entre sistemas y los fenómenos mecánicos y químicos que implican tales intercambios. En particular, estudia los fenómenos en los que existe transformación de energía mecánica en térmica o viceversa.
Cuando la energía (mecánica, térmica, eléctrica, química…) se transforma de una forma a otra, siempre hay una cantidad que se convierte en calor.




Propiedades Termodinámicas de nuevos Alambres Ortodóncicos: 
Los alambres superlásticos de nitinol fueron introducidos a la ortodoncia clínica por George Andreasen en 1972, estos alambres con gran deformabilidad reversible, son capaces de ejercer fuerzas continuas y ligeras con una mínima deformación permanente.
Esencialmente estos alambres retornan a su forma original cuando son activados térmicamente a su temperatura de transición. Lo anterior es resultado de la capacidad inherentes de estos alambres de alterar sus fuerzas de adhesión atómica en función de la temperatura, el proceso de recuperación de forma es producto de la transición de la estructura cristalina. 
Comercialmente, algunas compañías han presentado estos alambres termoactivos en diferentes temperaturas de activación (15°C, 27°Cy 40°C) de acuerdo a sus propiedades de aleación cuaternaria (Níquel, Titanio. Cobre y Cromo).
Con base a esto, es posible determinar un tipo de temperatura de transformación de acuerdo a la situación clínica

Aleación cobre Nitinol: (Antes y después de 5 meses)

Un ejemplo de caso Clínico: http://juanfernandoaristizabal.com/09.pdf

Lamparas dentales LED:

Las lámparas con tecnología L.E.D. (luz emitida por diodos) se empezaron a utilizar en la optoelectrónica y se caracterizan principalmente por no utilizar foco, es decir su luz no se emite por el calentamiento de filamentos metálicos, sino por emisión de energía a partir de diodos simétricamente orientados que evidencian una luz azul que varía entre 440 y 490 nm.

La única fuente de energía utilizada en las lámparas con tecnología LED es la corriente eléctrica y el proceso es significativamente más eficiente que el usado por las lámparas halógenas, por ejemplo porque no produce el calor característico y por ende se puede prescindir de unidades de ventilación.

Los principales usos de las lámparas con tecnología LED en Odontología son las siguientes:
  • Blanqueamiento dental (activación del gel blanqueador y polimerización de la barrera gingival)
  • Restauraciones directas (resinas compuestas, ionómeros y adhesivos)
  • Restauraciones indirectas (cementación adhesiva de laminados, inlays, pernos y coronas estéticas)
  • Collage de brackets y accesorios ortodónticos
  • Activación de materiales fotoactivados (sellantes, cementos quirúrgicos etc.)





Dinámica

La dinámica es una rama de la física que describe la evolución en el tiempo de un sistema físico en relación con las causas que provocan cambios de movimientos.
En la Ortodoncia podemos encontrarla en la movilización de las piezas dentarias: Este movimiento se le denomina "Biomecánica", la cual por definición entendemos que estudia la relación entre los sistemas de fuerzas que producen el movimiento dental y los cambios biológicos generados en los dientes y tejido que los rodean.
Esto lo conseguimos gracias a que la fuerza es ejercida en la corona y al no haber ninguna otra que la contrarreste, tiende a producir un momento angular que hace que los dientes roten sobre su centro de rotación.





Se rigen por las leyes de Newton:

*1RA. LEY DE NEWTON: El cuerpo permanece ahí si no hay alguna fuerza que lo haga cambiar.
*2DA. LEY DE NEWTON: La aceleración es directamente proporcional a la gravedad.
*3RA. LEY DE NEWTON: A toda acción supone una reacción de igual fuerza pero con sentido contrario


En casi todos los movimientos ortodónticos se aplica la tercera Ley de Newton, la ley de Acción y Reacción,  que enuncia que a toda fuerza realizado se producirá otra fuerza igual con la misma intensidad pero en dirección contraria.


Hidráulica

La hidráulica, proviene del latín hydraulĭcus, que significa: "aquello que se mueve por medio de fluidos". El concepto se utiliza, en general, para nombrar al arte de contener, conducir y elevar las aguas.


En la Odontología la podemos encontrar, por ejemplo, en el Sillón Hidráulico cuya función es posicionar de forma cómoda tanto al paciente como al Dentista. 




¿ Cómo funciona el Sillón Hidráulico?

Se basa en el Principiode Pascal, el cual indica que si se ejerce cierta presión a un líquido encerrado y en reposo, la presión se transmite a todas las partes del fluido y a las paredes del recipiente que lo contiene, permitiendo de esta forma levantar/bajar grandes cantidades de peso con poco esfuerzo.

¿ Cómo?

Presión  = Fuerza/Área

Según la ecuación, al variar las áreas y mantener la presión constante, podemos amplificar o disminuir la fuerza.

Aquí un video donde de forma muy fácil y simple se explica el Principio de Pascal con 2 jeringas de distintas áreas.


      


Según esta propiedad, en la que un cambio de presión se propaga por todo el fluido, la presión al ser escalar, permite que cuando doblamos mangueras o tubos, estos pueden cambiar la dirección de una fuerza, la cual es vectorial.
El ejemplo más común para explicar esto es el de la "Mano Hidráulica": 


      




Hidrostática:

Es el estudio de los fluidos en reposo, se aplica a los liquidos y gases ya que tienen características en común, pero principalmente es aplicada a los liquidos en al odontología ya que estos son prácticamente incomprensibles, los principales expositores de la hidrostática son pascal y Arquímedes.

Principio de Arquímedes: indica que todo cuerpo sumergido o flotando en el agua será empujado por una fuerza vertical equivalente al agua desplazada por el objeto, si la fuerza que ejerce el liquido sobre el objeto es mayor de la que ejerce el objeto sobre el agua (peso del objeto) este flotara.





Hidrodinámica:
Es la parte de la Hidráulica que estudia el movimiento de los fluidos.
3 aproximaciones importantes para poder estudiar la hidrodinámica:
1) El fluido es incomprensible, es decir su densidad no cambiara por la presión.
2) La perdida de energía pro al viscosidad es despreciable ya que se considera que este fluido es optimo para fluir.
3) La velocidad de el liquido es independiente al tiempo.

Conceptos de la hidrodinámica:
Vasos comunicantes: la altura de un liquido que este comunicado por diferentes vasos alcanzara la misma altura en todos los tubos independiente de su diámetro.





Experimento de Torricelli: El Tubo de Torricelli calcula, a través de un tubo de mercurio de 76 centímetros de altura, que se equilibra con la presión atmosférica. De acuerdo con sus estudios, el aire presiona sobre  cada centímetro cuadrado con un peso de 1.033 gramos, es decir, 1,033 g/cm. (Esto surge del conocimiento del peso de un centímetro cúbico de mercurio: 13,59 g/cm3, que fuera multiplicado por 76 cm. de altura del mercurio en el tubo, con lo que se obtiene que 13,59g/cm3 X 76 cm. = 1.033 g/cm3).
De esa fórmula surge la unidad para medir presiones, llamada atmósfera:
1 atmósfera = 1.033 gramos o 760 mmhg.




Bernoulli: comportamiento de un fluido moviéndose a lo largo de una línea de corriente.




viernes, 6 de julio de 2012

Física en la Odontología


Si tenemos en cuenta que la Física es la ciencia que explica el funcionamiento de los elementos de la naturaleza sin alterar su composición entenderemos entonces que todo tiene que ver con la Física.
Particularmente en la Odontología estudiamos Física Médica que es la asociada al uso de Hidráulica, Dinámica y la Térmica.

A modo de introducciones les podemos decir que cada día son más elevados los requerimiento y expectativas del paciente odontológico y para ello, la industria dental produce variada tecnología orientada a optimizar el trabajo odontológico y a mejorar el manejo de los materiales dentales.

Bienvenidos!  


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