INFORMATICA

ARQUITECTURA De hardware

Es el conjunto de dispositivos físicos que hacen posible el funcionamiento de un computador; Éste abarca todos los componentes eléctricos y mecánicos que permiten llevar a cabo en una computadora el almacenamiento y procesamiento de información.

                                                     Dispositivo de entrada

 

Son aquellos que sirven para introducir datos a la computadora para su proceso. Los datos se leen de los dispositivos de entrada y se almacenan en la memoria central o interna. Los dispositivos de entrada convierten la información en señales eléctricas que se almacenan en la memoria central.

                                          Dispositivos de salida

Los dispositivos de salida son aquellos que reciben información de la computadora, su función es eminentemente receptora y por ende están imposibilitados para enviar información. Entre los dispositivos de salida más conocidos están: la impresora (matriz, cadena, margarita, láser o de chorro de tinta), el delineador (plotter), la grabadora de cinta magnética o de discos magnéticos y la pantalla o monitor.

                      Dispositivos de almacenamiento de datos

Gabinete para disco duro con interfaz USB Disco duro

Los discos duros tienen una gran capacidad de almacenamiento de información, pero al estar alojados normalmente dentro de la computadora (discos internos), no son extraíbles fácilmente. Para intercambiar información con otros equipos (si no están conectados en red) se tienen que utilizar unidades de disco, como los disquetes, los discos ópticos (CD, DVD), los discos magneto-ópticos, memorias USB o las memorias flash, entre otros.

El disco duro almacena casi toda la información que manejamos al trabajar con una computadora. En él se aloja, por ejemplo, el sistema operativo que permite arrancar la máquina, los programas, archivos de texto, imagen, vídeo, etc. Dicha unidad puede ser interna (fija) o externa(portátil), dependiendo del lugar que ocupe en el gabinete o caja de computadora.

                       

                           La estructura interna del CPU

·         1. ESTRUCTURA INTERNA DEL CPU: Unidad Central De Proceso-Controla el flujo de datos-Realiza los cálculos-Ejecución de instrucciones de los programas

·         2. CPU TIENE TRES COMPONENTES:Ò 1.- Unidad de Control:Ò Gobierna todas las actividades de la computadora.Ò Es el núcleo del CPUÒ Supervisa la ejecución de ProgramasÒ Coordina y controla las actividades de entrada y salida

·         3. 2.- UNIDAD LOGICO ARITMETICAÒ Encargada de los cálculos y operaciones logicasÒ Mueve datos entre el CPU y la memoriaÒ Transfiere los datos entre las posiciones de almacenamiento .

·         4. 3.- UNIDAD DE ALMACENAMIENTO PRIMARIOÒ Guarda temporalmente programas, datos e informaciones.Ò 2 tipos de memoria primaria:Ò 3.1 ROM: memoria de solo lecturaÒ Guarda información sin permitir modificaciónÒ 3.2 RAM: memoria de acceso aleatorioÒ Permite guardar la información y modificarla.

·         5. TIPOS DE DISPOSITIVOS COMUNESÒ 1.-Unidad de disco duroÒ Dentro del case. Es el sistema de almacenamiento mas importante de la computadoraÒ 2.- Unidad de disketteÒ 3.- Unidad de CD.

·         6. CLASIFICACIÓN DE LAS COMPUTADORASÒ 1.- Según el tipo de datos que procesanÒ 2.-Según sus finesÒ 3.- Según el tamaño

                 Microprocesador

El microprocesador (o simplemente procesador) es el circuito integrado central y más complejo de un sistema informático; a modo de ilustración, se le suele llamar por analogía el «cerebro» de un computador. Es un circuito integrado conformado por millones de componentes electrónicos. Constituye la unidad central de procesamiento (CPU) de un PC catalogado comomicrocomputador.

Es el encargado de ejecutar los programas, desde el sistema operativo hasta las aplicaciones de usuario; sólo ejecutainstrucciones programadas en lenguaje de bajo nivel, realizando operaciones aritméticas y lógicas simples, tales como sumar,restar, multiplicar, dividir, las lógicas binarias y accesos a memoria.

                                                          tarjeta madre

Una tarjeta madre es la central o primaria tarjeta de circuito de un sistema de computo u otro sistema electrónico complejo. Una computadora típica con el microprocesador, memoria principal, y otros componentes básicos de la tarjeta madre. Otros componentes de la computadora tal como almacenamiento externo, circuitos de control para video y sonido, y dispositivos periféricos son unidos a la tarjeta madre vía conectores o cables de alguna clase.

                                                                              Pila o batería

Las baterías o pilas como comúnmente se les conoce, tiene más de 200 años de existencia, desde su primer modelo primitivo hasta lo modernos productos que existen en la actualidad, como pilas alcalinas, pilas recargables, etc.

Las baterías no han perdido vigencia tecnológica por el contrario, cada día se perfecciona, ya en la actualidad se habla de sistemas híbridos, de motores de combustión con sistemas de baterías, que pronto serán una realidad en nuestras calles.

                                                 Memoria ram

Uno de los componentes más importantes de un ordenador es la memoria principal o memoria RAM. En esta memoria se cargan los programas y los datos que se están usando en el ordenador mientras éste permanece encendido, por tanto, cuanto mejores sean las prestaciones de la memoria, más se notarán en el funcionamiento del sistema.

Si disponemos de más capacidad de memoria, podemos tener más programas abiertos a la vez o con grandes volúmenes de datos. Además de la capacidad, también hay que tener en cuenta la velocidad de la memoria, si es más rápida, podremos ejecutar programas y mover datos con mayor rapidez (con este ejemplo vemos claramente que la velocidad de trabajo de un ordenador no sólo está en el procesador, sino en más componentes, como la memoria RAM).

                                                                                 MEMORIA ROM

ROM, siglas para la memoria inalterable, memoria de computadora en la cual se han grabado de antemano los datos. Una vez que los datos se hayan escrito sobre un chip ROM, no pueden ser quitados y pueden ser leídos solamente.

Distinto de la memoria principal (RAM), la ROM conserva su contenido incluso cuando el ordenador se apaga. ROM se refiere como siendo permanente, mientras que la RAM es volátil.

La mayoría de los ordenadores personales contienen una cantidad pequeña de ROM que salve programas críticos tales como el programa que inicia el ordenador. Además, las ROM se utilizan extensivamente en calculadoras y dispositivos periféricos tales como impresoras láser, cuyas fuentes se salvan a menudo en las ROM.

                                                                                        Disco duro:

Los discos duros se presentan recubiertos de una capa magnética delgada, habitualmente de óxido de hierro, y se dividen en unos círculos concéntricos cilindros (coincidentes con las pistas de los disquetes), que empiezan en la parte exterior del disco (primer cilindro) y terminan en la parte interior (último). Asimismo estos cilindros se dividen en sectores, cuyo número esta determinado por el tipo de disco y su formato, siendo todos ellos de un tamaño fijo en cualquier disco.

                                                                  Unidad de DVD

El DVD es un disco de almacenamiento de datos cuyo estándar surgió en 1995. Sus siglas corresponden con Digital Versatile Disc² en inglés (Disco versátil digital traducido al español), de modo que ambos acrónimos (en español e inglés) coinciden. En sus inicios, la v intermedia hacía referencia a video (digital videodisk), debido a su desarrollo como reemplazo del formato VHS para la distribución de vídeo a los hogares.³

                                                             Ventilador

el ventilador del del cpu se denomina cooler, este cumple la función de refrigeración y ventilación del gabinete, existen modelos adaptables para bajar las altas temperaturas de funcionamiento del ordenador, pero no son necesarios en casos normales. La ubicación puede variar según el modelo y el fabricante del ordenador, pero por lo general suele encontrarse en la parte posterior del gabinete, arriba.

               

                                                          Fuente de poder

     La fuente de poder o de alimentación es un dispositivo que se monta en el gabinete de la computadora y que se encarga básicamente de transformar lacorriente alterna de la línea eléctrica comercial en corriente directa; la cuál es utilizada por los elementos electrónicos y eléctricos de la computadora. Otras funciones son  las de suministrar la cantidad de corriente y voltaje que los dispositivos requieren así como protegerlos de subidas de problemas en el suministro eléctrico como subidas de voltaje.

ESTADOS DE LA MTERIA

Las tres principales o comunes formas de materia son los que se ven en la vida cotidiana. Éstas son sólidos, líquidos y gases. Los modernos avances científicos han mostrado que hay un número de otras formas de la materia, pero éstas no se ven comúnmente por la persona promedio. Los ejemplos más simples para ilustrar las tres formas principales son la tierra, el mar y la atmósfera.

Sólidos

         

Los sólidos son sustancias en las que los átomos o moléculas están unidas firmemente entre sí. El accesorio puede estar en una red geométrica regular, como es el caso de cristales o con metales, o en un estado amorfo, tal como madera. Un buen ejemplo de un sólido que puede ser convertido en un líquido y un gas es el hielo. El hielo es un sólido que se produce naturalmente cuando el agua se enfría por debajo de cero grados centígrados. Puede aparecer como granizo, picos, glaciares y copos de nieve, que son cristales de hielo.

Líquido

 

Un líquido es una forma de materia en el que los átomos o moléculas no están unidas firmemente entre sí, pero son libres de moverse alrededor de la otra. Sin embargo, no tienen suficiente energía para estar completamente libres entre sí. Un líquido toma la forma del recipiente que lo contiene y se instala en esa forma con la ayuda de la gravedad. Cuando el hielo se calienta, las uniones entre las moléculas de agua se rompen y el hielo se derrite para formar agua líquida. Los metales se funden a una temperatura mucho más alta que el hielo. Esto se debe a que los enlaces que mantienen unidos a los átomos son mucho más fuertes, por lo que se necesita más energía para separarlos.

Gases

 

Los gases son una forma de materia en el que los átomos o moléculas están completamente libres de las otras. No tiene forma definida y ocupa toda la forma del recipiente que lo contiene. Esto es porque el calentamiento de un líquido le da a las moléculas tanta energía que ya no están unidas entre sí en absoluto. Un calentamiento adicional de un gas inicialmente hace que las moléculas tengan una energía mayor para moverse más rápido, aumentando la presión del gas. El vapor de agua es el estado gaseoso del agua. El vapor de agua a 100 grados Celsius se llama vapor.

CALORIMETRIA , FUSION Y VAPORIZACION

La calorimetría mide el calor en una reacción química o un cambio de estado usando un instrumento llamado calorímetro. Pero también se puede emplear un modo indirecto calculando el calor que los organismos vivos producen a partir de la producción de dióxido de carbono y de nitrógeno (urea en organismos terrestres), y del consumo de oxígeno.
a) Fusión :
Es el cambio de estado que experimenta una sustancia al pasar de sólido a líquido.
El calor absorbido por un cuerpo en la fusión es igual al calor cedido por éste en la
solidificación.
Se llama “Punto de fusión” a la temperatura en la que se produce la fusión (en el
agua pura el punto de fusión es de 0 ºC). Mientras se produce el cambio de
estado, el punto de fusión es constante.

Se llama “calor latente de fusión” fusión a la cantidad de calor por unidad de
masa que ha de suministrarse a una sustancia a su temperatura de fusión para
convertirla completamente en líquido
 El calor de fusión solo se emplea en el cambio de estado, no en aumentar la
temperatura
b) Vaporización :
Es el cambio de estado que experimenta una sustancia al pasar de líquido a
gas.
El calor absorbido por un cuerpo en la vaporización es igual al calor cedido por
éste en la condensación.
Se llama “Punto de ebullición” a la temperatura en la que se produce la ebullición
(en el agua pura es de 100 ºC). Mientras se produce el cambio de estado, el punto
de ebullición es constante.
Se llama “calor latente de vaporización” vaporización a la cantidad de calor por
unidad de masa que ha de suministrarse a una sustancia a su temperatura de
ebullición para convertirla completamente en gas
El calor de vaporización solo se emplea en el cambio de estado, no en aumentar la
Temperatura.

Podríamos decir que el calor latente es la cantidad de calor necesaria para cambiar
de estado a temperatura constante.

RANSMISION DE CALOR



En física, proceso por el que se intercambia energía en forma de calor entre distintos cuerpos, o entre diferentes partes de un mismo cuerpo que están en distinto nivel energético. El calor se transfiere mediante convección, radiación o conducción. Aunque estos tres procesos pueden tener lugar simultáneamente, puede ocurrir que uno de los mecanismos predomine sobre los otros dos.
La conducción requiere contacto físico entre los cuerpos que intercambian calor, pero en la radiación no hace falta que los cuerpos estén en contacto ni que haya materia entre ellos. La convección se produce a través del movimiento de un líquido o un gas en contacto con un cuerpo de temperatura diferente.
Por ejemplo, el calor se transmite a través de la pared de una casa fundamentalmente por conducción, el agua de una cacerola situada sobre un quemador de gas se calienta en gran medida por convección, y la Tierra recibe calor del Sol casi exclusivamente por radiación.ConducciónEn los sólidos, la única forma de transferencia de calor es la conducción. Si se calienta un extremo de una varilla metálica, de forma que aumente su temperatura, el calor se transmite hasta el extremo más frío por conducción. No se comprende en su totalidad el mecanismo exacto de la conducción de calor en los sólidos, pero se cree que se debe, en parte, al movimiento de los electrones libres que transportan energía cuando existe una diferencia de temperatura. Esta teoría explica por qué los buenos conductores eléctricos también tienden a ser buenos conductores del calor.
Video ejemplo de la conducción:
ConvecciónSi existe una diferencia de temperatura en el interior de un líquido o un gas, es casi seguro que se producirá un movimiento del fluido. Este movimiento transfiere calor de una parte del fluido a otra por un proceso llamado convección.
El movimiento del fluido puede ser natural o forzado. Si se calienta un líquido o un gas, su densidad (masa por unidad de volumen) suele disminuir. Si el líquido o gas se encuentra en el campo gravitatorio, el fluido más caliente y menos denso asciende, mientras que el fluido más frío y más denso desciende. Este tipo de movimiento, debido exclusivamente a la no uniformidad de la temperatura del fluido, se denomina convección natural. La convección forzada se logra sometiendo el fluido a un gradiente de presiones, con lo que se fuerza su movimiento de acuerdo a las leyes de la hidrodinámica.

 

TERMODINÁMICA

Es la parte de la Física que estudia los cambios de Energía que se producen en los procesos físicos y químicos.
Presta especial atención a la transformación de Trabajo en Calor y viceversa.
CALOR Y TRABAJO :
El primero que realizó una
experiencia demostrativa de que el calor era una forma de
energía fue J.P. Joule. Dispuso una cubeta de agua con unas
palas rotatorias unidas a un peso a través de una polea.
El peso descendía a consecuencia de la gravedad, provocando
el giro de las paletas y con ello un aumento de la temperatura
del agua.
En consecuencia, la producción de un trabajo podía producir
calor, por lo que se demostraba la equivalencia entre calor y
trabajo como dos manifestaciones distintas de energía

El calor y el trabajo son energía en tránsito
Si el tránsito se debe a una diferencia de temperaturas
se llama Calor; si el tránsito se debe al desplazamiento
por acción de una fuerza se llama Trabajo.

• Equivalente mecánico del Calor :

CALOR Y TEMPERATURA

Calor

Representa la cantidad de energía que un cuerpo transfiere a otro como consecuencia de una diferencia de temperatura entre ambos. El tipo de energía que se pone en juego en los fenómenos caloríficos se denomina energía térmica. El carácter energético del calor lleva consigo la posibilidad de transformarlo en trabajo mecánico. Sin embargo, la naturaleza impone ciertas limitaciones a este tipo de conversión, lo cual hace que sólo una fracción del calor disponible sea aprovechable en forma de trabajo útil.
Las ideas acerca de la naturaleza del calor han variado apreciablemente en los dos últimos siglos. La teoría del calórico o fluido tenue que situado en los poros o intersticios de la materia pasaba de los cuerpos calientes en los que supuestamente se hallaba en mayor cantidad a los cuerpos fríos, había ocupado un lugar destacado en la física desde la época de los filósofos griegos.

Temperatura

Mide la concentración de energía y es aquella propiedad física que permite asegurar si dos o más sistemas están o no en equilibrio térmico (cuando dos cuerpos están a la misma temperatura), esto quiere decir que la temperatura es la magnitud física que mide cuan caliente o cuan frío se encuentra un objeto.
La temperatura se mide en unidades llamadas grados, por medio de los termómetros, esto se refiere que para medir la temperatura utilizamos una de las magnitudes que sufre variaciones linealmente a medida que se altera la temperatura.
Temperatura es el promedio de la energía cinética de las moléculas de un cuerpo.

Relación entre temperatura y calor

La relación es que la temperatura mide la concentración de energía o de velocidad promedio de las partículas y el calor energía térmica en transito.
Para una mejor explicación de esta relación lo mostraremos con un ejemplo: si ponemos un recipiente con agua representa la cantidad de calor que un cuerpo sede o absorbe en un instante dado, el nivel que esta alcanza representa su temperatura. Si la cantidad de agua, sube el nivel, esto es, si aumenta la cantidad de calor que posee el cuerpo, aumenta también su temperatura.
Otro ejemplo se nota cuando encendemos un fósforo, se logra una alta temperatura pero bajo contenido calórico.
Una olla con 10 litros de agua tibia tiene baja temperatura y un gran contenido calórico.

La temperatura es independiente de la cantidad de sustancia, el calor en cambio depende de la masa, de la temperatura y del tipo de sustancia

DILATACION DE SOLIDOS Y LIQUIDOS

La dilatación de los sólidos con el aumento de la temperatura ocurre porque aumenta la energía térmica y esto hace que aumente las vibraciones de los átomos y moléculas que forman el cuerpo, haciendo que pase a posiciones de equilibrio más alejadas que las originales. Este alejamiento mayor de los átomos y de las moléculas del sólido produce su dilatación en todas las direcciones.

DILATACION DE LIQUIDOS

Los líquidos se caracterizan por dilatarse al aumentar la temperatura, siendo su dilatación volumétrica unas diez veces mayor que la de los sólidos.

Sin embargo, el líquido más común, el agua, no se comporta como los otros líquidos. En la figura F, se muestra la curva de dilatación del agua. Se puede notar que, entre 0 y 4ºC el agua líquida se contrae al ser calentada, y se dilata por encima de los 4ºC, aunque no linealmente. Sin embargo, si la temperatura decrece de 4 a 0ºC, el agua se dilata en lugar de contraerse. Dicha dilatación al decrecer la temperatura no se observa en ningún otro líquido común; se ha observado en ciertas sustancias del tipo de la goma y en ciertos sólidos cristalinos en intervalos de temperatura muy limitados, un fenómeno similar.