Tesis de Pregrado - Licenciatura en Física

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En esta colección están depositadas todas las Tesis de Pregrado defendidas por estudiantes de la especialidad de Licenciatura en Física en la UCLV.

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    Solución al modelo de transporte de oxígeno disuelto en estuarios cubanos con condiciones iniciales partidas por semiejes
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2019-07-05) Díaz Soto, Ramiro; Batard Martínez, Lorgio Félix; Cárdenas Pestana, Jorge Alberto
    En el presente trabajo se realizó un estudio de la propuesta del modelo conceptual generalizado de oxígeno disuelto – demanda bioquímica de oxígeno (OD-DBO), para estuarios cubanos. La descarga de materia orgánica es la principal fuente de contaminación de aguas superficiales en Cuba. Por esta razón se utilizó como la fuente más importante de contaminación en la modelación del problema. El modelo de OD-DBO consta de una ecuación diferencial en derivadas parciales de segundo orden de tipo parabólico. Después de su análisis se halló la solución del caso dinámico con condiciones de contorno dadas por semiejes, específicamente para una fuente de contaminante en el semieje derecho, utilizando los resultados obtenidos por el grupo de ecuaciones diferenciales de la Facultad Matemática – Física – Computación. Este método consistió en reducir a un problema de Riemann el problema original y resolverlo para los casos de índice cero, por tener solución única el problema y mayor aplicación práctica.
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    Evaluación de calidad de imagen en tomografía computarizada con contraste de fase usando haces de sincrotrón y reconstruida por métodos iterativos
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2019-07-04) Marquez Díaz, Jorge Guillermo; Pérez Díaz, Marlen
    En la actualidad las imágenes mamográficas resultan en ocasiones de difícil comprensión, producto de la propia naturaleza de las anomalías de las mamas, al bajo contraste que se produce en las imágenes por la composición de los tejidos mamarios y a factores tecnológicos diversos como la resolución de la imagen, el ruido, etc, pudiendo ser imperceptible, o confundir patrones, arrojando falsos positivos o falsos negativos. La tomografía con contraste de fase es una técnica muy novedosa que está bajo implementación y desarrollo, sin que hasta el momento se haya aplicado en pacientes. Es necesario conocer los niveles de calidad de imagen que se pueden obtener a partir de imágenes tomográficas con contraste de fase a partir de parámetros físicos medibles sobre maniquíes físicos. En este trabajo se hizo un estudio sobre la base de una data adquirida a partir de un maniquí físico y cuatro protocolos diferentes de adquisición de los sinogramas. Dichos sinogramas fueron reconstruidos usando diferentes métodos que incluyen tanto analíticos como iterativos (ART, SIRT, SART, CGLS) y posteriormente comparados analizando los diferentes parámetros físicos que intervienen en la calidad de una imagen. Se obtuvo como principales resultados que: los métodos SIRT y SART son mejores para obtener bajos niveles de ruido y CGLS y SART producen mejores valores de contraste imagen. La resolución espacial no es sensiblemente afectada por los algoritmos de reconstrucción iterativos respecto a la FBP. La disminución del número de proyecciones o de la energía conduce a la disminución del contraste imagen y de la relación contraste-ruido.
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    Estudio de la difusión de humedad con coeficiente dependiente de la concentración: Enfoques analítico y numérico
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2019-07-04) Rodríguez Fernández, David; Hernández Ruiz, Jesús Eleuterio
    En el presente trabajo se presenta el estudio de la cinética de absorción-desorción de humedad en materiales de diferente naturaleza cuando existe cierta dependida del coeficiente de difusión con la concentración de la sustancia difusora. Se clasifican los mecanismos de absorción fundamentalmente en dos tipos: cuando el transporte de sustancia, ocasionado por la presencia de un gradiente de concentraciones en el sistema, y debido al movimiento molecular aleatorio, es el proceso predominante, al cual se le denomina difusión fickiana; y la difusión no fickiana, en la que está presente el flujo difusivo, pero existe una marcada interacción entre las moléculas del material con las moléculas de la sustancia difusora o penetrante. La difusión no fickiana se explica en términos de la dependencia funcional entre el coeficiente de difusión y la concentración de la sustancia difusora, mediante la introducción de varias funciones representativas de dicha dependencia, las cuales han sido clásicamente reportadas en la literatura. Se formula el problema de contorno, asumiendo tales dependencias entre el coeficiente de difusión y la concentración, para modelar la difusión de humedad en las probetas experimentales usualmente utilizadas en los ensayos de humectación. La solución del problema formulado se realiza en el Wolfram Mathematica 11.0 y con el empleo del Método de Líneas. El resultado fundamental es un procedimiento numérico, el cual ha sido implementado computacionalmente, que permite caracterizar cualitativa y cuantitativamente la cinética de difusión de la humedad en materiales donde existe cierta dependencia del coeficiente de difusión con la concentración de la sustancia difusora. Los parámetros cinéticos de la difusión de humedad en diferentes tipos de materiales, con o sin dependencia del coeficiente de difusión de humead con la concentración, pueden ser estimados empleando este procedimiento y los datos experimentales obtenidos de los ensayos clásicos de humectación. El modelo propuesto se valida mediante su ajuste a los datos experimentales reportados para la absorción de humedad en un material de matriz cuasi-cerámica empleado en la fabricación de un fundente aglomerado para la soldadura por arco sumergido. V
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    Huracanolitos en Baitiquirí (Guantánamo), movidos por el huracán Matthew: análisis del proceso físico. Aplicación en estudios de paleodeposiciones
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2019-07-04) Beltrán Fonseca, Beatriz; Matos Pupo, Felipe; Pérez Díaz, Noel
    El Caribe es una de las regiones del planeta más afectadas por huracanes. Por ejemplo, en 2016 el huracán Matthew provocó pérdidas económicas millonarias, extendiendo sus afectaciones hasta E.E.U.U. En Cuba, Guantánamo fue la provincia más dañada por Matthew, aunque no ocurrieron muertes a nivel nacional en virtud de las medidas preventivas tomadas. También es conocido que la capacidad de la población para enfrentar estos tipos de situaciones depende de la percepción del riesgo por huracanes. Guantánamo es una zona con baja percepción, asociado en gran medida a la baja frecuencia de recibir impactos de eventos de oleaje extremo, considerando la base de datos existente para tsunamis (UNESCO 2014) y huracanes (SOMETCUBA, 2004). La identificación de huracanolitos transportados por el poderoso huracán Matthew, ha sido básico para: (1) analizar los huracanolitos movidos por el huracán Matthew a través de las ecuaciones de transporte de sedimentos, (2) examinar la eficacia del uso de las ecuaciones de transporte de sedimentos, (3) identificar la génesis de los boulders antiguos a través de las ecuaciones de transporte de sedimentos, utilizando como análogo lo bloques movidos por el huracán Matthew. Aunque es una primera aproximación, los resultados obtenidos pueden ser aplicados en las mejoras de los modelos de estos procesos, generados durante las incidencias de estos meteoros en zonas costeras. Fueron utilizadas las salidas del Modelo Numérico Océano-Atmósfera del Instituto de Meteorología, con olas de 6-9 metros en la costa sur de esta provincia; los datos de estaciones de Guantánamo; la evaluación de los huracanolitos ubicados en el área y las ecuaciones establecidas para su transporte (Nott, 2003, Engel and May, 2012).
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    Caracterización y evaluación de mezclas binarias puzolánicas para la elaboración de cementos ternarios eco-eficientes
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2019-06-25) León Grande, Alejandro; Villar Cociña, Ernesto
    En el presente trabajo se realiza una caracterización cualitativa y cuantitativa de las cenizas de hoja de bambú (CHBC) y las cenizas de bagazo de caña de azúcar (CBCAC). Para el análisis cualitativo se utilizaron técnicas experimentales como la fluorescencia de rayos X, difracción de rayos X y la microscopía electrónica de barrido. Para el estudio de la cinética de la reacción de los sistemas puzolana/cal se realizó el ensayo de conductividad eléctrica. La descripción cuantitativa fue posible mediante el cálculo de los parámetros cinéticos (constante de reacción y coeficiente de difusión) a partir de un modelo cinético-difusivo. Los resultados mostraron que ambas cenizas están formadas principalmente por sílice amorfa mostrando una alta actividad puzolánica. El cálculo de los parámetros cinéticos mostró que la actividad puzolánica de las mezclas de CBCAC+CHBC es mayor a la de CBCAC100 pero menor que la de CHBC100. El cálculo de los índices de amorficidad y cristalinidad muestra para la mezcla de CBCAC50+CHBC50 un valor de 42.24% y 57.76 %, la de CBCAC60+CHBC40 de 58.61% y 41.39% y la de CBCAC70+CHBC30 de 56.10% y 43.90% respectivamente.
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    Caracterización y determinación de los parámetros cinéticos del proceso de transporte de agua en hormigones mezclados con cenizas de residuos del bambú
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2019-07-04) Ortega Rodríguez, Raikol; Villar Cociña, Ernesto; Hernández Ruiz, Jesús Eleuterio
    El concreto, el material de construcción más ampliamente usado en el mundo, consume grandes cantidades de recursos y emite significativos gases de efecto invernadero durante su producción. En orden de obtener un producto más ecológico y de paso mejorar las principales propiedades del concreto, muchas investigaciones se han centrado en sustituir el Clinker del cemento por materiales puzolánicos. En este trabajo se caracteriza cualitativa y cuantitativamente el proceso de absorción de agua en concretos mezclados con residuos de ceniza de hoja de bambú cubano (CHBC) y Cemento Portland Ordinario (CPO) en diferentes proporciones (0 %, 10 %, 15 % y 20 %) mediante el modelo capilar – difusivo. Los resultados mostraron que los coeficientes de absorción para los hormigones fabricados con mezclas de CPO, CPO + CHBC 10 %, CPO + CHBC 15 %, y CPO + CHCB 20 % fueron de 1.73*10-2 ± 0.09*10-2, 2.88*10- 3 ± 0.19*10-3, 1.66*10-3 ± 0.10*10-3 y 1.93*10-3 ± 0.28*10-3 respectivamente. El concreto formado a partir de una mezcla de 15 % de residuo de CHBC y CPO fue el que presentó menor coeficciente de absorción.
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    Modelación hidrodinámica del mar Caribe y de su influencia sobre la bahía de Cienfuegos, al paso de huracanes
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2019-07-04) Lamas Torres, Felivalentín; Muñoz Caravaca, Alain; Cárdenas Pestana, Jorge Alberto; Valladares Alfonso, Liesvy
    En la presente investigación se desarrolla la modelación matemática de la marea, oleaje y corriente en el Caribe y su influencia en la bahía de Cienfuegos ante un evento meteorológico extremo, en este caso los ciclones tropicales. Para ello se utiliza el modelo acoplado de circulación oceánica ADCIRC+SWAN. La simulación realizada parte de dos casos de estudio fundamentales: el huracán Dennis (julio del 2005) y el huracán Lili (octubre del 1996). Se obtienen los campos de sobre-elevación por surgencia y marea, siendo esta última un punto clave en la calibración del modelo, la cual se basa en la comparación con valores reales y el establecimiento en puntos de prueba para evaluar la similaridad de ambas señales. También se obtienen los campos de oleaje y el comportamiento de las corrientes en el canal de entrada de la bahía. La aplicación de este modelo en zonas semi-cerradas como la Bahía de Cienfuegos con la influencia del Mar Caribe constituye una herramienta fundamental para el pronóstico de marea, oleaje, surgencia y la definición detallada de los procesos dinámicos que ocurren en estos ecosistemas
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    Modelación de la dosis absorbida mediante el método de Monte Carlo aplicada en un maniquí utilizando la plataforma de simulación Gate
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2018-06-26) Manso Nóbrega, Weiner; Echavarría Torres, Waldo José; González González, Joaquín
    La Radioterapia Molecular, usa fármacos radiactivos administrados a pacientes para el tratamiento de ciertos tipos de cáncer. La dosimetría de dosis internas, necesita de ser estructurada como una cadena de mediciones verificables hasta los estándares relevantes: Actividad y Dosis absorbida; esto permitirá determinar las incertidumbres de los procesos críticos y en consecuencia calibrar y verificar los procesos desarrollados. Para lograr dicha cadena de procesos verificables es fundamental partir de la determinación de la dosis interna absorbida así como de su incertidumbre. La determinación de la dosis absorbida por el órgano de interés no puede ser medida directamente. Solo se puede estimar mediante las imágenes obtenidas de la actividad acumulada en dicho órgano. Dicho estimado, evidentemente debe ser comparado con una magnitud obtenida a priori. Es posible emplear el método Monte Carlo para obtener dicha magnitud apriorística. Se valida la aplicación del programa GATE para la simulación de la dosis absorbida por MC. Los resultados obtenidos, (2% de incertidumbre lo cual corresponde con los valores aceptados y reportados por la bibliografía), permiten afirmar que la simulación de dosis por medio de la plataforma GATE es posible y recomendable.
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    Modelación del potencial fotosintético de Synechococcus WH7803 en zonas costeras
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2018-06-26) André Franco, Elisandra Felisberta; Cárdenas Ortiz, Rolando Pedro
    En este trabajo se proponen una vía biofísica para calcular potencial fotosintético de Synechococcus WH7803 en zonas costeras, basado en el modelo Emax de fotosíntesis. Se estiman parámetros tales como la irradiancia de la banda visible en la superficie del mar, y en general los espectros a nivel del mar, mediante soluciones de la ecuación del transporte radiactivo en atmósfera. Además, se propagan los espectros en la columna de agua utilizando coeficientes espectrales de atenuación de la radiación. Se calculó el potencial fotosintético de Synechococcus WH7803 para los tipos de agua costeras C1 y C9 en 0̊ y 40̊ de latitud. Los individuos menos eficientes (Es=100 W/m2) mostraron las menores tasas fotosintéticas, mientras que los más eficientes (Es=2 W/m2) alcanzaron las mayores tasas fotosintéticas. Para el tipo de agua C1 el potencial fotosintético muestra un 100% hasta los 55 m aproximadamente, mientras que para el tipo de agua C9 el potencial fotosintético máximo (100%) se observa hasta unos 15 m aproximadamente. Finalmente, se presentan perspectivas para trabajos futuros.
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    Transformaciones de fase en las uniones soldadas simuladas de los aceros inoxidables dúplex
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2018-06-20) Betancourt Portal, Gustavo; Valencia Morales, Eduardo
    Se simulan zonas de influencia térmica (HAZ) en un acero inoxidable dúplex SAF 2205 con diferentes velocidades de enfriamiento. La microestructura y las propiedades de estas regiones se estudian con microscopía óptica (MO) y electrónica (MET). Las fases presentes (austenita γ y ferrita ẟ) en cada HAZ se cuantifican tomando en consideración las diferentes formas morfológicas de γ. Además, se calculan los principales parámetros de cada forma morfológica para las diferentes velocidades de enfriamiento. Esto permite establecer una ley de mezclas donde la tensión de fluencia obtenida para los respectivos valores de dureza está en correspondencia con la tensión de fluencia experimental. Además, la fracción de nitruros de cromo registrados con el MET permite justificar los perfiles de microdureza de la ferrítica y su influencia en la resistencia a la corrosión en la HAZ para diferentes tiempos de enfriamiento
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    Desarrollo de un modelo de infiltración con potenciales aplicaciones sobre la comunidad de bacterias anammox
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2018-06-26) Medero Reguera, César Raúl; Cárdenas Pestana, Jorge Alberto; Pérez Díaz, Noel
    En este trabajo se efectuó un estudio de modelos de infiltración en aguas subterráneas, lo cual permitió realizar la propuesta de un modelo preliminar de transporte de contaminantes en medios porosos con potenciales aplicaciones para la comunidad de bacterias anammox en acuíferos que se encuentran expuestos a la contaminación a causa de la actividad agrícola debido al uso de fertilizantes ricos en nitratos. Se propuso un modelo físico–matemático preliminar al cual se le dio solución analítica y se presentaron los métodos experimentales para calcular los parámetros que se utilizaron en la ecuación. Se evaluó el modelo para tres tipos de concentraciones como un caso de prueba y se aplicó para dos casos reales. Los resultados afirman que para las cargas utilizadas existió inhibición del anammox a partir de los 10 días.
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    Sobre la conexión de aspectos clásicos y cuánticos de la modelación físico-matemática de la fotosíntesis
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2016-06-20) Olazábal Méndez, Alina María; López Aguila, Madeleine; Cárdenas Ortiz, Rolando Pedro
    En este trabajo se proponen dos vías para conectar aspectos cuánticos y clásicos de modelos físico-matemáticos de fotosíntesis. Una de estas propone relacionar un parámetro de eficiencia fotosintética de un modelo clásico de fotosíntesis con el rendimiento cuántico de esta. En la segunda vía se presentan ideas de la modelación de la transferencia de energía de los fotones absorbidos, utilizando métodos de la física cuántica estadística, tales como la difusión de excitones en un baño de fonones que puede estar o no en equilibrio termodinámico.
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    Propuesta y análisis de un modelo matemático para la determinación de la calidad del agua de aguas superficiales
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2016-06-20) Cárdenas Pestana, Jorge Alberto; Mujica Marcelo, Víctor Manuel
    Este trabajo se efectúa, mediante el estudio de modelos de la calidad del agua, la propuesta de un modelo conceptual generalizado de la calidad del agua, específicamente del oxígeno disuelto (OD), para aguas superficiales cubanas. Para ello se analiza exhaustivamente los métodos analíticos y numéricos de solución del caso estacionario, así como el método predictor-corrector de MacCormack para el caso transitorio del sistema acoplado de ecuaciones diferenciales de segundo orden. Una vez realizado este análisis, se aplican base de datos de un caso real de estudio al modelo conceptual propuesto, atendiendo a las consideraciones tomadas y a las mediciones hechas, para luego acudir al análisis e interpretación estadística de los resultados que permitan o no la validación del modelo. Los resultados revelan que no existen diferencias significativas entre los valores reales y los tratados teóricamente, por lo que el modelo generalizado propuesto reproduce aceptablemente las condiciones reales existentes en el río bajo estudio para una confiabilidad del 95%.
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    Transporte hidrodinámico de contaminantes. Caso estacionario unidimensional
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2013-07-02) González Bernal, José Alberto; Cárdenas Ortiz, Rolando Pedro; Estrada Hernández, Yanelis
    El objetivo del presente trabajo es simular el caso estacionario unidimensional de una ecuación de dispersión-advección que incluye términos de reactancia químico-biológica y de cargas de vertimiento. Para la consecución de tal propósito se brindaron los fundamentos teóricos sobre los cuales se basa el estudio. Se estableció el mismo a través de una ecuación cuyas soluciones mostrarían el posible comportamiento de los polutos en los ríos y canales sin dependencia del tiempo. Tras su resolución, se ofrecieron varias representaciones de la función-solución al variar los parámetros. Las simulaciones que parten del método analítico empleado fueron contrastadas con las que ofrece el software Mathematica a partir de métodos numéricos y se observó que ambas simulaciones, analítica desarrollada en el presente trabajo y numérica proporcionada por el Mathematica, son idénticas. Algunas incongruencias en el modelo fueron encontradas, que bien pueden deberse a las condiciones iniciales adoptadas o a la interpretación que se hace de las bases teóricas.
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    Caracterización y evaluación de residuos agrícolas cubanos como materiales puzolánicos
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2014-06-26) Lefrán Torres, Manuel Alejandro; Villar Cociña, Ernesto
    En este trabajo se caracteriza cualitativa y cuantitativamente las cenizas de hojas de bambú cubano que fueron obtenidas calcinando las hojas a 500ºC durante una hora en un horno eléctrico de laboratorio y las cenizas de bagazo de caña de azúcar cubano calcinado en las calderas del central. Para el seguimiento de la cinética de reacción de ambos residuos se utilizó el método de conductividad eléctrica dada su sencillez y eficacia. Se calcularon los parámetros cinéticos de la reacción puzolánica de ambos residuos mediante la aplicación de un modelo cinético-difusivo. Los parámetros cinéticos que caracterizaron los procesos (en particular, la constante de velocidad de reacción y el coeficiente de difusión) fueron calculados mediante el ajuste del modelo a los datos experimentales obtenidos en el ensayo de conductividad eléctrica. Otras técnicas experimentales, como la fluorescencia de rayos X, la difracción de rayos X y la microscopía electrónica de barrido fueron también empleadas para la caracterización. Los resultados obtenidos mostraron que ambos residuos están formados principalmente por sílice en estado amorfo y que ambas cenizas consumieron el hidróxido de calcio presente en la solución puzolana/HC. En el análisis por microscopía electrónica de barrido (MEB) se aprecia en ambos materiales la presencia de fases tipo silicato de calcio hidratado (C-S-H), lo anterior muestra que ambos materiales presentan buena actividad puzolánica. Esto se ratificó con el cálculo de la constante de velocidad de reacción para ambas muestras, lo cual mostró una alta reactividad para ambos materiales de 2.33 .10-2 h-1 y 5.34 .10-3 h-1 para las cenizas de hojas de bambú (CHBC) y las cenizas de bagazo de caña de azúcar procedentes de las calderas del central azucarero (CBCAC) respectivamente.
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    Dinámica del campo escalar atrapado en mundos branas de Randall-Sumdrum tipo II
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2011-06-22) Escobar Atiénzar, Dagoberto; León Torres, Genly; Leyva Nodal, Yoelsy
    La interrogante principal que da lugar a la presente investigación está relacionada con el origen y la naturaleza de la aceleración de la expansión cósmica durante la presente y futuras etapas de la evolución del universo. La investigación realizada comprende el estudio de modelos basados en teorías extra-dimensionales (modelos de mundos brana) enfocándose el estudio exclusivamente a los mundos branas de Randall-Sundrum tipo II. Este es uno de los modelos extra-dimensionales de más interés en la actualidad. En este modelo nuestro universo 4D se empotra de forma no-factorizable en un espacio-tiempo 5D de tipo Anti de Sitter, AdS5, (bulk) donde los campos de norma se confinan a una sub-variedad de dimensión menor, 3-brana, empotrada en el bulk 5D. Mediante el empleo de la técnica de los sistemas dinámicos se estudia la cosmología en branas homogéneas de Friedmann-Robertson-Walker (FRW) y branas de Bianchi tipo I, en este último caso se tendrá en cuenta los efectos del tensor de Weyl 5D en la dinámica de la brana. Como contenido material se considera un campo escalar y un fluido perfecto atrapados en la brana.
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    Cinética de las transformaciones de fase durante el revenido de una aleación de Fe-Mn-Si-Ti
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2010-07-02) Mirabal Morales, Anddy; Valencia Morales, Eduardo
    Numerosos estudios han sido dirigidos estos últimos años a la cinética de las transformaciones de fase y mecanismos de endurecimiento en las aleaciones. La aleación ferrosa objeto de estudio: Fe-9.1at.%Mn-4.7at.%Si-2.5at.%Ti, presenta una estructura martensítica después del temple desde el dominio de altas temperaturas. El revenido a temperaturas medias muestra que la aleación es susceptible de sufrir, entre otras transformaciones de fase, un proceso de precipitación metaestable, que afecta a la martensita en la aleación monofásica, y una transformación parcial de la martensita en austenita. La aleación, por presentar una alta densidad de dislocaciones después del temple, brinda la oportunidad de realizar el estudio de los procesos de precipitación y sus influencias en las propiedades mecánicas en condiciones interesantes para el desenmascaramiento de sus cinéticas y mecanismos; mientras que el hecho de estar presentes varias transformaciones de fase permite analizar la interacción entre las mismas, tanto desde el punto de vista fenomenológico y teórico, como en la medida experimental, estudio este para el cual hay reportado poco en la literatura. Así, de particular interés serán los fenómenos de precipitación metaestable y su posterior coalescencia, de transformación parcial de la martensita en austenita en régimen isotérmico, la interacción entre ambos y el análisis teórico de los mismos con las modificaciones pertinentes a lo desarrollado en la bibliografía.
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    Dinámica de los aerosoles y del ozono posterior al impacto del asteroide de Chicxulub. Efectos sobre la fotosíntesis del fitoplancton
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2014-06-26) Esmoris Espinosa, Ivan; Pérez Díaz, Noel; Martín González, Osmel
    El impacto de grandes asteroides tiene consecuencias devastadoras sobre los ecosistemas terrestres, causan desastres climáticos globales, provocan inmensos incendios forestales y colapsan la fotosíntesis. En este trabajo se modela el proceso de fotosíntesis del fitoplancton; en diferentes momentos, después del impacto del asteroide de Chicxulub. Se consideran organismos de eficiencia alta, media y baja, diferentes tipos de aguas costeras (tipo 1,5 y 9) y ángulos solares cenitales (00, 45o y 60o). Las estimaciones muestran que hubo gran afectación a este proceso básico, debido primeramente a los bajos niveles de luz producido por la gran cantidad de polvo (primeros meses) y aerosoles (fundamentalmente sulfatos) que ingresaron en la estratosfera. Una vez sedimentado el polvo y precipitado los aerosoles, la principal afectación se debió a la reducción de la capa de ozono (relacionado con la presencia de los aerosoles de sulfatos y halógenos), permitiendo la entrada de niveles altos de radiación ultravioleta que ejerce un efecto nocivo sobre la fotosíntesis. En la medida que se recuperaba el ozono se fueron estableciendo mejores condiciones para los organismos fotosintetizadores. Además se estimaron índices de productividad primaria (tasas de fotosíntesis integrada) y daño biológico (daño al ADN, índice ultravioleta, peso espectral del ultravioleta A y B), que brindan criterios para una mejor valoración de cómo transcurrió la recuperación de la fotosíntesis.
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    El ozono y la columna de agua como moderadores de la radiación solar: implicaciones sobre los productores primarios
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2017-06-28) Lorenzo Sosa, Alexei; Martín González, Osmel; Pérez Díaz, Noel
    En este trabajo se estudia preliminarmente la influencia de los niveles de oxígeno-ozono en el proceso de fotosíntesis y la productividad primaria del fitoplancton. Se consideran tres atmósferas modelos en cuanto al contenido de O2 - O3 de 1 PAL, -1 PAL, -2 PAL y reducción de la capa de ozono de 0%, 40% y 80% respecto al nivel normal para cada una de ellas. Se empleó el modelo-E de fotosíntesis para fitoplancton con buenas capacidades de reparación del daño producido por la radiación ultravioleta (RUV). Este modelo permite evaluar las tasas de fotosíntesis considerando el nivel de radiación; tanto fotosintéticamente activa (RFA) como RUV. Por otro lado, le incluiremos varias modificaciones al modelo de simulación acuática (CAMS) dado por (Amemiya et al 2007) con vistas a modelar, de manera explícita, el proceso de fotosíntesis y su dependencia del nivel y calidad de la radiación solar.
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    Transporte de agua en hormigón mezclado con residuos puzolánicos. Determinación de los parámetros cinéticos del proceso
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2015-06-25) Palmero Cruz, Norma Caridad; Villar Cociña, Ernesto
    En este trabajo se caracteriza cualitativa y cuantitativamente el proceso de absorción de agua en hormigones mezclados con residuos puzolánicos, tales como escoria siderúrgica granulada (GGBS), ceniza de bagazo de caña (CBCA) y ceniza de cáscara de arroz (CCA). Los datos experimentales de absorción de agua por unidad de área fueron extraídos a partir de resultados publicados por (Cordeiro, 2006) y (Mejia, 1997). Los parámetros cinéticos que caracterizan el proceso se obtuvieron aplicando un modelo compuesto capilar-difusivo capaz de describir el proceso de absorción de agua en todas las edades del hormigón, considerando tanto la absorción capilar a través de los grandes poros que tiene lugar mayoritariamente a edades tempranas, como la difusión a través de los poros pequeños y poros de gel que ocurre fundamentalmente a edades tardías. Con el uso del software Gráfula 3.1, fueron obtenidos los datos de masa de agua incorporada por unidad de área M/A Vs. t1/2 a partir de las curvas de los ensayos de los autores mencionados. Para la aplicación del modelo capilar difusivo las curvas son de M/A Vs. t. De acuerdo con los valores de los parámetros cinéticos calculados se puede afirmar que de los tres materiales puzolánicos analizados el que más disminuye la permeabilidad del hormigón es la CCA incorporado a éste un 20 %, seguido por la CCA 10 %, CCA 15 %, CBCA 20 %, CBCA 15 %, CBCA 10 %, GGBS 70 %, GGBS 60 %. El material que menos disminuye la permeabilidad es la GGBS 80 %. En el caso de los hormigones compuestos con CCA el ajuste del modelo reflejó un comportamiento difusivo puro, no apreciándose un comportamiento capilar-difusivo en los otros casos. Esto está acorde con el inexistente comportamiento supuestamente lineal a edades tempranas que se aprecia en la curva de absorción, sin que exista una pendiente a estas edades que pueda significar algo en este período de tiempo. Los resultados cuantitativos se corresponden con el análisis cualitativo realizado también en el trabajo.
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    Transporte de radiación gamma en atmósferas planetarias
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2013-07-02) Quintana Maya, Yoannys; Martín González, Osmel
    Los Brotes de Rayos Gamma provenientes de diversas fuentes astronómicas envían poderos flujos de radiaciones gamma al espacio. En este trabajo consideramos que en uno de estos brotes se envía un flujo inicial de 10kJm-2 y 100kJm-2 al tope de atmósferas planetarias como la Tierra, Martes y Venus considerados dentro de la zona habitable en el sistema solar. Se ha calculado el transporte de esta energía utilizando un modelo de capas atmosféricas y utilizando la ecuación de atenuación de la radiación de Lambert-Beer en cada planeta, así como la deposición de energías por capas. Este estudio revela que las atmósferas pueden mostrar un comportamiento similar como es el caso de la Tierra y de Venus que logran absorber toda la radiación incidente lo cual los hacen planetas potenciales para el desarrollo de la vida bajo el criterio de tener escudos contra las fuertes radiaciones. En el caso de la atmósfera marciana se puede observar que solo es absorbido un 5% de la radiación incidente lo cual lo hace un planeta desprotegido frente a los mencionados flujos. Aquí hemos establecido además los pasos iniciales para comenzar el estudio de la influencia de estas energías en la dinámica del ozono estratosférico la cual no pudo ser estimada por un problema matemático conocido como stiffness.
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    Dinámica del ozono bajo la influencia de sprites
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2017-06-20) Prieto Torna, Luis Daniel; Nieto Sánchez, José Enrique; Martín González, Osmel
    En la presente investigación se crea un modelo matemático que permite describir la dinámica de las concentraciones de ozono y los principales óxidos nitrosos que afectan su comportamiento en la mesosfera debido a un sprite. Para ello se consideran dos ecuaciones cinéticas de las reacciones químicas del ciclo de Chapman del ozono y dos ecuaciones del ciclo catalítico de destrucción del ozono por parte del NO y del NO2. Se implementa el modelo en el software Wolfram Mathematica 9.0 obteniéndose que al considerar una aproximación estacionaria el ozono tiene un incremento de hasta un 20% en aproximadamente 100 segundos después del sprite, pero al transcurrir 25 días desciende hasta los valores normales en la mesosfera. Mientras que una modelación dinámica, en la que se incluye la influencia solar, muestra un incremento de hasta un 64% del ozono, descendiendo hasta los valores normales en aproximadamente 20 días. Otro resultado es que el NO no presenta variaciones, pero el NO2 se incrementa un 10% hasta que se mantiene estable a los 25 días después del evento. Por último, se hace una comparación entre un sprite en condiciones de mediodía y otro de medianoche, resultando que a pesar de tener un comportamiento similar hay una diferencia en las concentraciones de ozono, siendo el diurno un 6% mayor.
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    Búsqueda de restricciones entrópicas para los límites de tamaño celular
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2016-06-20) Fundora Pozo, Manuel Alexander; Martín González, Osmel
    En este trabajo se exploran las posibles conexiones entre la producción de entropía en una célula y sus características geométricas, traducidas en volumen y forma, así como la influencia de procesos difusivos en la misma. Para ello se hace uso de un modelo de célula elemental, a fin de buscar una posible semejanza con organismos primitivos o prebióticos. Se considera el sistema como esférico producto de la facilidad que muestra el mismo, además de ser una forma termodinámicamente estable. Para una primera aproximación se consideraron las producciones de entropía en el interior de la célula como constantes y dispersas uniformemente en el citoplasma, de igual manera se considera constante el flujo de entropía a través de la membrana, la cual solo juega un papel de límite con el entorno. Se hace uso de principios extremales de producción de entropía para el análisis, considerándose en primera instancia un estado estacionario y más tarde un estado de mínima producción de entropía. Los resultados obtenidos en esta primera parte fueron elaborados a través del software ¨Wolfram Mathematica¨ obteniéndose una gráfica que refleja la relación entre tres formas distintivas (esférica, oblato y prolato) y la producción de entropía referente a cada una de ellas. Para un segundo caso con un nivel de complejidad más elevado se estudia la influencia del fenómeno difusivo en el sistema. Se considera una célula esférica en la que las producciones de entropía no van a ser constantes. Es tomado el proceso de respiración anaerobia, el cual es muy primitivo e ineficiente respecto a su homologo (respiración aerobia), pero consideramos que pudo haber sido un adaptación primaria en este tipo de organismos que se encontraban en el límite del surgimiento de la vida. Durante el proceso de respiración anaerobia se descompone una molécula compleja de glucosa en cuatro más simples, dos de alcohol etílico y dos de dióxido de carbono y un remanente de energía que pudo haber sido desaprovechado en sus inicios. Para el fenómeno descrito se determinan las diferentes concentraciones de cada especie química en el interior de una célula que varía de 5,10 𝑦� 20 𝜇�𝑚� de radio. También se explora la importancia del coeficiente cinético de difusión y su relación con los tamaños celulares así como las densidades de producción de entropía. Fueron determinados los gráficos concernientes así como sus respectivas interpretaciones. Los resultados de la presente hacen evidente como la entropía es una magnitud eficiente para el estudio de sistemas bióticos, así como la trascendencia que pudo haber tenido en un primer momento de la vida la elección de una forma geométrica apropiada, de igual modo que una concreta selección y degradación de compuestos; ambas características traducidas en un eficaz modo de disipar entropía.
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    Dinámica del ozono bajo la influencia de eventos transitorios luminosos (tle)
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas, 2016-06-20) Barrios González, Daniel; Nieto Sánchez, José Enrique; Pérez Díaz, Noel
    Los eventos luminosos transitorios (TLEs) son descargas eléctricas de origen diverso que dan lugar a diferentes tipos de plasmas débilmente ionizados entre las partes altas de las nubes de tormenta y la baja y alta estratosfera. El presente trabajo pretende tomar en consideración la acción de estos eventos naturales sobre la variedad alotrópica del oxígeno, que en forma de un escudo delgado que rodea nuestro planeta y nos protege de la dañina radiación ultravioleta que proviene del Sol: la capa de ozono. Esta pantalla de ozono tan importante se crea y se destruye mediante ciclos fotoquímicos dadas las propiedades del ozono y fue sugerido por vez primera por Sydney Chapman en 1929. El modelo que se propone se crea a partir de las ecuaciones cinéticas de las reacciones químicas del ciclo de Chapman del ozono y una ecuación de en la que intervienen los electrones dada por las reacciones especies oxigenadas que ocurren en los Sprites un tipo de TLEs y las reacciones de la ionización por impacto electrónico y la captura disociativa característica en los eventos luminosos transitorios.
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    Modelación matemática de la dinámica del fósforo en los ecosistemas acuáticos
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2017-06-26) Castillo Alvarez, Maibelin; Cárdenas Ortiz, Rolando Pedro; González de Zayas, Roberto
    En esta tesis se presentan las bases para la confección de un modelo de dinámica del fósforo para ecosistemas costeros cubanos. Se parte de un modelo 0-dimensional, el cual incluye diversos procesos físicos, químicos y biológicos, dependientes solamente del tiempo. En este, primero se consideró un ecosistema relativamente aislado, luego se consideraron las cargas contaminantes de las aguas pluviales de escorrentía. Posteriormente se incluyó la variable espacial vertical, dada la importancia que tiene para el fósforo la interacción con muchos fondos costeros. Esto redundó en un modelo 1-dimensional de naturaleza predominantemente termo-hidrodinámica, acoplado a un modelo de transferencia radiativa en atmósfera y océano. El esqueleto termo-hidrodinámico del modelo consiste en un sistema de tres ecuaciones en derivadas parciales cuyas soluciones se encontraron y resultaron bien comportadas desde el punto de vista matemático. Se hizo una aplicación preliminar a un caso de estudio. Finalmente, se presentan perspectivas para trabajos futuros.
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    Propagación del oleaje en la Bahía de Cienfuegos bajo condiciones climatológicas extremas
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2017-06-28) Sánchez Pérez, Amelia; Muñoz Caravaca, Alain; Cárdenas Ortiz, Rolando Pedro
    Se aplica la modelación físico-matemática para caracterizar la propagación del oleaje y las corrientes generadas por este en condiciones extremas en la bahía de Cienfuegos y el sector costero correspondiente a playa Rancho Luna. La zona de la bahía constituye, un elemento concluyente en el desarrollo industrial de toda la región del país, en su márgen se ubican numerosas instalaciones de gran valor para el desarrollo petroquímico, industrial y portuario del lugar; además de la mayor parte de la ciudad. Al mismo tiempo, la playa Rancho Luna constituye el espacio de recreación privilegiado del municipio cabecera, al cual arriban en el verano ciudadanos de toda la región central del país. También se encuentra en el contexto de desarrollo del polo turístico Cienfuegos – Trinidad, con lo cual se significa el arribo de turistas extranjeros en una cifra creciente y por lo tanto su importancia socioeconómica.; en ella también se encuentran infraestructuras de gran valor como hoteles, restaurantes, entre otras. Estas instalaciones se encuentran en áreas expuestas al impacto destructivo del oleaje extremal, por lo que es de vital importancia conocer la magnitud del mismo, así como la dirección de las corrientes que genera, para implementar medidas de protección y prevención. En el conjunto de investigaciones realizadas hasta este trabajo en estas aéreas en relación a la caracterización del oleaje, queda por resolver cual es la interacción entre este fenómeno, el oleaje y las corrientes generadas por el mismo y aquellas que se producen por la marea y los aportes fluviales, principales motores del movimiento en estos sistemas. Por lo cual el objetivo de este trabajo es la realización de una modelación físico-matemática que permita caracterizar estos fenómenos, obteniéndose información sobre las principales magnitudes que los caracterizan como altura de onda, magnitud y dirección de las corrientes, etc. Para lograr esto se aplica la herramienta informática Sistema de Modelado Costero (SMC), con el cual se logra determinar las variables de interés que permiten conocer el comportamiento del oleaje y las corrientes que este provoca en función de la intensidad del huracán que afecte la zona.
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    Propuesta de un laboratorio para el control de la calidad del agua mediante la determinación de magnitudes físicas
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2017-07-12) Cabreja Consuegra, Marisnelvys; Mujica Marcelo, Víctor Manuel
    En este trabajo se realiza la propuesta de un laboratorio para determinar las variables físicas que caracterizan al agua, como son el olor, el color, la temperatura, la densidad, la turbidez, la conductividad, el pH, la tensión superficial y el índice de refracción, con el objetivo de estipular la calidad del agua. Para ello se explican las vías y los métodos para el hallazgo de esas magnitudes y luego se escogen tres muestras diferentes, independientes entre ellas y se encuentran los valores de las variables físicas, para cada muestra, pudiendo compararlos entre sí y concluyendo según el test estadístico de Kruskal-Wallis que existen diferencias significativas entre las variables para cada muestra. Por último y tomando como apoyo la Norma Cubana del Agua 1021:2014, se proponen normas para el agua.
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    Desarrollo y caracterización de un material compuesto de matriz de aluminio
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2017-06-22) García Figueredo, Yadelvys; Hernández Ruiz, Jesús Eleuterio
    En el presente trabajo se describe el procedimiento de obtención y caracterización de una variante económica y ambientalmente compatible de un material compuesto de matriz de aluminio que emplea como refuerzo materiales naturales o de desechos. Primeramente, se caracterizaron los posibles materiales a emplear como refuerzo, la ceniza de bagazo de caña de azúcar colectada directamente de la caldera del central “Luis Arcos Bergnes” y la arcilla natural del yacimiento Miller. Empleando técnica de difracción de rayos X (XRD), fluorescencia de rayos X (XRF) y microscopía electrónica de barrido (SEM) se determinó que la ceniza está compuesta fundamentalmente por silicio (alrededor 80 %), expresado como SiO2, y que las fases presentes son mayoritariamente cristobalita y tridimita. En el caso de la arcilla, también se empleó el análisis termogravimétrico (DTG). El estudio comparativo de la arcilla natural y calcinada mostró que en esta última están presentes las fases cuarzo, magnesio-hornablenda, diopsidio, albita y moscovita. Las fases presentes en la ceniza y en la arcilla calcinada son típicas de materiales cerámicos de elevada dureza, lo cual les confiere a estos dos materiales propiedades adecuadas para ser empleados como refuerzos en materiales compuestos de matriz de aluminio. Luego, empleando técnicas de pulvimetalurgia, se fabricó un composite de matriz de aluminio que emplea como material de refuerzo a la ceniza antes estudiada. El estudio comparativo del composite aluminio-4 % ceniza de bagazo de caña de azúcar y de la matriz sin reforzar, mostró que la ceniza actúa favorablemente como material de refuerzo, al obtenerse incrementos significativos de la dureza del compuesto con respecto a la matriz sin reforzar.
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    Modelación físico - matemático de las inundaciones ocasionadas por intensas lluvias en la Bahía de Cienfuegos
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2017-07-12) Lazo Cedeño, Lidia Leticia; Muñoz Caravaca, Alain; Mujica Marcelo, Víctor Manuel; Viera Cañive, Maia
    Los modelos de simulación hidrológica son ampliamente utilizados para la predicción de inundaciones a nivel mundial. Como parte de la prevención de inundaciones llevado a cabo para la ciudad de Cienfuegos se implementó el modelo hidrológico LISFLOOD-FP para simular la inundación ocasionada por intensas lluvias en el año 1988 en alrededores del Arroyo El Inglés. Se tuvo en cuenta la topografía del terreno en una escala de 1:25000 y la lluvia distribuida uniformemente cada día. Este modelo permitió conocer las posibles regiones de inundación en la ciudad de Cienfuegos debido a eventos de fuertes lluvias, además de brindar una caracterización espacial de todos los parámetros descriptores del peligro de inundación como el alcance del agua, altura y duración de la afectación. Los resultados demuestran que el LISFLOOD-FP resultó ser una herramienta eficaz para la simulación de inundaciones.
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    Evaluación de calidad de imagen de la cámara gamma ECAM.SCINTRON 7 utilizando parámetros físicos robustos
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2017-07-13) Manso Moya, Jorge Luis; Pérez Díaz, Marlen; Ruiz González, Yusely; Guerrero Cancio, Mayka Caridad
    La imagen obtenida en MN se denomina genéricamente gammagrafía. Una gammagrafía es un registro gráfico de la distribución corporal de la radiactividad emitida por un radiofármaco fijado o metabolizado en un órgano. En nuestro país se ha adquirido recientemente una nueva cámara gamma la cual consta con doble cabezal y resulta necesario evaluar la calidad de imagen de esta cámara mediante predictores físicos robustos de calidad de imagen como MTF y NPS para evaluar su desempeño. Se obtuvieron 6 imágenes de una fuente lineal (tubo de ensayo) y 12 de una fuente no lineal (pomo plástico). Se seleccionaron los tamaños de matrices más típicos en Medicina Nuclear que son: 64 x 64, 128 x 128 y 256 x 256 píxeles. En todos los casos se mantuvo constante la ubicación y ancho del fotopico, el tamaño útil de campo de visión, el tiempo de adquisición (5 minutos), la misma orientación de los maniquíes bajo el detector y la misma distancia del maniquí al detector (10 cm). Los valores de actividad escogidos fueron: 185 MBq (5 mCi), 370 MBq (10 mCi) y 550 MBq (15 mCi), por ser los más típicos en diversos estudios de MN. El radioisótopo utilizado en la adquisición fue el 99mTc. Se ha implementado con rapidez y precisión sobre el software Matlab la programación de las medidas robustas de calidad de imagen MTF y NPS. Se predice la calidad de imagen que proporciona la cámara gamma estudiada para todo el rango de frecuencias espaciales utilizando parámetros físicos robustos como la MTF y la NPS a partir de mediciones con maniquíes físicos.
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    Segunda aproximación en coalescencia perturbada aplicada a una aleación de Fe-Mn-Ti-Si
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2017-06-20) Leiva Stable, Angel Luis; Silva González, Roberto
    Comprobada experimentalmente la influencia de una segunda transformación de fase sobre el proceso de Maduración de Ostwald y la desviación de la función de distribución real del sistema de precipitados respecto al caso libre (teoría de Lifshitz-Slezov-Wagner); se pudo resolver la ecuación de continuidad a través del método de aproximaciones sucesivas. El método iterativo aplicado a la primera aproximación para los distintos tiempos de revenido isotérmico mostró una significativa mejoría en la descripción de los histogramas experimentales cuando existe una mayor influencia de la segunda transformación de fase. Se realizó el cálculo de la segunda aproximación del esquema de aproximaciones sucesivas de Picard, mostrándose, que la mejoría en la descripción de los histogramas experimentales de los precipitados metaestables e isomorfos de Fe3Si se logra con los procesos iterativos y no con el cálculo de términos más elevados en la serie se aproximaciones. Se logró calcular para cada tiempo de revenido isotérmico, la constante de velocidad en la ley de crecimiento del radio crítico del sistema de precipitados, el volumen total transformado de la segunda fase y su radio reducido máximo.
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    Identificación de factores físicos que rigen los procesos erosivo-acumulativos en playas de la Costa Sur de Cuba
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2017-07-10) Sotolongo Hernández, Eliecer; Caravaca Colina, Lester; Cárdenas Ortiz, Rolando Pedro
    Los objetivos en este trabajo son identificar y aplicar los principales factores físicos que rigen los procesos erosivo-acumulativos en las playas y determinar la magnitud de erosión - acumulación y la variación de la línea de costa durante un determinado período de tiempo. Para esto se realizan mediciones granulométricas y se analizan los resultados de mediciones de perfiles topográficos perpendiculares a la línea de costa en Rancho Luna y Playa Fría, dichos resultados se comparan para un período de 6 y 5 años respectivamente para describir la tendencia de la playa a mediano plazo. Se tomaron cinco muestras de sedimento en ambas playas y se levantaron siete perfiles en playa Rancho Luna y nueve perfiles en Playa Fría que fueron medidos en un espacio de tres meses, estos resultados se comparan y se calculan las pérdidas o ganancias de arena y el avance o retroceso de la línea de costa. Entre los resultados está que la arena en ambas playas es de granulometría fina-media, su composición es biogénica en un 85.72 % y mineral en un 14.28 % para Playa Fría, y en Rancho Luna es un 63,32 % biogénica y mineral en un 36,68 %. Además se demuestra la existencia de erosión en ambas playas así como de retroceso de la línea de costa. Los principales factores físicos que rigen los procesos erosivo-acumulativos en ambas playas son el oleaje y el viento. Playa Fría tiene mayor retroceso y erosión en sus extremos, perfiles 1, 2, 3 y 5, siendo prácticamente acumulativa o en equilibrio hacia el centro, perfil 4. El resultado de los cálculos en Playa Fría en 5 años muestra un valor de -1803.98 m3 de pérdida absoluta de arena. El valor de retroceso de la costa determinado es de 2,5 m por año. Mientras que el promedio espacial de retroceso para toda la playa hallado en el intervalo de 2012-2017 es de -12.846 m y el promedio espacial de erosión para toda la playa hallado para el intervalo de 2012-2017 es de -10.023 m. En Rancho Luna se aprecia un desplazamiento hacia tierra de la topografía de la playa en los perfiles del 2 al 4 con erosión y retroceso de la línea de costa, pero sin cambiar la forma del perfil. En el perfil 5 se observa retroceso de línea de costa pero no desplazamiento de todo el perfil hacia tierra. El promedio espacial de retroceso para toda la playa hallado en el intervalo de 2011-2017 es de -1.47 m. Mientras que el promedio espacial de erosión para toda la playa hallado para el intervalo de 2011-2017 es de -22.8 m. El valor de retroceso de la costa determinado es de 0,24 m por año y el promedio del volumen de arena perdida en los seis años de -5438.2 m3 mostrando un marcado desbalance en cuanto a la entrada o salida de sedimentos a la playa.
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    Construcción y análisis de un modelo cosmológico con el campo de Higgs acoplado a la gravedad
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2017-07-05) Rivero Acosta, Ailier; Rodríguez Fadragas, Carlos de la Caridad
    El principal problema que da lugar a la presente investigación es el desconocimiento del origen y la naturaleza de la aceleración de la expansión cósmica durante la presente y futuras etapas de la evolución del Universo. La investigación realizada comprende el estudio de un modelo basado en el campo de Higgs no mínimamente acoplado a la gravedad enfocándose en el campo descrito por el doblete complejo de Higgs y en una simplificación utilizando un singlete. El estudio de las implicaciones cosmológicas que pudiera tener el campo de Higgs ha tomado auge en los últimos años, y aún más, después del reciente descubrimiento del Bosón de Higgs en el 2012 en el Gran Colisionador de Hadrones (LHC por sus siglas en inglés) en Ginebra, Suiza. Mediante el empleo de la técnica de los sistemas dinámicos se estudia la posibilidad de que el campo cosmológico de Higgs acoplado no mínimamente a la gravedad sea el responsable del comportamiento actual del universo.
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    Obtención de una nueva solución estática esféricamente simétrica para las ecuaciones de campo de Einstein
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas, 2017-06-26) Linares Rodríguez, Adrian; Rodríguez Fadragas, Carlos de la Caridad
    Con esta investigación se pretende aportar humildemente al vasto conocimiento científico cosmológico. El problema principal considerado consiste en estudiar la manifestación de la energía oscura y los majestuosos agujeros negros sobre el espacio-tiempo. Se trabaja dentro de la línea de investigación con las ecuaciones de Einstein en combinación con el factor de escala a(t) relacionado a la expansión acelerada del universo. Este modelo es aplicado al caso físico de un agujero negro estático no cargado rodeado de quintaesencia. Se pone en vigor la interacción del agujero negro con el campo cosmológico de quintaesencia a través de la colocación directa (sin la obtención matemáticamente rigurosa) del factor de escala a(t) en los términos espaciales de la parte geométrica de las ecuaciones de Einstein. Se utiliza como principal antecedente investigativo relativamente reciente, los confiables estudios realizados sobre la misma problemática en [1], donde se obtiene una nueva solución estática esféricamente-simétrica para un agujero negro rodeado por quintaesencia, utilizando el tensor de energía-momento de las ecuaciones de Einstein. Se utiliza como base teórica principal las ecuaciones de Einstein de la Teoría de la Relatividad General, y sus soluciones del vacío para un agujero negro tipo Schwarzschild. Además se incluye un marco teórico con aspectos generales de energía oscura, y cosmología relacionada al tema.
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    Análisis cualitativo de métricas tipo Kantowski-Sachs en una clase genérica de modelos f(R)
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Matemática, Física y Computación. Departamento de Física, 2012-07-04) Roque Estrada, Armando; León Torres, Genly
    En esta tesis se investigan modelos del universo basados en métricas de tipo Kantowski- Sachs (KS) en una clase genérica de modelos f(R). Para investigar dichos modelos se definen las funciones m = Rf′′(R) f′(R) = d ln f′(R) d lnR , r = −Rf′(R) f(R) = −d ln f(R) d ln(R) y M(r) = r(1+r+m) m , y se utiliza un procedimiento similar al reportado en la literatura para métricas Friedmann-Robertson-Walker (FRW). Extendiéndose dicho procedimiento para métricas KS y determinándose regiones en el espacio (γ, r,M′(r)) en las cuales se tienen fases de dominio de materia (regiones V-VII) y fases de expansión acelerada (regiones I-IV). Una teoría f(R) con una curva M(r) que conecte una región con dominio de materia precedente a una fase de expansión acelerada en el plano (r,M′(r)) se considerará viable cosmológicamente. Estos resultados son equivalentes a los presentados para métrica FRW. En esta tesis se extienden los resultados reportados en la literatura para modelos f(R) = R + αR2 con métricas FRW para métricas KS y los resultados reportados en la literatura para métricas KS en teorías Rn a marcos f(R) genéricos. Por ´ultimo se diseño una metodología para la reconstrucción de la función f(R) a partir de la función de entrada m(r). Dicha función debe satisfacer un grupo de requisitos desde el punto de vista físico-matemático que se imponen para obtener funciones f(R) reconstruidas que provean un cuadro físico coherente y representen atractores de futuro isótropos en expansión acelerada precedidos de una etapa transiente de dominio de materia.
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    Estudio de las propiedades higroscópicas de una matriz cuasicerámica empleada en la fabricación de fundentes aglomerados y aleados para soldadura tipo SAW
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Matemática, Física y Computación. Departamento de Física, 2012-07-04) Gutiérrez Rivero, Luis Carlos; Hernández Ruíz, Jesús; Quintana Pucholl, Rafael
    En el presente trabajo se expone la caracterización de la cinética de humectación de una matriz cuasicerámica utilizada en la fabricación de fundentes aglomerados aleados para Soldadura Automática por Arco Sumergido (SAW). Mediante el empleo de técnicas gravimétricas se registra el comportamiento de la cinética de humectación de la matriz en estudio. Se determina que la cinética de humectación de la matriz es gobernada fundamentalmente por la difusión física del agua. Utilizando un modelo difusivo clásico se procede al cálculo de los coeficientes efectivos de difusión de la humedad en la matriz, situada en un ambiente con humedad relativa del 92, 5 %, reportándose que estos coeficientes se encuentran en el orden de 10-3 mm2/s y que de forma general crecen con el aumento de la temperatura absoluta. La posibilidad de ocurrencia de procesos difusivos superpuestos es analizada, aunque se determina que la humectación de la matriz ocurre a través de un proceso principal o predominante, el cual ajusta correctamente a un modelo difusivo simple. Finalmente este estudio permitió concluir que la matriz cuasicerámica presenta un comportamiento higroscópico adecuado para su uso en fundentes aglomerados para el proceso SAW.
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    Teoría de los sistemas periódicos finitos aplicada al tunelaje de fonones de longitud de onda larga
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas. Facultad de Matemática, Física y Computación. Departamento de Física, 2012-07-04) Valdés Negrin, Pedro Luis; Villegas Villegas, Diosdado Lorenzo
    En este trabajo se extiende el límite de aplicación de la teoría de los sistemas periódicos finitos desarrollada por P. Pereyra al modelo fenomenológico de onda larga, lo cual permite describir el proceso de propagación de los fonones acústicos y ópticos a través de un sistema periódico constituidos por n celdas. En particular, se obtienen las relaciones matriciales que permiten establecer la interrelación existente entre los diferentes vectores de estados que relacionan a dos puntos cualesquiera dentro de la estructura. La condición de resonancia se obtiene mediante la utilización de los polinomios de Chebyshev y sus relaciones de recurrencia. A su vez se obtienen las ecuaciones necesarias para visualizar los campos de desplazamientos y tensiones dentro de la estructura. En este estudio se derivan las expresiones generales para los paquetes de ondas dependientes del espacio y el tiempo. En particular se muestran las ecuaciones para los paquetes de ondas transmitido, reflejado y dentro de la superred, tanto para fonones ópticos como acústicos. Esto permite obtener las expresiones para los diferentes tiempos de tunelaje (retardo de fase y tiempos totales de transmisión y reflexión).
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    Pronósticos de la resistencia al creep variando la temperatura de normalización para un acero 9Cr-1Mo modificado
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Matemática, Física y Computación. Departamento de Física, 2012-06-20) Sánchez Rijo, Yoel; Valencia Morales, Eduardo
    Creep resistant welding alloys must be reliable over long periods of time in severe environments. Their microstructures have to be very stable, both in the wrought and in the welded states. This paper deals with quantitative methods for the design of steel weld metals for elevated temperature applications. A methodology is described for the calculation of complex precipitation reactions over periods extending many tens of years. However, microstructure alone is clearly not enough in the design of alloys. The complex mechanical properties, such as the creep rupture strength, can be estimated quantitatively using the neural network technique which interprets the vast quantities of experimental data that are now available.
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    Dinámica del ozono bajo diferentes regímenes de forzamientos
    (Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas. Facultad de Matemática, Física y Computación. Departamento de Física, 2012-06-20) Enjamio Rodríguez, Yosmani; Martín González, Osmel
    no posee
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    Estrategia didáctica para el desarrollo de las prácticas de laboratorio de electromagnetismo que permitan potenciar un aprendizaje desarrollador en la carrera de Licenciatura en Física
    (Universidad Central "Marta Abreu" de Las Villas., 2012-07-04) Nganga Marangu, Robert; Alejandro Alfonso, Carlos Abilio
    Se presenta un estudio acerca de la concepción de una estrategia didáctica para el desarrollo de prácticas de laboratorio de electromagnetismo, con el objetivo de potenciar un aprendizaje desarrollador en la Carrera de Licenciatura en Física, con el apoyo de las Tecnologías de la Información y la Comunicación (TIC). La estrategia didáctica sustenta la concepción de las actividades en el enfoque histórico cultural de Vigotsky, ofrece los fundamentos y modos de actuación pedagógica que favorecen la obtención de un aprendizaje significativo de los estudiantes en la Disciplina Física Experimental. Las necesidades y potencialidades del proceso de enseñanza-aprendizaje de la Física Experimental III, determinadas a través de un diagnóstico continuo en la Carrera de Licenciatura en Física de la Universidad Central “Marta Abreu” de Las Villas (UCLV), proporcionaron los elementos empíricos para la concepción de la estrategia didáctica propuesta. La información es obtenida a partir de la aplicación de diferentes métodos y técnicas: análisis de documentos escritos, entrevistas (semiestructuradas y estructuradas) y observación (sistemática y participante). Para facilitar la comprensión y la utilización de las TIC en la enseñanza de la Física Experimental III se seleccionan, dentro de un Sitio Web que se identifica como Sistema Interactivo Didáctico para la Enseñanza de la Física (SIDEF), las simulaciones y prácticas de laboratorio virtuales de electromagnetismo, afines a las prácticas de laboratorio reales (posibles de realizar en el laboratorio docente del Departamento de Física, de la UCLV). La investigación especifica el requisito previo, a la consideración de aplicar esta estrategia didáctica en otras asignaturas de la Disciplina Física Experimental, de la Carrera de Licenciatura en Física, en la UCLV u otro Centro de Educación Superior; y sus condiciones de aplicabilidad.
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