Revista Boliviana de Física

Results of the workshop "Instrumentation in elementary particle physics" as part of the escaramujo project in La Paz - Bolivia

En este trabajo mostramos los resultados obtenidos en el taller "Instrumentacion en Física de Partículas Elementales" como parte del proyecto Escaramujo. Este proyecto consistio de la construccion de tres detectores con base en centelladores plásticos y fotomultiplicadores de silicio que utilizamos para medir la tasa de partículas cargadas (TPC) a diferentes altitudes (entre 3427 y 5238 msnm) y a una misma altitud (5238 msnm). Ademas, caracterizamos filtros de plomo de diferentes grosores mediante la medicion de la TPC con los detectores ubicados debajo de estos. Hallamos que la TPC crece exponencialmente con la altitud y que presenta fluctuaciones a una misma altitud. Por otro lado, nuestros resultados indican que filtros de plomo con grosores superiores a un valor crítico de 5 mm son capaces de absorber partículas cargadas, ocasionando un decrecimiento de tipo exponencial en la TPC en funcion del grosor, mientras que los filtros con grosor inferior a dicho valor ocasionan un incremento en la TPC. Codigo(s) PACS: 95.55.Vj - 95.85.Ry - 95.45.+i

In this paper we show the results obtained in the workshop "Instrumentation in Elemen-tary Particle Physics" as a part of the Escaramujo project which consisted of the construction of three detectors based on plastic scintillators and silicon photomultipliers that we used for measuring the rate of charged particles (TPC) at different altitudes (between 3427 and 5238 masl) and at the same altitude (5238 masl). Moreover, we characterized lead filters of different thicknesses by measuring the TPC with the detector located below them. We found that the TPC grows exponentially with altitude and that it has fluctuations at the same altitude. On the other hand, our results indicate that lead filters with thickness greater than a critical value of 5 mm are capable of absorbing charged particles, causing an exponential decrease in the TPC as a function of the thickness; meanwhile the filters with thickness lower than that value cause an increase in TPC.

Solution of partial differential equations with open boundary conditions by the Monte Carlo method

El metodo estocástico de Monte Carlo se aplica para resolver ecuaciones diferenciales parciales que tienen condiciones de contorno abiertas, es decir, ecuaciones cuyo dominio de solucion es infinito. Aplicamos este método a la ecuación de Laplace y a la ecuación de difusion, las cuales modelan fenómenos estacionarios y fenómenos de evolución temporal respectivamente, que son de mucho interes en la física. Como un primer paso se comprueba la eficacia del metodo de Monte Carlo al comparar los resultados numéricos con las soluciones analíticas de problemas conocidos. El siguiente paso fue aplicar el metodo a problemas físicos mas complejos que no tienen solución analítica. Encontramos que en el caso de la ecuacion de difusion, el método de Monte Carlo se aplica directamente sobre el dominio infinito del problema, mientras que en los metodos numéricos más comunes se requiere acotar el dominio del problema.

The stochastic Monte Carlo method is applied to solve partial differential equations with open boundary conditions, i.e., equations that have solutions in an infinite domain. First, we test the effectiveness of the Monte Carlo method by comparing results with the analytical solutions of known problems. Next, we applied the method to more complex physical problems that have no analytical solution. We found that in the case of the diffusion equation, the Monte Carlo method is applied directly on the infinite domain of the problem, while in the most popular numerical methods a bound solution domain is required.

Analysis of nitinol damage in wires by fretting

En este trabajo caracterizamos el dano por fretting de los alambres de nitinol y discutimos de que manera influye en dicho proceso la transformación martensítica característica de estas aleaciones que son ampliamente utilizadas en la industria biomedica por ser materiales super-elasticos. Como resultado de caracterizar esta propiedad se obtuvo el modulo de elasticidad 54 GPa y 30 GPa para las fases de austenita y martensita respectivamente. Para caracterizar el dano por fretting se realizo ensayos con carga normal variable y con carga normal constante (P). Para valores de P entre 16 N y 50 N se observo que la disminución de P provoca un incremento del coeficiente de friccion. Para diferentes condiciones de carga normal y un desplazamiento se observaron los regímenes de MFR para los valores P = 50, 20 N; para estos dos valores de P se hallo la formación de fisuras en el límite de la zona de adherencia y deslizamiento (stick-slip), con direccion en el sentido del deslizamiento. Al disminuir P aumento la proporción del área de contacto con deslizamiento lo que llevó a un aumento del desgaste para P = 20 N Los residuos producidos con ambos tipos de carga fueron de la misma naturaleza, con estructura de . Finalmente se observo la influencia de la super-elasticidad del NiTi, que se manifesto en la gráfica de fuerza tangencial vs. desplazamiento, con la existencia de una pendiente adicional que corresponde a la rigidez de transformacion martensítica del nitinol. Codigo(s) PACS: 62.20.-x - 62.20.D- - 62.20.Qp

We characterize the damage by fretting in nitrinol wires and discuss how the martensitic transformation affects that process, being such transformation typical of these allows which are widely used in biomedical industry given its super-elasticity. We have obtained an elas-ticity modulus with values 54 GPa and 30 GPa for the austenite and martensite phases respectively. For the characterization of the fretting damage we carried on tests with a variable normal load and with a normal constant load (P). For values of P between 16 N and 50 N we observed that for lower values of P there was an increment in the friction coeficient. For different load conditions and a displacement we observed MFR regimes for the values P = 50, 20 N; for these two values of P we found crack formations in the limit of the adherence and displacement zones (stick-slip), oriented along the displacement direction. For lower values of P there was an increment in the displacement contact area which yielded an increment of wear for P = 20 N The debris produced with both types of load had the same structure of . We finally observed the influence of the NiTi super-elasticity in the force vs. displacement graph as an additional tilt which corresponds to the stiffness of the martensitic transformation of nitinol.

19va Olimpiada Boliviana de Física 9na olimpiada Boliviana de astronomía y astrofísica 1ra etapa: Unidades Educativas 2da etapa: distrital 3ra etapa: departamental 4ta etapa: final nacional: santa cruz de la sierra, 9 al 13 de septiembre de 2014

La 19vª Olimpiada Boliviana de Física (19vª OBF) y la 9na Olimpiada Boliviana de Astronomıa y Astrofísica (9na OBAA) se llevaron a cabo con exito en 4 etapas de la gestión 2014: 1ra ETAPA: exámenes internos de selección en cada UNIDAD EDUCATIVA, 2da ETAPA, DISTRITAL: exámenes simultáneos en cada uno de los 277 distritos de todo el país, 25 de Mayo de 2014, 3ra ETAPA: DEPARTAMENTAL: exámenes que se tomaron a l@s mejores estudiantes de la 2da etapa, 27 de Julio de 2014 y 4ta ETAPA: NACIONAL: donde participaron solo 3 categorías: 3º, 4º y 5º de secundaría. Se llevó a cabo del 9 al 13 de Septiembre de 2014 en la ciudad capital de Santa Cruz de la Sierra con la participación de 9 equipos por categoría por cada olimpiada. Ambas olimpiadas (OBF - OBAA) se acoplaron, por cuarto ano consecutivo, al proyecto impulsado por el Ministerio de Educacion del Estado Plurinacional de Bolivia, titulado: Olimpiada Científica Estudiantil Plurinacional Boliviana (OCEPB), donde, se invito a que participen 8 areas de las ciencias puras y naturales: Astronomía y Astrofísica, Biologıa, Física, Informatica, Matemática, Química, Geografía y Robotica. La organizacion del evento contó también con la participación de los siguientes organismos e instituciones: Comite Olímpico Boliviano de Astronomía y Astrofısica, Comité Olímpico Boliviano de Física, Sociedad Boliviana de Física (SOBOFI), la Asociacion Boliviana para el Avance de la Ciencia (ABAC), la Direccion Departamental de Cochabamba; las Carreras de Física de la Universidad Mayor de San Andres (UMSA), la Universidad Mayor de San Simón (UMSS), y la Universidad Autonoma Tomás Frías (UATF), los departamentos de Física de la Universidad Privada de Santa Cruz de la Sierra (UPSA), la Universidad Tecnica de Oruro (UTO), la Universidad Mayor, Real y Pontificia San Francisco Xavier de Chuquisaca (UM-RPSFXCh), la Universidad Autonoma Juan Misael Saracho (UAJMS) y la Asociación para el Mejoramiento de la ensenanza de las Ciencias (AMEC). En la 19vª OBF y la 9na OBAA se evaluaron 7 categorías, 6º de primaria y todos los grados de secundaria, en las tres etapas previas al evento nacional. En la 4ta etapa, de ambito nacional, por la estructura de la OCEPB solo participaron los cursos de 3º, 4º y 5º de Secundaria. Es recomendable dar el incentivo a toda la juventud Boliviana mediante la motivacion y la sana competencia en el evento nacional. Con ello se logra el entrenamiento continuo no solo para la siguiente inmediata gestion, sino varios años de anticipación; dicha receta es sin duda la mejor manera de incrementar el conocimiento en la juventud boliviana y ademas para que nuestros representantes sean cada vez mas competitivos a nivel internacional. L@s ganador@s de las categorías: 5º, 4º, 3º, 2º, 1º de Secundaria y 6º de Primaria, podran formar los equipos Bolivianos preseleccionados postulantes a futuros eventos olímpicos: Latinoamericanos, Iberoamericanos e Internacionales a llevarse a cabo las siguientes gestiones 2014, 2015, 2016, 2017 y 2018 respectivamente. Cada ano se realiza la selección de los equipos mediante tareas, practicas y exámenes durante el periodo de entrenamiento y durante las concentraciones preparadas por el Comite Académico de cada área. Los ganadores de la categorıa de 6º de Secundaria, tienen como principal premio, el ingreso libre y directo a cualquiera de las carreras de Ciencias y/o Ingeniería de las universidades comprometidas con las olimpiadas. !Felicidades! a tod@s l@s jovenes participantes y ganador@s de las distintas etapas y categorías así como tambien a sus respectiv@s maestr@s de todas las Unidades Educativas fiscales, particulares y de convenio de todo el país que se animaron a participar en el apasionante mundo de la Física, la Astronomía y Astrofísica, porque estan dando un digno ejemplo a seguir por otros establecimientos, profesor@s, estudiantes contemporaneos y por todas las generaciones venideras. A continuacion, se presentan las soluciones de las pruebas de la 2da y 3ra Etapa Departamental en todas las categorías de ambas olimpiadas: 19va OBF y la 9na OBAA. Pagina WEB: http://www.fiumsa.edu.bo/olimpiada/ Código(s) PACS: 01.50.Rt - 01.10.Hx