Horno rotatorio
Un horno rotatorio es un dispositivo para fabricar objetos sólidos que tienen superficies cóncavas que son segmentos de paraboloides axialmente simétricos . Por lo general, los objetos están hechos de vidrio . El horno hace uso del hecho, que ya era conocido por Newton , de que la forma inducida por la fuerza centrífuga de la superficie superior de un líquido giratorio es un paraboloide cóncavo, idéntico a la forma del espejo de enfoque primario de un telescopio reflector.
Los paraboloides se pueden usar de varias maneras, incluso (después de ser plateados ) como espejos primarios en telescopios reflectores y cocinas solares . [1]
El horno incluye un mecanismo que hace girar un recipiente con la parte superior abierta a velocidad constante alrededor de un eje vertical. Se coloca en el recipiente una cantidad de vidrio suficiente para hacer el espejo, se calienta hasta que se derrita por completo y luego se deja enfriar mientras se continúa girando hasta que se solidifica por completo. Cuando el vidrio es sólido, se detiene la rotación y se conserva la forma paraboloide de su superficie superior. [2] [3] Este proceso se llama fundición giratoria .
El mismo proceso se puede utilizar para hacer una lente con una superficie paraboloide cóncava. La otra superficie está conformada por el recipiente que contiene el vidrio fundido actuando como molde. Las lentes hechas de esta manera se usan a veces como objetivos en telescopios refractores .
El eje de rotación se convierte en el eje del paraboloide. No es necesario que este eje esté en el centro del recipiente de vidrio, ni siquiera que atraviese el recipiente. Al colocar el contenedor lejos del eje, se pueden moldear segmentos paraboloidales fuera del eje. Esto se hace en la fabricación de telescopios muy grandes que tienen espejos que constan de varios segmentos.
La distancia focal del paraboloide está relacionada con la velocidad angular a la que gira el líquido mediante la ecuación: , donde es la distancia focal, es la velocidad de rotación y es la aceleración de la gravedad . En la superficie de la Tierra, hay unos 9,81 metros por segundo al cuadrado, es decir, metros. [3] De manera equivalente, 1 radián por segundo es aproximadamente 9,55 rotaciones por minuto ( RPM ) , donde es la distancia focal en metros y es la velocidad de rotación en RPM.
