Conceptos Esenciales de Física: Fluidos, Oscilaciones y Termodinámica

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Escrito el 20 de Julio de 2025 en español con un tamaño de 6,28 KB

Conceptos Fundamentales de Mecánica de Fluidos

Densidad: Magnitud escalar referida a la cantidad de masa de una sustancia por unidad de volumen.
Densidad Relativa: Es el cociente entre la densidad de una sustancia y la densidad de una sustancia de referencia (generalmente agua para líquidos y sólidos, o aire para gases).
Presión: Es la razón entre la fuerza perpendicular ejercida sobre una superficie y el área de la misma.
Principio de Pascal: Si se aplica una presión externa a un fluido confinado, la presión en todo punto del fluido aumenta por dicha cantidad.
Peso Específico: Es el producto de la densidad de una sustancia por la aceleración de la gravedad.
Empuje: Fuerza que experimenta un cuerpo cuando se sumerge en un fluido.
Tubo de Venturi: Es un dispositivo en el que se manifiesta el efecto Venturi, y a través de él podemos obtener el caudal de un fluido.
Presión Atmosférica: Fuerza por unidad de área que ejerce el aire sobre la superficie terrestre.
Principio de Arquímedes: Todo cuerpo sumergido total o parcialmente en un fluido experimenta una fuerza de empuje vertical hacia arriba, que es igual al peso del volumen del líquido desplazado.

Fluido Ideal: Es aquel que tiene una viscosidad despreciable (nula) y es incompresible.
Viscosidad de un Fluido: Es equivalente a la fricción interna entre dos capas de fluido en movimiento relativo.
Viscosidad Despreciable: Un fluido con viscosidad despreciable no pierde energía por fricción interna.

Ecuación de Bernoulli: Dentro de un flujo horizontal de fluido, los puntos de mayor velocidad del fluido tendrán menor presión que los de menor velocidad.

Péndulo Simple: Constituido por un hilo inextensible de masa despreciable, que oscila libremente en un plano vertical fijo, al desplazarse en un ángulo (generalmente pequeño, <10º para un comportamiento armónico simple).
Longitud del Péndulo: Es la longitud del hilo y se mide desde el punto de suspensión hasta el centro de masa del cuerpo que oscila.
Oscilación: Movimiento realizado por el péndulo desde una posición hacia otra y su retorno a la primera posición.
Periodo: Es el tiempo que emplea el péndulo en realizar una oscilación completa.
Amplitud (Péndulo): Es el ángulo máximo formado por la vertical con el hilo durante la oscilación.

Ley de la Independencia de Masas: Establece que, en dos péndulos con la misma longitud pero de diferente masa, el periodo de oscilación es igual, ya que el periodo es independiente de su masa y naturaleza.
Ley del Isocronismo: Establece que el periodo de oscilación de un péndulo es independiente de la amplitud, para pequeñas oscilaciones.
Ley de las Longitudes: A mayor longitud, mayor periodo de oscilación; y a menor longitud, menor periodo de oscilación. Son directamente proporcionales.
Ley de las Aceleraciones de la Gravedad: La aceleración de la gravedad ejerce una acción primordial que influye en el tiempo de oscilación del péndulo.

Temperatura: Es igual a la energía cinética promedio de las moléculas de una sustancia.
Temperatura Absoluta: Su escala de temperatura solo admite valores positivos y es el valor de la temperatura medida con respecto a una escala que comienza desde el cero absoluto.
Mecánica Estadística: Estudia las propiedades macroscópicas y microscópicas de la materia.
Calor: Forma de energía en tránsito que siempre se desplaza desde el punto de mayor temperatura al punto de menor temperatura.
Medio Adiabático: Este medio impide la transferencia de calor.
Calor Específico: Es la cantidad de calor que se debe suministrar a un gramo de sustancia para que su temperatura aumente en un grado Celsius.

Fuerza: Magnitud vectorial porque posee un módulo, una dirección y un sentido.
Energía: Capacidad que tiene un cuerpo para realizar un trabajo.
Trabajo: Cantidad escalar que se determina como el producto escalar de la fuerza por el desplazamiento.
Potencia: Es la rapidez con la que se realiza un trabajo o se transfiere energía. Se define como la energía (E) o el trabajo (W) dividido por el tiempo (t): P = E/t = W/t. También puede expresarse como el producto escalar de la fuerza (F) por la velocidad (v): P = F · v = F · v · cos(θ). Se mide en vatios (W), donde 1 vatio = 1 Joule/segundo (1 W = 1 J/s).
Joule (J): Unidad de energía y trabajo en el Sistema Internacional. Equivale a 1 Newton-metro (1 J = 1 N·m).

Sistema Ideal: Es un sistema en el que no existe la pérdida de energía (es decir, es un sistema conservativo).

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