Fundamentos de Física: Termodinámica, Ondas y Óptica

Termodinámica y Transferencia de Energía

• Se denomina energía interna de un cuerpo a la suma de todas las energías cinética y potencial de cada una de las partículas que lo forman.
• La temperatura es una medida de la energía cinética media de las partículas de un cuerpo.
• El calor es la energía que se intercambia cuando se ponen en contacto dos cuerpos que están a distinta temperatura o cuando se produce un cambio de estado.
• Una caloría es la cantidad que hay que comunicar a 1 gramo de H₂O para que su temperatura aumente un grado °C; 1 cal = 4,18 J. El calor es energía en tránsito.
• Se denomina calor específico (cₑ) de una sustancia a la cantidad de calor que hay que comunicar a 1 gramo de la misma para que su temperatura aumente 1 K.

Naturaleza y Propiedades de las Ondas

• Ondas longitudinales: Las partículas del medio vibran en la misma dirección en la que avanza la perturbación.
• Ondas transversales: Las partículas del medio vibran en dirección perpendicular a la de avance de la perturbación.
• La onda sonora es una onda longitudinal. Necesita un foco sonoro, un medio material elástico y un receptor capaz de captarlo.

Cualidades del Sonido

• El tono es la característica que permite distinguir los sonidos agudos de los graves. Está relacionado con la frecuencia.
• La intensidad es la característica del sonido que se regula con el control de volumen y que permite identificarlo como sonido fuerte o débil. Está relacionado con la amplitud.
• El timbre es la característica del sonido que está relacionada con la forma de las ondas sonoras. Nos permite distinguir dos tipos de la misma frecuencia y amplitud producidos por distintos instrumentos; también nos permite distinguir las voces de personas diferentes.

Leyes de la Óptica y el Espectro

Leyes de la Reflexión

• El rayo incidente, el rayo reflejado y la normal están en el mismo plano.
• El ángulo de incidencia es igual al ángulo de reflexión (i = r).

Leyes de la Refracción

• El rayo incidente, el refractado y la normal están en el mismo plano.
• El ángulo de incidencia y el de refracción están relacionados por la expresión de la Ley de Snell.

El Espectro

El espectro es el análisis de las distintas radiaciones sencillas que componen la radiación que nos llega de un cuerpo; su representación muestra la energía y la intensidad de esas radiaciones. El espectro de todas las radiaciones electromagnéticas se llama espectro electromagnético.